Физико-химическая сущность процесса приготовления 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.

Химический состав эмульсий может варьировать в широком диапазоне: содержание влаги - от 50 до 76%, жира - от 12 до 35%, белка - от 10 до 22%,- в зависи­мости от вида используемого сырья и готового продук­та.

Как уже отмечалось ранее, степень стабильности получаемых мясных эмульсий зависит от:

- вида, соотношения и ФТС применяемого основно­го сырья;

- последовательности внесения ингредиентов рецеп­туры в куттер;

- степени гомогенизации мяса;

- температуры сырья и эмульсии, продолжительно­сти периода гомогенизации;

- вида используемого оборудования.

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.

Процесс 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 увеличивается гидратация и растворимость миофибриллярных и саркоплазматических мышечных белков, они начинают интен­сивно набухать, связывать добавляемую 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:

Ø степень измельчения мышечных волокон;

Ø концентрация поваренной соли;

Ø количество воды;

Ø температура;

Ø продолжительность процесса;

Ø рН среды.

На третьей фазе при продолжающемся измельчении сырья происходит частичное диспергирование жира с образованием мелкодисперсных жиро­вых шариков, которые соединяются с белковым карка­сом. Образуется эмульсия.

Водорастворимые белки способны эмульгировать 30 мл жира на 100 г белка, солерастворимые - 40 мл.

Специфику диспергирования 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. Размер эмульгированных частиц жира составляет от 10 до 0,1 мкм и характерен для коллоидных систем.

При измельчении размороженного жирового 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 12-18°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:

Ø вид жира, его состав;

Ø температура плавления;

Ø наличие естественных и искусственных эмульгаторов;

Ø температура среды;

Ø характер измельчения;

Ø 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.

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.

Контроль за температурой сырья - важное условие получения стабильной эмульсии. При тонком интен­сивном 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 8-11 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.

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

Введение в мясную эмульсию 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 и придает жесткую резиноподобную консистенцию. При избыточном введении воды колбасы имеют рыхлую консистенцию, крупчатую структуру.