Посол сырья

Посол мяса осуществляют для достижения необходимых потребительских и техноло­гических свойств готового продукта (вкуса, аромата, цвета, кон­систенции), а также его для предохранения от микробиологической порчи. Для этого в мясо вводят посолочные вещества.

Посол является сложной совокупностью различных по сво­ей природе процессов: массообмена (накопление в мясе в необ­ходимых количествах посолочных веществ и их равномерное распределение по объему продукта); измене­ния белковых веществ мяса; изменения влажности и ВСС; изменения массы; измене­ния микроструктуры продукта в связи со специфичным развити­ем ферментативных процессов в присутствии посолочных веществ и из-за механических воздействий; вкусоароматообразования в результате развития ферментативных и микробиологических про­цессов, использования вкусовых веществ и ароматизаторов; стабилизации окраски продукта.

Посол является обязательной и определяющей операцией в технологиях колбасных изделий.

При значительной общности технологий производства мясопродуктов каждая имеет свои особенности и отличия. Процессы, характерные для посола, в отдельных случаях могут продолжать свое развитие и после окончания периода собственно посола. Так, для сырокопченых колбас большинство из них продолжаются в особых условиях при приготовлении фарша, осадке, копчении, сушке.

Классические методы посола: мокрый – погружение мяса в раствор посолочных веществ- рассол, сухой – нанесение посолочных смесей на по­верхность мяса и смешанный – сочетание сухого и мокрого). При любом методе происходит массообмен между посолочными ве­ществами и растворимыми составными частями продукта (в системе «рассол–мясо(ткань)»), в ре­зультате чего изменяются масса и структурно-механические свойства сырья и продуктов.

В группу операций по посолу мяса для колбасных изделий входят его предварительное измельчение, смешивание с посолочными веществами и выдержка в посоле.

Цель измельчения: грубое разрушение мышечных волокон, в результате чего водо-, солерастворимые белки переходят в диспер­сионную среду, а также ускорение диффузионных про­цессов распределения посолочных веществ в сырье. Мясо, предназначенное для вареных колбас, сосисок, сарделек и мясных хлебов, в процессе жиловки нарезают на куски массой до 1 кг или измельчают на волчках с диаметром отверстий решетки 2...6, 8...12 или 16...25 мм (шрот). Мясо для полукопченых и варено-копченых колбас нарезают на куски массой до 1 кг или измельчают на волчках с диаметром отверстий решетки 16...25 мм. Мясо для сырокопченых колбас перед посолом измельчают на куски массой 300...600 г.

Измельченное мясо взвешивают, загружают в мешалку, добавляют рассол (для мелкоизмельченного мяса) или сухую соль и тщательно перемешивают 2-5 мин. (мясо с рассолом перемешивают 2...5 мин до равно­мерного распределения рассола и полного поглощения его мясом. Мелкоизмельченное мясо с сухой поваренной солью перемешивают 4...5 мин, а в кусках или в виде шрота 3...4 мин).

При посоле мяса, предназначенного для изготовления колбас вареной ассортиментной, группы вносят 1, 75..2, 9 кг соли на 100 кг мяса, для изготовления полукопченых и варено-копченых колбас – 3 кг, сырокопченых и сыровяленых колбас – 3, 5 кг.

Посоленное мясо помещают в прямоугольные тазики, изготовленные из полиэтиленовых материалов, допущенных органами здравоохранения для контакта с пищевыми продуктами, или из нержавеющего металла (алюминия). Размер тазиков 370х370х150 мм, вместимость 20 кг. Мясо также выдерживают в ковшах или других емкостях и тележках вместимостью 200 кг. Мясо во всех случаях выдерживают в помещении при температуре 2– 4 ⁰С.

При поступлении на посол сырья с повышенной температурой в фарш добавляют льдосоляную смесь температурой минус 12 – минус 15°С, что обеспечивает сохран­ность мяса в период выдержки. Количество воды в виде льда или рассола учитывают при приготовлении фарша.

Температура посоленного мяса, поступающего на выдержку в емкости вместимостью до 150 кг, должна быть не выше 12 ⁰С, свыше 150 кг – не выше 8 °С. Мясо, измельченное на волчке с диаметром отверстий решетки 2...6 мм, выдерживают от 6 часов (в случае введения посолочных веществ в виде раство­ров) до 24 часов (при сухом посоле). При измельчении мяса до 16...25 мм (шрот), для п/к и в/к колбас – 24...48 ч. При посоле кусков мяса массой до 1кг для вареных колбас выдержка составляет 48...72 ч, для п/к и в/к колбас 48...96 ч. Мясо в кусках массой для с/к и сыровяленых колбас выдер­живают 120...168 ч (т.е. до 7 сут.).

Приведенная информация достаточно хорошо изве­стна всем специалистам, но следует обратить внима­ние на то, почему именно для процесса посола харак­терны данные параметры.

При посоле изменяется физико-химическое состоя­ние белков мяса, обуславливающее их основные функ­ционально-технологические свойства.

При высоких концентрациях поваренной соли и продолжительном ее воздействии может происходить глубокая денатурация и коагуляция части мышечных белков. Этот процесс сопровождается укрупнением (агрегацией) белковых частиц, снижением их подвиж­ности, растворимости, уменьшением на поверхности молекул количества функциональных групп, ответственных за присоединение воды и диспергированного жира. Следовательно, при этих условиях мясо не может иметь высокие функционально-технологические свойства.

Количества поваренной соли, которые добавляют в сырье при его посоле (2-2, 5% к массе сырья), соответ­ствуют концентрации, близкой к растворяющей для белков актомиозиновой фракции, и они частично пере­ходят в раствор. При этом для реализации этого про­цесса необходим интервал времени в пределах 8-10 ча­сов при температуре 0°С. Вот почему именно при вышерассмотренных режи­мах мясо целесообразно выдерживать в посоле.

Обязательной доминирующей составляющей посолочных составов является поваренная соль. Накопление ее в мясе в опти­мальном количестве придает ему соленый вкус, оказывает кон­сервирующее действие. Сочетание посола с другими консерви­рующими воздействиями (охлаждение, обезвоживание, копчение, тепловая обработка) надежно предохраняет готовый продукт от порчи. Поваренная соль в применяемых концентраци­ях не обладает выраженным бактериостатическим действием, однако, в неко­торой степени способна подавлять развитие большинства микро­организмов, в том числе и гнилостных. Хлорид натрия формирует специфический вкус мясопродуктов. При этом уста­новлено, что совместное применение поваренной соли с другими компонентами, например, нитритом натрия, значительно улучша­ет выраженность этого вкуса.

В технологическом значении важную роль играет равномерность распределения влаги и соли в продукте во времени, а также их конечное содер­жание. При этом соотношение соли и влаги в пищевых продуктах не должно ухудшать их вкуса. В практике принято соленость продукта оценивать по массовому содержанию соли:

Следует, однако, иметь в виду, что характеристика соле­ности продуктов по содержанию соли безотносительно к содер­жанию в них влаги не является объективной. Хорошо известно, что при одном и том же содержании соли в продукте вкус его оказывается тем более соленым, чем меньше в нем содержится влаги. Поэтому регламентируют как содержание соли, так и со­держание влаги в продукте, т.е. принимают в расчет соотноше­ние количеств соли и влаги. На этом основан один из сравни­тельных способов оценки вкуса мясопродуктов по так называе­мому индексу солености.

За индекс солености принимают вкусовое ощущение, вы­зываемое чистым раствором хлорида натрия в концентрации, отвечающей тому или иному оттенку солености.

Значительная роль принадлежит посолу в формировании специфической окраски мясопродуктов. Здесь большое значение имеет природный пигмент - белок миоглобин, который, легко вступая в окислительно-восстановительные реакции, может су­ществовать в трех молекулярных формах, отличающихся цветом

В присутствии кислорода воздуха миоглобин окисляется с образова­нием оксимиоглобина – MbO₂, который придает мясу приятный яр­кий розово-красный цвет. Однако, это соединение нестойко и переходит из двухвалентного в трехвалентное. Образуется метмиогло­бин – MetMb коричнево-серого цвета.

Нитрит натрия применяют в составе посолочных смесей для формирования и стабилизации розово-красного цвета мяса. Он является антиокислителем, участником реакций образования вкусоароматических веществ, а также ингибитором развития ботулинуса и токсигенных плесеней. Учитывая его вредное физио­логическое действие на организм, к мясу следует добавлять ми­нимально необходимое количество нитрита натрия, достаточное для получения устойчивой окраски. Оно составляет 5-6 мг% к массе мяса. При посоле мяса Мb или МbO₂ в присутствии нитратов и нитритов приобретают розово-красную окраску, обусловленную образованием нитрозомиоглобина (рис.).

Механизм образования цвета соленого мяса весьма сложен. Розово-красную окраску можно получить лишь при равномерном введении окиси азота в виде нитрита натрия. Приме­нение окиси азота в газообразном виде опасно в связи с его ток­сичностью.

При длительной выдержке NO-Mb в присутствии воздуха, света и низких рН возможна реакция с образованием мет-формы:

В глубине мяса при анаэробных условиях нитрит взаимо­действует с Мb и образуются примерно равные количества NO-Mb и MetMb:

Окраска свежего несоленого мяса обусловлена присутстви­ем пигментов миоглобина и гемоглобина. При посоле мяса в при­сутствии поваренной соли миоглобин или оксимиоглобин окис­ляются и переходят в метмиоглобин. В связи с этим при посоле мясо теряет свою естественную окраску и приобретает коричне­во-бурую с разными оттенками. В практике посола мясо и мясо­продукты предохраняют от нежелательных изменений окраски, добавляя в рассол или сухую посол очную смесь нитрит натрия. При этом образуется нитрозомиоглобин NO-Mb, который и явля­ется красящим веществом соленого мяса и придает мясным про­дуктам желательный розово-красный цвет.

Количество образо­вавшегося NO-Mb увеличивается пропорционально времени вы­держки мяса в посоле. Вместе с тем быстрота и интенсивность окрашивания зависят от количества окиси азота, накапливаю­щейся в мясе. Но, так как в условиях посола наряду с ее образо­ванием происходит и распад, количество окиси азота определяет­ся соотношением скоростей этих процессов, вследствие чего эффект окрашивания находится в прямой зависимости от условий восстановления азотистой кислоты до окиси азота. Разнообразные превращения нитритов в мясе при посоле в конечном итоге сопровождаются значительным их разрушением, поэтому при изготовлении колбасных изделий свободного нитри­та остается 45-25 % по отношению к введенному количеству его. Для образования NO-Mb используется 6-9 % NО (от суммы введенного нитрита); в виде остаточного нитрита в саркоплазме удерживается 21-27 % NО, а 4-8 % NО оказывается тесно связан­ным с актомиозином.

Принимая во внимание многоплановость побочных реак­ций при цветообразовании мяса, необходимо учитывать основ­ные факторы, влияющие на развитие окраски и ее стабильность.

1. Количественное содержание мышечного миоглобина в сырье.

Возможные отклонения в интенсивности цвета мяса могут быть обусловлены:

Ø видом сырья (в свинине Мb меньше, чем в говядине);

Ø преобладанием белых волокон (содержащих по сравнению с красными меньше миоглобина) в мы­шечной ткани;

Ø использованием мяса с признаками РSЕ;

Ø применением сырья с повышенным содержанием со­единительной ткани;

Ø введением в рецептуру значительных количеств белковых препаратов.

2. Количественное содержание нитрита натрия в мясной системе и срок хранения раствора.

При дефиците нитрита натрия образующейся окиси не хватает для вступления в реакцию со всеми имеющимися в мясе молекулами миоглобина.

Применение нитрита натрия в избытке (более 5-7, 5 мг%) может привести к ряду негативных последствий:

Ø повлиять на уровень безвредности продукта, т. к. нитрит натрия - яд; привести к образованию канцерогенных N-нитрозаминов; вызвать образование пигментов (особенно в отсутствии редуцирующих веществ и в присутствии таннинов) с нехарактерной - серой, бурой и даже зеленоватой окраской.

Одновременно с участием в реакции цветообразования нитрит натрия выполняет ряд дополнительных технологических функций;

Ø участвует в процессе формирования вкусоароматических характеристик соленого сырья;

Ø обладает выраженным ингибирующим действием на ботулинус и токсигенные плесени;

Ø проявляет антиокислительное действие по отноше­нию к липидам.

3. Стабилизации окраски мясопродуктов способствует равно­мерное распределения нитрита натрия в объеме сырья, что обес­печивается применением нитрита в виде водных растворов и со­блюдением рекомендуемых параметров введения, перемешивания, инъецирования и др.

4. Применение ускорителей посола, которые одновремен­но обеспечивают и устойчивость окраски. В практике производства мясных продуктов для стабилиза­ции цвета наиболее широкое применение нашли аскорбиновая и эриторбиновая кислоты, их соли и редуцирующие сахара.

Сущность действия аскорбиновой кислоты двоякая: превращает весь имеющийся нитрит в окись азота и восстанавли­вает уже имеющийся в мясе метмиоглобин в миоглобин. Аскорби­новая кислота легко взаимодействует с кислородом воздуха и тем самым защищает пигменты мяса от окисления, стабилизирует ок­раску.

Химизм.

Аскорбиновая кислота реагирует непосредственно с азоти­стой кислотой, поэтому действие веществ, подавляющих восста­новление, не сказывается и четырехокись азота не образуется:

аскорбиновая дегидрат

кислота аскорбиновой кислоты

Поэтому при посоле мяса с применением аскорбиновой ки­слоты ускоряется образование NO-миоглобина. Эта реакция сравнительно медленно протекает при низких температурах, но резко ускоряется при температурах обжарки и копчения.

При взаимодействии аскорбиновой кислоты при высокой концентрации оксимиоглобина наблюдается дегидрирование аскорбината с переходом протонов на протеид и образованием нестабильной гидропереки­си миоглобина, которая может затем распадаться на холеглобин и метмиоглобин по схеме:

Метмиоглобин, взаимодействуя с аскорбиновой кислотой, восстанавливается в миоглобин, который в присутствии кислоро­да превращается в оксимиоглобин:

Дозировка аскорбиновой кислоты - 47 г, или 52 г аскорбината натрия, на 100 кг мяса (с некоторым избытком). Избыток разру­шается в период термической обработки, так что в готовом про­дукте остается не более 7 г на 100 кг.

Добавление глютаминовой кислоты или её солей уси­ливает эффект действия аскорбинатов и эриторбатов. Термообработка катализирует процесс цветообразования.

5. Присутствие кислорода воздуха, света, температу­ры и продолжительность выдержки сырья.

Присутствие кислорода, света вызывают окисление NО-Мb с обра­зованием МеtMb в соленом и термообработанном мясе.

Применение вакуум-посола мяса и герметических упаковок для готовой продукции уменьшает содержа­ние кислорода и таким образом улучшает окраску, со­храняет её стабильной.

Особенно чувствителен NO-Mb к окислению на све­ту, в результате чего через несколько часов экспони­рования может произойти обесцвечивание; местами образуются зеленоватые или желтоватые пятна. Осо­бенно это характерно для вареных мясопродуктов и обусловлено рядом причин: образование МеtMb, разру­шение порфиринового кольца, образование перекиси водорода и пероксида азотистой кислоты, которые вы­зывают окислительное разрушение гемовых пигментов до зеленых биливердиновых пигментов.

При низких температурах выдержки сырья в посоле процесс цветообразования развивается медленней; по­вышение температуры до 8-20° в присутствии нитри­тов вызывает интенсивное их разложение до NO, часть которых не успевает соединиться с Мb и улетучивает­ся из сырья. В результате в мясе наряду с частью NO-Mb будет присутствовать МеtMb. Близкий по механиз­му эффект (розовое кольцо - снаружи, серый фарш -внутри колбасных батонов) получают при применении форсированного режима обжарки при термообработке. Чаще всего этот дефект цвета имеет место при отсут­ствии периода выдержки фарша перед обжаркой, и при введении нитрита натрия в куттер в момент при­готовления фарша.

6. рН среды.

Чем выше рН среды, тем с меньшей скоростью идет реакция цветообразования. Лучшие значения рН для образования NO-Mb находятся в диапазоне 5, 6-6, 0. Более кислая среда (менее 5, 6) чрезмерно интенсифи­цирует процесс распада нитрита и может привести к потере NO. При чрезмерном снижении рН снижение яркости окраски объясняется развитием денатурационных процессов белков.

В присутствии восстановителей максимальное обра­зование окиси азота обеспечивает рН 5, 7-5, 9. Оптимальное значение рН для рассолов 6, 0-6, 5.

7. Присутствие поваренной соли ускоряет окисление гемовых пигментов с образованием МеtMb, что снижа­ет интенсивность получаемой окраски.

8. Влияние микробиологических процессов.

В процессе длительного посола в результате деятель­ности денитрифицирующих микроорганизмов (Pseudomonas, Achromobacter) образуется азотистая кис­лота, двуокись и окись азота, последняя из которых не­обходима для осуществления реакции цветообразования. Оптимум развития денитрификации и образования нитрозопигментов находится в диапазоне рН 5, 4-5, 5. Однако, при избытке микрофлоры может произойти образование сероводорода и перекиси, что приведет к ухудшению цвета готовой продукции (позеленение, обесцвечивание).

9. Влияние термообработки на цвет.

Нагрев ускоряет процесс распада нитрита до окиси азота и его взаимодействие с Мb, вследствие чего количе­ство остаточного нитрита в сырье снижается в 40-50 раз.

Нагрев стабилизирует окраску мясопродуктов. Красно-розовый цвет мяса после термообработки сохраняется в результате превращения NО-Мb в дена­турированный глобин и NO-гемохромоген, кроме того, при нагреве MetMb частично восстанавливается в NO-Мb. Интенсивность развития окраски мяса при нагреве в присутствии восстановителей возрастает.

10. Влияние копчения на цвет.

Коптильные вещества не только обладают бактери­цидным и антиокислительным действием, специфиче­ским ароматом и вкусом, но и способны улучшить ок­раску мясопродуктов.

Изменение цвета обусловлено осаждением на поверх­ность продукта окрашенных компонентов дыма: углевод­ной фракции, краснокоричневого цвета (продукты реакции Майяра); фенолов и фурфуролов – светло-коричневого цвета.

В процессе горячего копчения (обжарки) интенси­фицируется распад нитрита натрия, МbО₂ переходит в Мb, а затем в NОМb, который денатурирует, подверга­ется деструкции с образованием NO-гемохромогена, придающего стабильную розовую окраску мясу.

При холодном копчении (18-23 °C) появление вишне­во-красной окраски обусловлено взаимодействием Мb с СО₂, входящим в состав дыма. Образующийся СО-Мb имеет выраженный вишнево-красный цвет.

Таким образом, резюмируя информацию, изложен­ную выше, можно прийти к заключению, что:

Оптимальные условия цветообразования:

Ø высокая концентрация гемовых пигментов;