3. Ф/х сущность процесса пригот. Гомогенных мясных эмульсий.

Приготовление мясных эмульсий. По окончании выдержки в посоле (либо в парном или мороженом виде) мясо поступает на вторичное измельчение и приготовление мясных эмульсий, состав которых определен рецептурой изделия.

Физико-химическая сущность процесса

Процесс приготовления мясных эмульсий представляет собой механическое измельчение сырья (гомогенизацию), сопровождающееся формированием стабильной водо-белковой эмульсии с определенными реологическими (липкость, пластичность), технологическими (водосвязывающая способность) и органолептическими (однородность, нежность) показателями. При гомогенизации сырья происходит разрушение морфологической структуры тканей, разволокнение отдельных структурных элементов, экстракция растворимых миофибриллярных и саркоплазматических белков, их гидратация и растворение, диспергирование жира, связывание воды, образование белковой структурной матрицы и, собственно, водо-белково-жировой (мясной) эмульсии, перемешивание, нагрев и т.д.

Процесс измельчения сырья и образования мясной эмульсии протекает в три фазы.

На первой фазе (в течение первых 2-3 минут) преобладает механическое разрушение клеточной структуры тканей, мышечные волокна разрушаются, их содержимое вытекает. Идет экстракция белков в водную фазу (вода мяса + добавляемая вода), причем эффективность процесса увеличивается в присутствии поваренной соли.

На второй фазе мышечные белки начинают интенсивно набухать, связывать добавляемую в мясную систему воду; идет вторичное структурообразование белков между собой и образование матрицы эмульсии. Увеличивается величина водосвязывающей способности системы. При этом для формирования структуры эмульсии и поглощения ею воды решающее значение имеет степень перехода миофибриллярных белков в растворенное состояние, чему способствует присутствие поваренной соли и высокая гомогенизация сырья. При недостаточном измельчении белки полностью не выходят из клеточной структуры и не участвуют в связывании воды и образовании пространственного каркаса, что может привести к расслоению фарша.

Факторы, влияющие на степень экстракции солерастворимых белков:

• степень измельчения мышечных волокон;

• концентрация поваренной соли;

• количество воды;

• температура;

• продолжительность процесса;

• рН среды.

На третьей фазе при продолжающемся измельчении сырья происходит частичное диспергирование жира (на фоне локального повышения температуры при куттеровании) с образованием мелкодисперсный жировых шариков, которые соединяются с белковым каркасом, состоящим из водо- и солерастворимых мышечных белков. Образуется эмульсия.

Специфику измельчения жировой ткани следует рассмотреть особо. При интенсивном измельчении жировая ткань в основном диспергирует в виде твердых частиц размером 20-75 мкм, состоящих преимущественно из неповрежденных жировых клеток. Одновременно частично разрушается структура жировой ткани, в результате чего жировая капля вытекает из поврежденных клеток. По мере разрушения клеток и повышения температуры высвобождается и диспергируется все большее количество жира, который необходимо связать и стабилизировать, чтобы предупредить разрушение эмульсии и его последующее выделение из продукта.

Частичному плавлению жира при куттеровании способствует также локальный перегрев сырья в зоне резания, который может быть значительно большим, чем общая температура эмульсии. Размер эмульгированных частиц жира составляет от 10 до 0,1 мкм и характерен для коллоидных систем.

При измельчении размороженного сырья разрушение жировых клеток начинается значительно раньше, чем охлажденного, поэтому продолжительность обработки мороженого сырья можно несколько сократить.

Основная масса жира находится в фарше в виде грубой дисперсной фазы, и лишь небольшая часть ее может эмульгироваться в жидком виде. Увеличение доли эмульгированного жидкого жира в эмульсии может способствовать ухудшению консистенции готового продукта.

При 15-18°С жир не может плавиться, и следовательно, образоваться эмульсия, поэтому происходит дисперсия маленьких частиц твердого жира в жидком фарше.

Факторы, влияющие на степень дисперсности жира:

• вид жира, его состав;

• температура плавления;

• наличие естественных и искусственные эмульгаторов;

• температура среды;

• характер измельчения;

• степень разрушения жировых клеток.

Молекулы растворенных белков как поверхностно-активных веществ адсорбируются из непрерывной фазы на поверхности измельченных жировых частиц, разворачиваясь гидрофобными группировками к жиру, гидрофильными - к водной фазе. В результате вокруг частиц жира образуется адсорбционная пленка, которая удерживает жир в диспергированном состоянии. По мере измельчения фарша степень диспергирования и общая площадь поверхности жировых частиц увеличиваются, поэтому для связывания жира необходимо достаточное количество водно-белковой фазы. При слишком сильном измельчении количество растворенного белка может стать недостаточным, тогда часть жировых частиц остается свободной, не покрытой пленкой эмульгатора.

Происходящее при этом чрезмерное повышение температуры может вызвать частичную денатурацию и разрушение белковых пленок, в том числе от механического воздействия при измельчении и перемешивании. Это снижает устойчивость системы и способствует выделению бульонно-жировых отеков во время термической обработки колбас.

Таким образом, количество жира и воды, а также степень измельчения сырья определяют необходимое количество растворимого белка для образования стабильной мясной эмульсии. Общая продолжительность измельчения должна быть достаточной, чтобы образовать белковую матрицу, окружающую диспергированные жировые частицы.

Факторы, влияющие на стабильность мясных эмульсий:

• степень гомогенизации сырья;

• концентрация солера творимых белков;

• степень дисперсности жира;

• соотношение жир:вода:белок;

• температура (< 18°С),

Контроль за температурой сырья - важное условие получения стабильной эмульсии. При тонком интенсивнм измельчении фарш нагревается и превышение уровня в 18°С может привести к денатурации белков, что вызовет снижение эмульгирующей и водосвязывающей способности, появление рыхлости, бульонных и жировых отеков у готового изделия.

Для предотвращения перегрева мясных эмульсий необходимо контролировать продолжительность куттерования - (не более 7-11 минут), температуру (должна быть в диапазоне от 10 до 18 С), качество заточки режущего органа. Снижение температуры производят введением в эмульсию холодной воды, льда или снега. Как известно, экстракция белка при измельчении мышечной ткани в присутствии воды и поваренной соли наиболее эффективно происходит при температурах близких к минус 2°С.

Однако чрезмерное понижение температуры приводит к уменьшению степени диспергируемости жира, что отрицательно влияет на способность жира участвовать в образовании эмульсии, замедляет развитие процесса цветообразования.

Последовательность приготовления мясных эмульсий на куттере:

1. Нежирное сырье + поваренная соль + порциями 5-15% воды/льда, измельчение 1-2мин, t=0-4°С.

2. Фосфаты + вода/лед

3. Крахмал, специи, жиросодержащее сырье.

4. Общая продолжительность процесса — 6-12 мин, t=12- 17°С.

Введение в мясную эмульсию при измельчении сырья воды (10-35% к массе сырья) обеспечивает растворимость белковых веществ и реализует их потенциальную водосвязывающую способность. В результате увеличивается выход готовой продукции, повышается нежность, сочность и монолитность. Уменьшение количества добавляемой воды - ухудшает сочность, придает жесткую резиноподобную консистенцию.

При избыточном введении воды колбасы имеют рыхлую консистенцию, крупчатую структуру.

Практика приготовления гомогенных мясных эмульсий

Приготовление гомогенных (структурно-однородных) эмульсий начинают с обработки на куттере нежирного сырья с добавлением всего количества соли, предусмотренного рецептурой (если мясо несоленое), минимального количества воды, чтобы обеспечить системе концентрацию соли, необходимую для максимальной экстракции солерастворимых белков мяса. Если количество поваренной соли согласно рецептуре составляет 2,2-2,5% на 100 кг сырья, то при введении в начале куттерования в нежирное сырье 5-15% воды достигается необходимая концентрация соли в смеси нежирного сырья с водой. При использовании предварительно посоленного мяса измельчение следует начинать также с нежирного сырья при постепенном добавлении воды небольшими дозами.

Введение сразу слишком большого количества воды приводит к разбавлению концентрации поваренной соли и снижает эффективность измельчения вследствие разжижения фарша. Лучше всего добавлять воду порциями, которые сразу поглощаются мясом без остатка. Оптимальная температура сырья, обеспечивающая наилучшую экстракцию солерастворимых белков на первой фазе куттерования 0-2°С.

Для увеличения водосвязывающей способности мясной системы в начале куттерования целесообразно ввести фосфаты. Количественное содержание соединительной ткани в сырье, температура смеси и скорость резания предопределяют продолжительность обработки сырья на первой фазе куттерования, которая обычно составляет от 1 до 3 минут.

На второй фазе измельчения (сопровождающегося растворением и набуханием миофибриллярных и саркоплазматических белков, образованием непрерывной фазы, увеличением водосвязывающей способности, формированием структурной белковой матрицы) добавляют крахмал (муку), сухое молоко, жиросодержащее сырье, специи.

Крахмал, мука и сухое молоко быстро поглощают избыток воды и это может создать менее благоприятные условия для продолжающейся экстракции растворимых белков мяса. Введение жиросодержащего сырья на второй фазе обусловлено тем, что оно имеет более мягкую структуру, требует меньшей продолжительности для диспергирования.

Оптимальная температура готовой эмульсии после куттерования должна составлять 12- 17°С; продолжительность обработки зависит от конструкции куттеров. При использовании высокоскоростных куттеров температура фарша может достигать 20-21°С в течение 3 минут обработки.

Если мясную эмульсию после куттера обрабатывают на машинах тонкого измельчения непрерывного действия (эмульситатор, коллоидная мельница и т.п.), которые могут повысить его температуру на 4-6°С, конечная температура смеси после куттера должна быть соответственно ниже. Температура мясной эмульсии является важнейшим показателем, определяющим продолжительность измельчения.

Во избежание повышения температуры эмульсии рекомендуется добавлять лед, количество которого зависит от температуры исходных ингредиентов, конструкции и технического состояния измельчителя, рецептуры (количества жира и коллагенсодержащего сырья), последующей обработки фарша на машинах тонкого измельчения непрерывного действия и др. Тупые ножи куттера, большой зазор между ножами и ча-шей куттера, слишком длительное измельчение - все это приводит к повышению температуры мясной эмульсии.

Для достижения интенсивной и устойчивой окраски продукта на второй фазе куттерования добавляют аскорбиновую кислоту и ее производные.

Рассмотренные нами принципы являются общими для приготовления стабильных мясных эмульсий.

При необходимости производства гетерогенных (структурно-неоднородных) мясных изделий, содержащих в рецептуре кусочки шпика, мяса, субпродуктов и т.п. сырья с неразрушенной структурой, их введение в мясные эмульсии осуществляют после завершения процесса ее приготовления.

Существует специфика проведения процесса эмульгирования при работе с сырьем, находящимся в различном термическом состоянии, либо имеющим отклонения в развитии автолиза.

При работе с парным мясом, поступающим в колбасное производство с повышенной температурой, необходимо строго контролировать температуру эмульсии, не допуская ее повышения сверх 18°С. С этой целью следует на первой фазе измельчения добавить к сырью достаточное количество льда или снега (лучше - переохлажденную льдо-солевую смесь) одновременно со всем предусмотренным рецептурой количеством поваренной соли. В случае возможного перегрева мясной эмульсии при куттеровании рекомендуется ввести соевый изолят, т.к. он термостабилен и компенсирует потерю растворимости мышечных белков.

При использовании замороженного блочного мяса основное внимание должно быть уделено достижению требуемой степени измельчения сырья, что предопределяет уровень экстракции солерастворимых белков. Рекомендуется производить предварительное измельчение блоков на стругальных машинах, либо блокорезках, либо увеличить продолжительность куттерования для достижения требуемой степени гомогенизации.

Перерабатывая парное и мороженое блочное сырье, в эмульсию необходимо внести раствор нитрита натрия.

При работе с мясом, имеющим признаки РSE следует в процессе приготовления эмульсии использовать следующие приемы:

• комбинированную его закладку в куттер с мясом DFD;

• комбинирование его с изолированным соевым белком.

Во всех вариантах при применении сырья с признаками РSE необходимо воспользоваться фосфатами и для улучшения цвета эмульсии ввести цельную кровь либо препарат гемоглобина.

При работе с сырьем, имеющим повышенное содержание жира, можно рекомендовать:

• его комбинирование с изолированным соевым белком;

• проводить первую фазу куттерования с введением всего количества воды, предусмотренного рецептурой.

Вид сырья	Рекомендации
Парное мясо	Добавить лед (льдосолевую смесь), поваренную соль, нитрит натрия. Контролировать температуру эмульсии (не выше 18°С). При перегреве ввести соевый изолят. Необходимость оперативной обработки на всех этапах технологического процесса.
Замороженное блочное мясо	Провести предварительное измельчение на стругальной машине либо блокорезке, либо увеличить продолжительность куттерования. Контролировать степень измельчения. Ввести поваренную соль и нитрит натрия.
Мясо с признаками РSE	Использовать фосфаты, добавить кровь, соевый изолят. Комбинировать сырье с мясом DFD.
Мясо повышенной жирности	Использовать фосфаты; соевый изолят. На первой фазе куттерования ввести всю воду, предусмотренную рецептурой.