Животный белок – дело тонкое

В зависимости от своей роли в организме и сопутствующих белков-соседей, пищевая переработка коллагенсодержащего сырья идет различными путями. Для того, чтобы сделать коллагены более функциональными, его подвергают различным физическим и химическим воздействиям. Одним видам коллагена для начала взаимодействия с мышечными белками достаточно простого измельчения на куттере, а другие, самые прочные, нуждаются в многостадийной обработке с использованием механического воздействия, температуры, ферментов или кислот.

Одним из наиболее перспективных источников для получения высокофункциональных белковых препаратов является шкура сельскохозяйственных животных. 

Возьмем в качестве примера шкуру КРС. При переработке ее легко разделить на три прочных взаимосвязанных слоя – эпидермис (внешний ороговевший слой кожи), сетчатый слой, сплетенный из коллагеновых волокон и пучков, и подкожный слой со значительными жировыми включениями. Толщина внешнего слоя составляет около 2-3% от общей толщины кожи, в то время как слой коллагеновой ткани от 1/2 до 2/3 толщины кожи в зависимости от пола и возраста животного. После снятия верхнего слоя кожи (товарного) и зажиренного слоя мездры мы получаем практически чистый коллагеновый материал – спилок. Содержание белка в нем 23-32%, жира - менее 1%, незначительная доля остаточной щетины и порядка 66-72% влаги.

Различные части шкуры имеют разную прочность, обусловленную плотностью и способом переплетения коллагеновых волокон в разных частях спилка – от плотного ромбовидного ковра коллагеновых пучков в чепрачной части (районе крестца), до отдельных параллельных, практически не соединенных нитей в районе грудины, поэтому к различным частям спилка нужен свой подход.

Для более качественной и удобной переработки сырье делят на пять классов. Первый и второй класс сырья наименее применим для пищевых целей – плотность упаковки волокон препятствует связыванию ими воды, пятый класс тоже не технологичен – расплетенные в пространстве нити коллагена сильно набухают при изменении кислотности и быстро денатурируют при варке продукта.

В случае нашего продукта мы используем предварительно подготовленное сырье, поступающее нам с кожевенных предприятий после разделения шкуры КРС на слои, мездрования, но до ее хромирования (перевода в несъедобное состояние). Поступающий спилок консервирован большим количеством соли и поступает в замороженном состоянии, исключающем микробиологическую порчу либо автолиз ферментами. Перед отмывкой материала мы подвергаем его дефростированию и первичной сортировке по сортности для подбора режима отмывки. Дальнейшая обработка шкуры делится на несколько этапов. Вначале она подвергается отмывке. Процесс отмывки разрыхляет структуру спилка, разрушает связи между коллагеном и эластаном, снижает сопротивление спилка к измельчению. Разделив сырье по классам, мы подвергаем его различным механическим и химическим способам воздействия для получения наилучшего результата для каждого из них.

Следующая стадия переработки полученных от различных частей шкуры волокон – купаж (смешивание) разных сортов спилка для повышения технологических свойств. При смешивании белковых фракций по определенной рецептуре преимущества плотного слоя спилка дополняются эмульгирующими свойствами более рыхлого. Это позволяет получать продукт стабильно высокого качества. Для выполнения конкретных пожеланий клиента купаж меняется в сторону повышения термостабильности белка (за счет увеличения доли плотных частей спилка), либо снижения температуры гелеобразования для производства мясных гранул.

Далее смешанный спилок подвергается бесконтактной сушке в специальной установке с давлением воздуха ниже атмосферного при температурах, не приводящих к денатурации коллагена. Мягкая обработка пастеризует продукт, не изменяя его биохимической природы.

Затем материал измельчается на специализированном оборудовании, в результате чего он расплетается на отдельные волокна.

После всех превращений спилок теряет девять из десяти частей воды, максимально сохраняет структуру коллагеновых спиралей с высокой долей активных участков и измельчается до уровня максимальной активности по связыванию влаги. Уменьшение размера помола позволяет равномерно распределять коллаген в любых эмульсионных или цельномышечных продуктах для осуществления задуманной технологом функции. Производимый на нашем предприятии белок выпускается в нескольких фракциях в зависимости от его технологического назначения. Наименьшую тонину помола имеет фракция BeefRuPro B90, по размеру частиц не превышающая 200 меш. Белок подобного размера проходит через иголки инъектора и снижает потери рассола после инъекции и при массировании деликатесов. Его практическая эффективность была подтверждена на рассолах с инъекцией до +120%. Белок Рузапро 100 с размером 140 меш имеет больший практический интерес при производстве мясных гранул, поскольку данная длина волокна лучше всего структурируется в пространстве и при небольшой тепловой денатурации образует гранулы с высокими характеристиками. В свою очередь для продуктов вторичного разогрева и эмульгированных колбас практичнее применение белка с размерами 40 и 60 меш (в линейке нашей компании это Рузапро 200) – измельчение до размера выше 200 мкм сохраняет отдельные сплетения коллагеновых волокон и замедляет денатурацию белка при варке изделия и его вторичном разогреве, формируя плотный, эластичный, «кусаемый» продукт. Для полуфабрикатных целей – уплотнения структуры и придания сочности изделий при жарке мы предлагаем линейку белков с размером 30 и 20 меш (Рузапро 500) – это волокнистый материал, который стурктурирует мясной фарш, снижает его потери при формовке.

Перед технологом, выбирающим способ обогатить продукт белком, часто стоит вопрос – выбрать белок из свиной шкурки или говяжьего спилка. 

С технологической точки зрения свиная шкурка выглядит понятнее – структура материала заметно мягче, ее можно переработать напрямую – замороженная шкура теряет эластичность и измельчается куттером до уровня эмульсии, высушенная свиная шкура при гидратации образует гранулы при более низких температурах. По вопросам технологического применения белка – для уплотнения продукта, эмульгирования плавких жиров и уплотнения белкового каркаса продукта наибольший интерес представляет закладка непосредственно в продукт с гидратацией 1:7-1:10. Соотношение белок/вода выбирается исходя из ожидаемой плотности производимого продукта. Также продукт массово применяется для приготовления гранул, используемых в качестве структурообразователя и уплотнителя продукта. В таком случае применяется горячий способ производства - белок гидратируется горячей водопроводной водой в куттере и куттеруется до +43-45 С. Полученные гранулы по свойствам приближены к прочности кусочков говяжьей шкуры и превосходят гранулы из свиного белка равной гидратации при тесте методом Уорнера Братслера более чем в три раза (тест на надкус материала при помощи плоского ножа, имитирующего форму зубов). Относительно получения эмульсий, в отличие от свиных белков, содержащий большое количество гидрофобных участков, ранее связывавших жир, для говяжьего спилка не характерно высокое жироудержание. Тем не менее, в линейке нашей компании есть ряд удачных продуктов на его основе, к примеру КПД Эмульгатек, в котором структурообразующие свойства белка дополнены внесением эффективных эмульгаторов, позволяющих производить стабильные БЖЭ с соотношением добавка: жир\вода от 1:10:10 до 1:20:20.

Тем не менее, природная структура белка, а именно более тонкие нити коллагена, низкий процент коллагена относительно других тканей в свиной коже и ее производных приводят к снижению температуры денатурации.

К тому же в прошлом 2021 году началась эпидемия свиной чумы, которую не удалось остановить до сих пор. Многие предприятия пострадали от того, что использовали свиной белок, после чего в их продукции находили геном вируса африканской чумы. Предприятия терпели репутационные и материальные убытки. Именно поэтому многие производители решили перейти на говяжий белок.

Сравнение равных дозировок свиного и говяжьего коллагенового белка, внесенных в фаршемассу при изготовлении эмульсионных продуктов показывают однозначное преимущество подготовленной говяжьей шкуры, особенно для продуктов вторичного разогрева. Говяжий белок равномернее расходится по структуре продукта. За счет взаимодействия между волокнами коллагена говяжий белок формирует пространственную, волокнистую структуру фарша (так называемую «волну» на среде продукта), не теряет плотность при варке изделия, медленнее денатурирует (теряет кусаемость) при вторичном разогреве, не дает характерных отеков по концам продукта при превышении рекомендованной дозировки. 

Однако окончательное решение об обогащении продукта конкретным коллагеном остается в руках технолога, который творит свой шедевр для притязательного покупателя.

Мы в компании «Крист» при реализации этого проекта видели своей основной задачей создание максимально натурального и полезного продукта, готового к успешной конкуренции как с импортными, так и с российскими аналогами.

Еще на этапе планирования мы понимали, что это дорогостоящий проект и долгие инвестиции, но нас это не испугало. У нас не было сомнений, что вложенные средства, а их общий объём составил около 500 млн рублей, непременно окупятся. Именно поэтому было решено инвестировать еще 350 млн рублей на модернизацию, которая позволит нам стать одним из самых крупных производителей в Европе.

Для организации эффективного отечественного производства мы провели исследования, которые позволили не только получить животные белки и пищевые волокна высочайшего качества, но и опустить их себестоимость ниже импортных аналогов. Этого удалось достичь благодаря использованию сырья, которое раньше в России только утилизировалось. Созданная на предприятии технология, родившаяся на стыке знаний 3х привлеченных кандидатов наук и практических знаний инженерной команды, позволила максимально задействовать практический потенциал белкового сырья и создать на его основе целую линейку продуктов, помогающих технологам решать самые разнообразные проблемы при выпуске их продукции.

Второй причиной нашей веры в успех проекта стал его большой потенциал для импортозамещения. Учитывая значительную зависимость российского рынка животных белков и пищевых волокон от импортных поставок, вопросы организации новых производств и разработки отечественных технологий, направленных на импортозамещение, являются как никогда актуальными и перспективными.

Нельзя не отметить также, что важным фактором в реализации проекта стала возможность осуществить его на производственной площадке в г. Руза Московской области на мясокомбинате «Рузский». С целью достижения поставленных задач, было закуплено оборудование от ведущих европейских производителей. Нам удалось дать рабочие места целому ряду квалифицированных специалистов в различных областях, что мы считаем своей отдельной заслугой в этом вопросе.

Но, конечно же, в этом проекте, как и в любом бизнесе нам ежедневно приходится сталкиваться с определенными трудностями, особенно в 2021 году на наше производство повлияло много внешних факторов - на рынке возник дефицит сырья – Беларусь запретила вывоз шкур КРС из страны, в России закрыли импорт с Казахстана из-за вируса ящура. Это стало первоочередной причиной, из-за которой мы смогли производить только 10 тонн белка в сутки. Этих объемов не хватает, чтобы обеспечить всех наших клиентов, к сожалению. Но мы ищем пути решения данной задачи каждый день. На данный момент у нас в пути 2 новых линии, которые позволят увеличить производственную мощность до 28 тонн в сутки. И поэтому к решению вопроса с нехваткой сырья мы как всегда подходим креативно, и не найти выход из положения просто не можем себе позволить. После модернизации завода мы сможем закрыть потребности в белке всех наших партнеров.

Компания «Крист» старается не просто идти в ногу со временем, а сама задаёт новые тренды в индустрии. Мы реалистично оцениваем текущие вызовы рынка и не боимся ставить перед собой амбициозные задачи.  Мы верили в этот проект с самого начала и не прогадали.