Целюллоза

Целюло́за (клітковина), (С6Н10О5)x — полісахарид, волокниста речовина, головна складова частина оболонки рослинних клітин. Величина Х у молекулах целюлози завжди складає приблизно 3 000, але може досягати від 6 000 до 12 000. Найбільш чиста природна целюлоза — бавовняне волокно — складає 85—90 % целюлози. В деревині хвойних дерев приблизно 50 % целюлози (в склад деревини поряд з целюлозою входять її супутники, серед них важливішим є лігнін — природний полімер, побудований із декількох ароматичних сполук ряду бензолу, і геміцелюлози — споріднені з целюлозою полісахариди). 

Застосування

Значення целюлози дуже велике, достатньо вказати, що велика кількість бавовняного волокна  йде на виробництво бавовняно-паперових  тканин. З целюлози виробляють папір  і картон, а шляхом хімічної переробки  — цілий ряд різноманітних  продуктів: штучне волокно, пластичні  маси, лаки, бездимний порох, етиловий спирт. 

Характеристики

Целюлоза не розчиняється в воді і діетиловому ефірі  і етиловому спирті. Вона не розчеплюється під дією розбавлених кислот, стійка до дії лугів і слабких окисників. При обробці на холоді концентрованою сірчаною кислотою целюлоза розчиняється в ній, утворюючи в'язкий розчин. Якщо цей розчин вилити в надлишок води, виділяється білий пластевидний продукт, так званий амілоїд, що являє собою частково гідролізовану целюлозу. Він схожий з крохмалем за реакцією з йодом (синє забарвлення; целюлоза не дає цієї реакції). Якщо непроклеєний папір опустити на короткий час в концентровану сірчану кислоту і потім терміново промити, то амілоїд, що утвориться, склеїть волокна паперу, роблячи його щільнішим та міцнішим. Так виготовлюється пергаментний папір.

Під дією концентрованих розчинів мінеральних кислот і підігріву  целюлоза піддається гідролізу, кінцевим продуктом якого є глюкоза. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВИКОРИСТАННЯ  МІКРОКРИСТАЛІЧНОЇ  ЦЕЛЮЛОЗИ в м'ясопродуктах.  

 Комбіновані продукти  з використанням тваринного і  рослинного сировини, збагачені  певними вітамінами та біологічно  активними добавками, дозволяють  збалансувати і поліпшити раціон  завдяки введенню білків, амінокислот,  вітамінів, мікро- і макроелементів, харчових волокон і інших корисних речовин. Великі перспективи у створенні таких продуктів відкриваються при використанні мікрокристалічної целюлози (МКЦ), що характеризується високим вмістом харчових волокон.  

 Мікрокристалічна  целюлоза (МКЦ) - це емульгатор, добавка, що перешкоджає злежуванню і злежуванню, текстуратори. Її індекс - Е460 CELLULOSE (Microcrystalline cellulose). МКЦ являє собою продукт модифікації природного целюлози. МКЦ присутній в переліку харчових добавок, дозволених до застосування в харчовій промисловості. На сьогодні є досвід використання МКЦ в хлібопекарській, молочної та масложирової промисловості. На підставі проведених науково-дослідних робіт у Кемеровському технологічному інституті харчової промисловості, спільно з Уральським регіональним центром харчування запропоновано вносити МКЦ в рецептури ковбасних виробів, сардельок, сосисок. Для використання МКЦ в технології виробництва ковбасних виробів ніякого додаткового обладнання не потрібно, а додавання МКЦ відбувається на етапі складенні фаршу. Проведено дослідження можливості використання целюлози мікрокристалічної харчової при виробництві варених ковбас. У процесі роботи виготовлялися модельні зразки варених ковбас на основі яловичини, свинини і рівного співвідношення яловичини та свинини. Подрібнене і витримане в посолі м'ясо куттеровалі в мікроподріблювачі з додаванням крижаної води і розчину нітриту натрію. У дослідних зразках 1% м'яса замінювали мікрокристалічною целюлозою. Фарші набивали в оболонку і піддавали термічній обробці. Після охолодження оцінювали органолептичні властивості ковбаси і вихід у дослідних і контрольних зразках. Результати досліджень показали, що заміна 1% м'яса на мікрокристалічною целюлозу дозволяє збільшити вихід готового продукту на 8-14% порівняно з контролем. Не впливаючи на смак, колір і запах готового продукту, мікрокристалічна целюлоза забезпечує зниження втрат при варінні. Подальші дослідження дозволили визначити оптимальну дозу додаваної мікрокристалічної целюлози, її вплив на фізико-хімічні властивості сировини і якість продукту. Для вирішення поставленого завдання виготовлялися модельні ковбасні фарші з додаванням МКЦ від 0,5 до 5% до ваги сировини. Було встановлено, що готові продукти з модельних фаршів мали вищий вихід у порівнянні з контрольними зразками. Але підвищення концентрації МКЦ більш ніж на 2% погіршує консистенцію продукту, зростає залишковий вміст нітриту натрію в готовому продукті. Встановлено, що додавання 1% МКЦ до ваги сировини є оптимальним і забезпечує досить високий вихід готового продукту без погіршення його органолептики. У разі використання інших функціональних добавок доза внесення МКЦ може становити 1,5-2% для посилення технологічних властивостей добавок. Наступним етапом роботи було вивчення можливості заміни 20% основної сировини у фарші гідратованим соєвим текстуратом при спільному введенні в фарш текстурат і 1,5% МКЦ. У готовому продукті на основі фаршу з добавками відзначався однаковий вихід, порівняно з контролем, і пружна, соковита консистенція. У той же час у досвідчених зразків відзначалися недоліки в органолептики, викликані вживанням соєвого текстурат, що виражалося в появі сірувато-рожевого забарвлення і легкого присмаку рослинного білка. З метою запобігання цих недоліків був використаний барвник - ферментований рис, який додавали в кількості 0,1 г на 1 кг заміни м'ясної сировини, а також ефективні поліфункціональні добавки на базі ефірних масел і екстрактів прянощів. Це дозволило поліпшити колір і вихід ковбасних виробів і ліквідувати вади якості. Таким чином, показано, що заміна 20% основної сировини у фарші ковбас відповідною кількістю гідратованого соєвий текстурат в поєднанні з 1,5% МКЦ і додаванням 0,1 г ферментованого рису на 1 кг заміни м'ясної сировини дозволяє отримати продукти, що відповідають вимогам здорового харчування з хорошими органолептичними показниками, високим виходом і рентабельністю. У подальших дослідженнях була вивчена можливість використання білково-жирової емульсії у виробництві напівкопчених ковбасних виробів. Ковбаси середньої цінової категорії високої якості можна отримати замінюючи сировину недорогим білковим рослинним препаратом. Для зміцнення структури та скорочення втрат при термообробці в фарш вносили мікрокристалічну целюлозу (МКЦ) як компонент білкової жирової емульсії (БЖЕ). До складу самої БЖЕ входив гідратований соєвий текстурат (ступінь гідратації білок: вода = 1:3), харчовий барвник (ферментований рис), свинячий жир, сіль і МКЦ. На першому етапі досліджень розглядалася можливість внесення 20, 30 і 40% БЖЕ в м'ясний фарш замість свинини напівжирної. Витриманий в посолі м'ясний фарш піддавали перемішуванню в мішалці з відповідною кількістю БЖЕ, після чого фарші набивали в оболонку і відправляли на термообробку. Органолептичні дослідження готового продукту дозволили встановити, що при 20% заміни отриманий продукт пружною консистенції, при 30% заміни продукт має злегка пластичну консистенцію, а при 40% заміни основної сировини на БЖЕ продукт не відповідає вимогам органолептики. На наступному етапі досліджень при заміні 20 і 25% основної сировини білково-жирової емульсією було встановлено, що найбільш високі органолептичні показники відповідали 20% заміни. У той же час 25% заміни основної сировини на БЖЕ також можна рекомендувати до використання у виробництві копчених ковбасних виробів. Таким чином в результаті проведеної експериментальної роботи було визначено можливий рівень заміни основної сировини на білково-жирову емульсію і розроблена рецептура білково-жирової емульсії 20-25% зі складом компонентів МКЦ: білок: вода: жир = (1: 2: 6: 4) і (1: 2: 6: 6) відповідно. При заміні 20% білково-жирової емульсією зовнішній вигляд і консистенція батона у досвідченого зразка вище, ніж у контрольного, в той же час вихід продукту практично однаковий. У результаті отриманий продукт (ковбаса напівкопчена) з високими органолептичними властивостями, низькою собівартістю, що відноситься до групи продуктів лікувально-профілактичного призначення. МКЦ не розчинна у воді. Це дозволяє запобігати деформацію варених м'ясних виробів з невеликим діаметром оболонки при термообробці, в тому числі повторної варінні. Ефект, що приводить до зміни форми та зменшення маси сосиски, добре відомий виробникам. При куттеровании кристали МКЦ диспергируют в ковбасний фарш, утворюючи тривимірну структуру білків м'яса. Препарат МКЦ замінює емульгатор, запобігає утворенню жирових набряків, надає продукту стійкий і м'який смак.

 При застосуванні  в рубаних м'ясних напівфабрикатах  МКЦ стабілізує реологічні характеристики фаршу. Завдяки хорошій волого-та жирозв*язувальній здібності втрати маси при тепловій обробці знижується до 40%. Внаслідок того, що в гідроксильних групах целюлози зв'язуються окремі молекули води, вони не кристалізуються, тобто, при розморожуванні кристалики льоду не руйнують стінки клітин. Отже, не відбувається втрат м'ясного соку. Таким чином МКЦ з однаковим успіхом може використовуватися у варених, напівкопчених, варено-копчених, сирокопчених ковбасах, сосисках, рубаних напівфабрикатах, ліверних паштетах, пельменях, у виробництві кулінарної продукції. Результати випробувань МКЦ показали, що для варених ковбас, сосисок, сардельок збільшення виходу готової продукції складає 4-14% залежно від виду оболонок. Покращились товарний вигляд і консистенція, смакові переваги і аромат, властиві продукції, стали більш виражені, спостерігається більш інтенсивне фарбування на розрізі без видимих ​​включень; відвернені пороки бульйон-жирових набряків, що позитивно позначилося на органолептичних властивостях продукції.

 Для напівкопчених ковбас всі перераховані показники також стали краще, вихід збільшився на 3-5%, органолептичні показники при використанні МКЦ у складі білково-жирової емульсії зросли. Завдяки застосуванню МКЦ (0,5-2%, в залежності від виду виробів) підвищується економічна ефективність виробництва і споживчі властивості продукції. МКЦ - не просто наповнювач, а поліфункціональна добавка, комплексно вирішальна багато технологічні завдання. Її використання дозволяє підвищити вихід готової продукції, зменшити втрати маси, поліпшити консистенцію, при цьому кінцевий продукт збагачується необхідними баластними речовинами.