Посол сырья

Посол осуществляют в посолочном отделении, где поддер­живают температуру 2—4 °С. Цель посола мяса — формирова­ние необходимых потребительских свойств готового продукта (вкуса, запаха, цвета, консистенции) и предохранение от микробиологической порчи. Основой посолочных смесей является поваренная соль. Посол в сочетании с другими консервирую­щими воздействиями (охлаждение, обезвоживание, копчение, тепловая обработка) .предохраняет продукт от порчи.

При посоле происходят сложные биохимические и массообменные процессы: накопление. и перераспределение в мясе посолочных веществ, потеря водо- и солерастворимых веществ мяса в окружающую среду, изменение белков, микроструктуры и массы мяса, влагосодержания и форм связи влаги, стабилизация окраски, накопление веществ, обусловливающих вкус и запах. Эти изменения вызваны ферментативными и микробиологическими процессами.

Посол проводят тремя способами: сухим (сухой посолочной смесью), мокрым (рассолом) и смешанным (комбинирование сухого и мокрого посола) с предварительным шприцеванием и без него. При сухом методе посола вследствие гигроскопичности поваренной соли и за счет влаги сырья образуется рассол, и в итоге сухой метод сводится к мокрому методу посола.

Фильтрационно-диффузионное накопление и распределение посолочных веществ в мясе. Посолочные вещества в системе рассол — ткань перемещаются путем диффузии.

Движущей силой процесса посола является разность кон­центраций соли в рассоле и в продукте. Скорость накопления соли в мясе резко снижается в течение посола вследствие уменьшения разности концентраций, поэтому все факторы, воздействие которых приводит к повышению концентрации соли на поверхности продукта, ускоряют процесс диффузии.

В условиях перемешивания основное сопротивление диффу­зионному потоку в рассоле оказывает диффузионный слой на границе раздела системы рассол — продукт. Ускорение и турбулизация движения рассола влекут за собой уменьшение толщины этого слоя и увеличение скорости посола. Причинами ускорения процесса посола в поле механических колебаний звуковых и ультразвуковых частот являются уменьшение толщины диффузионного пограничного слоя и повышение температуры системы рассол — продукт.

В гетерогенной системе рассол — продукт распределение посолочных веществ зависит главным образом от величины сопротивления, оказываемого тканями продукта диффузионному потоку. Критерием процесса служит коэффициент проникнове­ния (проницаемости) ткани Г>тк. Проницаемости мышечной, соединительной и жировой тканей соотносятся примерно как 8:3:1, поэтому наличие жировых тканей замедляет накопле­ние и перераспределение в продукте посолочных веществ. Мышечная ткань анизотропна; ее проницаемость вдоль мышеч­ных волокон примерно на 11 % выше, чем поперек волокон, что свидетельствует о перемещении посолочных веществ преимущественно по межклеточному пространству ткани. Воз­действия, ведущие к увеличению проницаемости ткани, обус­ловливают более быстрое и равномерное распределение в ней посолочных веществ. Изменение проницаемости ткани в про­цессе автолиза и длительного посола связано с ферментативным изменением структуры (разрыхлением) ткани и увеличением проницаемости тканевых мембран. Проницаемость разморожен­ной ткани выше, чем охлажденной, вследствие разрушения ее кристаллами льда.

Температура в системе рассол — ткань наиболее сущест­венно влияет на коэффициент проникновения и сокращение продолжительности посола. Правда, повышение температуры может привести к развитию нежелательных микробных про­цессов, но вероятность этого можно практически устранить, сокращая длительность посола или используя иные интенсифи­цирующие факторы и воздействия, подавляющие жизнедеятель­ность микроорганизмов.

Дополнительно ускорить посол можно при использовании термодиффузии. В этом случае охлажденный продукт помещают в теплый рассол, и вследствие сонаправленности движения теплового и диффузионного потоков процесс ускоряется.

Продолжительность диффузии прямо пропорциональна квад­рату глубины проникновения а, и при уменьшении толщины сырья резко сокращается период посола. В связи с этим при посоле используют мясные отрубы и бескостное сырье, а также вводят рассол внутрь сырья путем инъекции, в результате чего в. нем образуются начальные зоны накопления рассола.

Фильтрационное распределение посолочных веществ в мясе. Исследования показали, что посол мясопродуктов целесообразно осуществлять в условиях активных механических воздействий. К таким воздействиям относятся инъецирование рассола, массирование, вибрация, электромассирование и др. Переменное механическое воздействие вызывает наряду с диффузионным обменом интенсивное механическое перемещение рассола и посолочных веществ и более равномерное их распределение по объему продукта.

Процесс распределения рассола и его компонентов при приложении механических воздействий подчиняется закону нестационарной фильтрации.

Движущей силой процесса фильтрации служит возникающий при механическом воздействии градиент давлений. Коэффициент пьезопроводности зависит от проницаемости тканей, вязкости рассола, размеров входящих в его состав частиц, а также параметров механического воздействия. Значения коэф­фициента пьезопроводности при прочих идентичных условиях больше соответствующих значений коэффициента проникнове ния, что и объясняет ускорение массообмена при посоле в условиях механических воздействий. Инъецирование мяса рас­солом (шприцевание) служит примером фильтрационного пере­носа рассола.

Существуют игольчатый метод шприцевания путем уколов иглами, струйный и через кровеносную систему. При иголь­чатом шприцевании применяют полую иглу, имеющую острый наконечник и отверстия в стенке (в некоторых случаях используют иглу с центральным отверстием). При шприцевании через кровеносную систему вводят полую иглу с центральным отверстием. Давление рассола в обоих случаях 0,2—1,0 МПа. Струйное шприцевание осуществляют с помощью насадки, имеющей отверстия 0,1—0,3 мм, через которые рассол выходит в виде струй под высоким давлением (10—30 МПа).

При инъецировании уколами начальная зона накопления рассола около каждого отверстия иглы имеет форму, прибли­жающуюся к эллипсоиду вращения. Массоперенос в пределах этой зоны происходит преимущественно по пространству между волокнами. Проникновение посолочных веществ непосредственно в мышечные волокна идет путем диффузии в основном в период выдержки в посоле. Размеры зоны зависят от структуры ткани, направленности иглы относительно мышечных волокон, давления инъецирования, количества вводимого рассола и других факторов. С повышением давления размеры зон начального накопления существенно увеличиваются.

При шприцевании через кровеносную систему иглу вводят в крупные кровеносные сосуды — бедренную или лопаточную артерии, расположенные у поверхности отруба. Рассол прони­кает по кровеносной системе, включая капилляры, в те области отруба, которые снабжаются кровью от этих сосудов. В те области, куда рассол не поступает, шприцуют дополнительно методом уколов. Выдержка в рассоле или вне рассола при шприцевании чере* кровеносные сосуды менее длительная, чем при шприцевании уколами.

При струйном инъецировании струя рассола пробивает ткань и образуется начальная зона накопления в виде канала. По мере снижения энергии струи канал переходит в эллипсовидное тело. При этом способе можно вводить многокомпонентный рассол, включающий крупные частицы (белки, жиры, фермен­ты, микроорганизмы). Рассол частично внедряется непосредст­венно в мышечные волокна. Струйное инъецирование обеспе­чивает более равномерное распределение компонентов рассола, чем игольное.

При безыгольной (струйной) инъекции мяса многокомпонен­тным рассолом расстояние между точками инъекций не должно превышать 2 см, при традиционном методе — 4,5 см.

Шприцевание окороков уколами в мышечную ткань осуще­ствляют по общепринятым схемам. Несколько уколов делают в места сочленения костей. При шприцевании окорока вводят 8—10 % рассола от его массы, при шприце­вании кореек и грудинок — 4—5%. Перед шприцеванием определяют исходную массу каждого отруба и с помощью специальных таблиц устанавливают, какой должна быть масса отруба после шприцевания.

Для механизации шприцевания костных и бескостных отрубов применяют многоигольчатые шприцы различных марок. На предприятиях большой и средней мощности используются многоигольчатые шприцы ФАП или «Инжект-Стар Би 25». Шприц состоит из станины, приемного лотка, пластинчатого конвейера и шприцевальной головки. На пред­приятиях малой мощности можно использовать многоигольчатые шприцы марки «Инжект-Стар Би 18».

Механическое воздействие. При посоле с применением шприцевания распределение, посолочных веществ протекает в две фазы: непосредст­венно при шприцевании и при последующей обработке продукта. Существенного ускорения второй фазы можно достичь путем интен­сивных механических воздействий, когда проявляется эффект губки (впитывание рассола). Возникающий при переменном механическом воз­действии градиент давлений (напря­жений) вызывает в прошприцован-ном мясе интенсивное перемещение посолочных веществ фильтрационно­го характера. При небольшом оп­ределяющем размере мяса (20— 30 мм) накопление в нем (впиты­вание) рассола и равномерное распределение посолочных веществ могут происходить при механиче­ском воздействии и без предвари­тельного шприцевания.

Наиболее распространены такие методы механической обра­ботки, как тумблирование, массирование, вибрация (часто в условиях вакуума), электромассирование. Тумблирование — об­работка продукта в тумблерах, т. е. вращающихся емкостях (чаще всего цилиндрических) с горизонтальной осью вращения. На внутренней поверхности этих емкостей имеются выступы (лопасти). Частота вращения тумблера должна быть несколько ниже критической, здесь В — диаметр емко­сти, м), обычно она равна 16 об/мин. При вращении емкости куски мяса трутся друг о друга, о внутреннюю поверхность и выступы, участвуя в сложном планетарном движении, достигнув верхней точки, они падают на дно емкости. В результате соударений сырье подвергается механическим дефор­мациям, приводящим к повышению давления (напряжения) в местах контакта. Сжатие и расширение мышечной ткани, сопровождающиеся возникновением переменных внутренних на­пряжений, обеспечивают интенсивное фильтрационное перерас­пределение рассола. Продолжительность тумблирования зависит от вида и состояния мяса, а также от конструктивных особенностей тумблера.

Массирование — разновидность перемешивания; при отсутст­вии специального оборудования — массажеров — его можно осу­ществлять в лопастных мешалках. Массажер представляет собой емкость, которую заполняют мясом и затем опускают верти­кальный вал с лопастями. В массажерах отсутствуют ударные воздействия, поэтому обработка сырья менее интенсивная, чем в тумблерах, продолжительность массирования значительно больше.

Рассол можно вводить в сырье не только при шприцевании, но и частично в массажер или тумблер. Обработку в массажерах (тумблерах) выполняют непрерывно или цикличе­ски. В период механических воздействий происходит фильтра-ционно-диффузионный перенос посолочных веществ, в период покоя — диффузионный.

Эффект массопереноса при массировании (тумблировании) дополнительно усиливается в связи с появлением при меха­ническом воздействии микроразрывов в ткани и повышением ее проницаемости. При использовании тумблеров или мешалок бескостное сырье обрабатывают 10—30 мин, далее выдержи­вают для созревания.

Костное сырье (окорока) обрабатывают в тумблерах при частоте вращения 8 об/мин по режиму: 10—20 мин —г вращение, однократная остановка на 50 мин. Бескостное сырье обрабатывают в массажерах по режиму: 20—30 мин — враще­ние, 45—60 мин — остановка; цикл повторяется 24—36 ч.

При мокром посоле окорока, корейки и грудинки после шприцевания (или окорока после тумблирования) укладывают в железобетонные чаны или чаны из нержавеющего металла, прессуют и заливают рассолом. При смешанном посоле отрубы после шприцевания (корейки и грудинки без шприцевания) натирают поваренной солью, укладывают в чаны, прессуют и выдерживают 1 сут вне рассола. При обоих способах сырье заливают рассолом в количестве 40—50 % массы и выдержи­вают 3—10 сут при 2—4 °С. Длительность созревания зависит от вида изделий и способа шприцевания окороков (через кровеносную систему или уколами в мышечную ткань).

Сухой посол применяют при производстве таких изделий, как свинина прессованная, карбонад, буженина и др., а также при высоком содержании в сырье жировой ткани (шпика). Сырье натирают сухой посолочной смесью, формуют и направляют на тепловую обработку.

Шпик после мокрого посола натирают сухой солью в количестве 5 % массы сырья, укладывают в ящики, чаны или штабеля высотой до 2 м и выдерживают 7—10 сут при 2—4 °С.

Вибрационное воздействие (виброперемешивание) используют как самостоятельную операцию или в сочетании с другими видами механической обработки» В процессе виброперемешива­ния частицы мяса, непосредственно соприкасающиеся с источ­ником колебаний, получают ударный импульс, который пере­дается соседним слоям. Таки образом, в системе возникают механические колебания частиц рассола, вызывающие их фильтрацию под действием градиента знакопеременных напря­жений. Этот метод разработан во ВНИИМПе.

Применение вакуума (до 50 кПа) увеличивает эффектив­ность механической обработки сырья.

Электромассирование мяса в парном состоянии заключается в воздействии электрических импульсов на предварительно инъецированное мясо. Периодическое сокращение и расслабле­ние парных мышц (пульсация) влияют на процесс перерасп­ределения посолочных веществ так же, как и механическое воздействие. Чем короче период после убоя и выше напря­жение тока, тем больше продолжительность достаточно сильных пульсаций и эффективность электромассирования. При напря­жении 220 В периодические пульсации мышцы почти прекра­щаются через 5—7 мин воздействия. Затем мышцы достаточно активно реагируют на электрический ток более высокого напряжения; при 380 В она вновь заметно пульсирует 3—5 мин. Посолочные вещества в основном перераспределя­ются во время электромассирования. При дальнейшей выдержке в посоле диффузионный перенос идет медленно, но все же быстрее, чем в мясе, которое не подвергалось электромасси­рованию.