Реструктурированные изделия, основные технологические операции по производству реструктурированных изделий

Реструктурированные – воссоздание (восстановление структуры мяса).

Особое значение это приобретает при производстве изделий формованного типа (в оболочке, в пресс-формах), сырьем у которых в большинстве случаев служат отдельные, относительно небольших размеров и - зачастую обезличенные - куски мяса, а внешний вид продукции должен имитировать цельномышечные изделия.

Получение этого эффекта является следствием процесса реструктурирования, т.е. воссоздания, склеивания или восстановления структуры мяса или мясопродуктов на новой основе.

Применение реструктурирования позволяет регулировать органолептические и структурно-механические свойства изделий, вовлечь в производство сырье, ограниченно используемое в традиционных технологиях натуральных мясных продуктов, модифицировать функционально-технологические свойства сырья, варьировать химический состав готовой продукции, расширить ассортимент; повысить выход готовой продукции и рентабельность производства.

Основа процесса реструктурирования – адгезионно-когезионное взаимодействие

В современных условиях для многих предприятий, работающих на размороженном сырье с неконтролируемыми значениями рН, проблема монолитности приобретает особую остроту. Теоретически процесс образования монолитности связан с такими понятиями, как адгезия и когезия.

Адгезией, или прилипанием, называют явление, которое возникает при контакте двух разнородных тел. При этом адгезия (липкость) относится к поверхностным свойствам и зависит от физико-химических свойств и особенностей состава пищевого сырья. Применительно к цельномышечным мясопродуктам прочность адгезии зависит также от состояния поверхности, времени контакта тел, давления прессования, температуры среды, влагосодержания, наличия технологических добавок и ряда других факторов.

Главным компонентом, обеспечивающим адгезионно-когезионное взаимодействие кусков мяса, являются мышечные белки. Применение интенсивных способов обработки сырья при посоле (тендеризация, массирование, тумблирование), вызывая частичное разрушение клеточных структур мышечных волокон, что способствует выделению экссудата (Экссудат —жидкость- содержит белок, лейкоциты, эритроциты, минеральные вещества, клеточные элементы) на поверхность кускового сырья. Происходящее затем межмолекулярное взаимодействие мышечных белков, содержащихся в экссудате, при

одновременном увеличении поверхности контакта кусков дает возможность повысить величину адгезии и обеспечить "склеивание" мелких кусков мяса в продукт, имеющий текстуру сортового отруба. После тепловой обработки эффект реструктурирования становится более выраженным. Качественные показатели реструктурированных изделий в значительной степени зависят от соотношения в используемом сырье мышечной, жировой и соединительной ткани.

Установлено, что для получения гарантированной монолитности в сырье должно быть не менее 40 % мышечной, не более 30 % жировой и не более 15-20 % соединительной тканей.

Безусловно, на выраженность формируемой текстуры влияют: вид сырья (говядина, свинина), его состояние (применение парного и охлажденного мяса - предпочтительно), вид, форма, скорость вращения рабочего органа массажера, продолжительность механической обработки, температура ведения процесса, вид и количество применяемых технологических связующих добавок.

В современных условиях массового поступления сырья с признаками PSE и DFD, работы с замороженным мясом основной адгезив - мышечный белок, часто бывает заблокирован, в связи с чем возникает необходимость повысить степень выраженности его адгезионных свойств либо сформировать требуемую монолитность другими средствами.

В первом случае, как правило, используют добавки минерального происхождения, наиболее распространенными из которых являются поваренная соль (хлорид натрия), фосфаты. Например: влияние хлорида натрия на величину адгезии сырья – говядина до посола 1,74 кПа после посола 3,34 кПа; свинина до посола 1,34 кПа после посола 3,19 кПа.

Хлорид натрия - эффективный солюбилизатор (растворитель) миофибриллярного белка, экстрагирование которого способствует возрастанию величины адгезии и компонентов продукта. Одновременно применение поваренной соли обеспечивает повышение уровня водосвязывающей способности и, соответственно, выхода готовой продукции.

Однако следует иметь в виду, что соль химически легко соединяется с естественно присутствующей в сырье или добавляемой водой, и при больших количествах последней степень солюбилизации миофибриллярных белков будет снижаться (за счет разбавления), вызывая - как следствие - падение величины адгезии.

Применение соли при пониженных температурах (-4±2 °С) среды усиливает гелеобразующую способность миозина и приводит к росту адгезионно-когезионных свойств. Хороший связывающий эффект дает предварительная обработка сырья смесью поваренной соли (1,5 %) и раствора протеолитических ферментов (трипсин, папайи - с концентрацией 0,05-0,1%).

Применение фосфатов и, в первую очередь, триполифосфатов натрия и пирофосфатов обеспечивает разрушение актомиозинового комплекса и повышение растворимости мышечных белков. В результате возрастает их адгезионная способность и монолитность изделия, снижаются потери массы продукта при тепловой обработке, увеличиваются сочность и интенсивность окраски.

Из связующих компонентов растительного происхождения, применяемых в технологии реструктурированных мясопродуктов, наиболее распространены крахмал, мука, рисовая крупа, соевый белковый изолят. В последние годы промышленность приступила к использованию в производстве мясных продуктов каррагинанов, пектинов, альгинатов, проявляющих свойства загустителей, желе- и студнеобразователей.

Хорошие результаты дает применение полусинтетических структурообразователей, которые близки к крахмалу или целлюлозе, однако имеют заданные функциональные свойства. К ним относятся метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, а также амилопектин.

Определенный интерес представляет использование в качестве связующих добавок животного происхождения, к которым относятся плазма крови, молочные белки (особенно казеиновая фракция), белки яйца, желатин. Желатин наиболее популярен у производственников, однако вследствие высокой стоимости его используют, как правило, ограничено, в основном при изготовлении деликатесных мясопродуктов и пастеризованных консервов. По этой причине особое внимание специалистов привлекает вопрос применения в качестве адгезива реструктурированных мясопродуктов свиной шкурки.

При этом шкурку предварительно подвергают варке в воде (жидкостной коэффициент 1:1,5, температура 95±5 °С, продолжительность - 4-6 час), охлаждают, измельчают на волчке, после чего в куттере на её основе готовят эмульсии с высокими связующими и эластично-пластичными свойствами. Количественные пределы применения эмульсий определяются спецификой рецептурного состава и технологических решений отдельных видов реструктурированных мясопродуктов.

Биотехнологические приемы, позволяющие инициировать взаимодействие белков, создают предпосылки к переходу на интенсивные технологии с одновременным улучшением основных качественных показателей готовой продукции. С этих позиций представляют несомненный интерес технологические решения по производству реструктурированных мясопродуктов (типа ветчины в оболочке), в соответствии с которыми в процессе массирования к кусковому мясному сырью наряду с посолочными веществами (сухая поваренная соль и раствор нитрита натрия) добавляют смесь плазмы крови и сыворотки молока.

Данное предложение обосновывается следующими аргументами. При смешивании плазмы крови и творожной сыворотки молока (содержащей ионы кальция) за счет рекальцинирования происходит самопроизвольное гелеобразование комплексной системы, развитие которого интенсифицирует процессы адгезионно-когезионного взаимодействия поверхностей кускового сырья при последующей осадке. Одновременно в силу особенностей природного состава применение сыворотки молока дает возможность получить дополнительные экономические и технологические преимущества. В составе сыворотки молока, остающейся при производстве сыров и творога в больших количествах, находится свыше 20 видов ферментов.

Кроме того, в сыворотке молока присутствует значительное количество молочнокислых бактерий типа S. lactis; L. plantarum, L. casei, а также молочная кислота. Введение этих компонентов в составе сыворотки молока в мясное сырье в процессе массирования вызывает интенсивное разволокнение мяса, приводит к ускоренной деструкции грубых волокон; нативная молочнокислая микрофлора и молочная кислота интенсифицируют процесс созревания мяса, кроме того, данные микроорганизмы могут выполнять функцию стартовых культур и подавлять развитие гнилостной микрофлоры. Введение смеси "плазма крови - сыворотка молока" ("ПК-СМ") в сырьё - охлажденную свинину в ходе массирования приводит к увеличению как общего содержания микроорганизмов, молочнокислой и протеолитической микрофлоры, при этом в процессе последующей выдержки в посоле происходит видовая и количественная трансформация, сопровождающаяся монотонным ростом количества молочнокислой и протеолитической микрофлоры на фоне снижения общей обсемененности свинины.

Обращает на себя внимание тот факт, что по количественно-видовому составу микрофлоры свинина, подвергнутая массированию в присутствии смеси "ПК-СМ", уже через 12 час выдержки практически соответствовала сырью, обработанному по традиционной технологии и находящемуся на созревании в течение 72 час (контроль).

Следует отметить, что после термообработки цвет готовой продукции, приготовленной с применением смеси "ПК-СМ", имел выраженную интенсивность и повышенную стабильность при хранении, что обусловлено присутствием в сыворотке 4,3-4,5% лактозы (молочного сахара), ускоряющей процессы цветообразовання. Выраженным являлся вкус и запах ветчинности. Введение в гелеобразующую смесь "плазма крови - сыворотка молока" соевого белкового изолята обеспечивало как увеличение связности (монолитности) готовой продукции, так и приводило к повышению сочности и выхода. Близкий к вышеописанному эффект был получен украинскими специалистами, которые при изготовлении буженины киевской использовали многокомпонентный рассол, содержащий наряду с посолочными веществами (соль, нитрит, сахар) фосфаты, меланж, горчицу и ацидофильную закваску.

Применительно к технологии производства формованных изделий следует иметь в виду, что степень монолитности готовой продукции определяется не только видом, состоянием, условиями подготовки сырья и применяемыми аддитивами, но и во многом зависит от режимов термообработки и параметром подпрессовывания. При этом две последние характеристики взаимосвязаны. На первом этапе термообработки (прогрев) происходит объемное (тепловое) расширение заложенного в пресс-форму сырья, причем максимальное его увеличение имеет место при достижении температуры в поверхностном слое 54-60 °С; температура в центре в это время находится на уровне 25-30 °С. При дальнейшем повышении температуры объем продукта заметно уменьшается, что является следствием усадки основных структурных элементов ткани при нагреве в результате возникающих внутренних напряжений.

Для сохранения продуктом желаемой формы необходимо, чтобы величина давления подпрессовывания сырья во время тепловой обработки была несколько выше внутреннего напряжения.

Фактическая величина давления подпрессовывания должна составлять 0,25-0,5х105 Па, что, в свою очередь, обеспечивает сохранение продуктом формы, плотной и монолитной консистенции при одновременном снижении (на 3-7%) потерь влаги.

Применение данных уровней давления дает возможность отказаться от вторичной подпрессовки продукта после завершения процесса термообработки и перед направлением его на охлаждение.