Практичне заняття № 5
Тема 6: Процеси, що відбуваються в м’ясі в процесі посолу.
Завдання 1. Вивчення процесів, що відбуваються при посолі мяса і мясопродуктів.
Для досягнення необхідних технологічних і споживчих властивостей готового продукту (смаку, аромату, кольору, консистенції), а також запобігання мікробіологічного псування проводять соління м’яса.
Соління — це оброблення сировини кухонною сіллю і витримка її протягом певного часу, достатнього для завершення процесів, у результаті яких продукт
Соління є складною сукупністю різних за своєю природою процесів:
– масообміну (накопичення в м’ясі необхідної кількості солильних речовин і їх рівномірний розподіл по об’єму продукту, а також можлива втрата солерозчинних речовин м’яса);
– зміна білкових та інших речовин м’яса;
– зміна вологості та вологозв’язувальної здатності м’яса;
– зміна маси;
– зміна мікроструктури продукту у зв’язку зі специфічним розвитком ферментативних процесів за наявності солильних речовин та механічних дій;
– утворення смаку і аромату в результаті ферментативних і мікробіологічних процесів;
– зміна якісного та кількісного складу мікрофлори;
– розвиток реакцій кольороутворення.
Цей процес використовується при виготовленні різноманітних ковбасних виробів, копченостей та інших м’ясопродуктів. Під час соління м’яса в сухому або у вигляді розсолу вводять чисту кухонну сіль або в комбінації з нітратами, нітритами, фосфатами, цукром, спеціями та ін. Соління може тривати від 6 год до 7 діб під час виробництва ковбас і до 60 діб під час виробництва копченостей.
Розрізняють соління сухе (оброблення сухою солильною сумішшю), мокре (у вигляді розсолу) і змішане (поєднання сухого і мокрого способів). За будь-якого методу відбувається масообмін між солильними речовинами і розчинними складовими частинами продукту, внаслідок чого змінюються його маса і структурно-механічні властивості.
Соління — це дифузійно-осмотичний процес. Сіль проникає в м’ясо дифузійним шляхом через систему пор і капілярів тканин і осмотичним шляхом через численні зовнішні та внутрішні мембрани і оболонки, що вкривають волокна і їх пучки; причому уздовж волокон системою капілярів сіль проникає швидше, ніж осмотичним шляхом. В результаті підвищується осмотичний тиск усередині м’язового волокна, що збільшує надходження води до нього і сприяє збільшенню набухання м’яса.
Дифузійні процеси у м’ясі підпорядковані другому закону дифузії:
Dc/dt=Dd2c/dx2,
Де с — концентрація дифузійних речовин, %;
X — тривалість процесу дифузії (засолу), с;
D — коефіцієнт дифузії речовини у воді, м2 × с-1;
D2c/dx2— градієнт концентрації в напрямі дифузії, %/м-1.
Під час соління іони кухонної солі та інші компоненти, що знаходяться в розсолі, починають переміщуватися вглибину м’яса, а розчинні в сольових розчинах хімічні сполуки тканин (білки, екстрактні, мінеральні речовини, водорозчинні вітаміни) надходити до розсолу. Вода залежно від концентрації розсолу або виводиться з продукту в розсіл (при сухому солінні), або поглинається з розсолу продуктом (мокре соління). Слід зазначити, що сіль проникає у м’ясо лише у вигляді розсолу. При сухому способі сіль розчиняється м’ясним соком, що виділяється, а потім переміщується углибину м’яса.
Швидкість процесу залежить від багатьох чинників (схема 1). Чим більша різниця концентрацій солі в розсолі і в тканинах, тим більша швидкість дифузійно-осмотичного процесу і тим швидше сіль проникає в тканину. Швидкість процесу зростає з підвищенням температури. На проникність м’яса впливають його склад і будова. Наприклад, у м’язову тканину сіль проникає швидше, ніж у жирову і сполучну. Проникність м’язової, сполучної та жирової тканин перебувають у співвідношенні приблизно 8:3:1. При цьому м’язова тканина має анізотропні властивості: проникність її уздовж волокон майже на 11% вища, ніж упоперек волокон, що свідчить про переміщення солильних речовин переважно по міжклітинному простору тканини.
Схема 1. Схема процесу посолу.
Дії, що ведуть до збільшення проникності тканини, зумовлюють швидший і рівномірний розподіл у ній солильних речовин. Зміна проникності тканини в процесі автолізу і тривалого соління пов’язана з ферментативними змінами структури (розпушуванням) тканини і збільшенням проникності тканинних мембран.
Ущільнення м’язової тканини в процесі заклякання зменшує проникність, і, навпаки, дозрівання м’яса збільшує її. Заморожування і подальше розморожування м’яса викликає розпушування тканин і збільшення проникності.
Прискоренню процесу соління також сприяє підвищення концентрації солі на поверхні продукту (механічне перемішування). Ефективним чинником інтенсифікації процесу соління є зменшення шляху перенесення солі (шприцювання).
Для інтенсифікації процесу накопичення солильних речовин дифузійним шляхом можна ефективно використовувати такі чинники:
– попереднє розпушування сировини (механічна дія, ферментація, електростимуляція і т. ін.);
– багатоточкова ін’єкція;
– зменшення визначального розміру частин м’яса;
– підвищення температури процесу.
Зміна білків. В результаті проникнення солі та інших речовин у тканини м’яса і взаємодії їх з білками змінюється фізико-хімічний стан протеїнів, що зумовлює основні властивості солоного м’яса (набухання, консистенцію, в’язкість, пластичність фаршу та ін.). Фізико-хімічні зміни білків, у свою чергу, супроводжуються зміною біохімічних функціональних властивостей ферментів (схема 2).
Схема 2. Зміни білків м’яса під час соління
Під час соління з м’яса в розсіл переходять розчинні білкові речовини. Втрати розчинних білків, частинки яких мають відносно великі розміри, відбуваються крізь відкриті пори і капіляри і з клітин З ушкодженими оболонками. У розсіл переходить частина білків саркоплазми м’язового волокна, головним чином міоген, міоальбумін, міоглобін, а під час соління парного м’яса — і міозин. У охолодженого і розмороженого м’яса розчинність міозину знижена, оскільки він утримується в структурі тканин в комплексі з актином. Утримання актоміозину в структурі міофібрил послаблюється внаслідок проникнення іонів солі та молекул води. Тому коли м’ясо після соління подрібнюють за наявності води, актоміозин частково переходить у розчинний стан.
Кількість розчинних білкових речовин, які в процесі соління переходять у розсіл, залежить від тривалості соління, температури, насиченості та кількості розсолу.
Під дією хлористого натрію змінюється стан білкових речовин. За невисокої концентрації солі в розсолі іони солі оточують функціональні групи білків і, притягаючи диполі води, дещо збільшують гідратацію і розчинність білків. При нетривалому солінні (приготування ковбас) білки м’яса зазнають деяких змін при денатурації в результаті часткового розриву внутрішньомолекулярних зв’язків між пептидними ланцюгами білків. З підвищенням концентрації солі та тривалості її дії відбуваються глибока денатурація і коагуляція деяких білків, головним чином глобулінів. Цей процес супроводжується збільшенням білкових частинок, зниженням їх рухливості та розчинності. Тому з підвищенням концентрації розсолу розчинні в сольових розчинах білки переходять у нерозчинний стан, і втрати білків в розсіл зменшуються.
Чим більша тривалість соління, тим вища втрата білків у розсолі. При сухому солінні втрати білків мінімальніСполучнотканинні білки (колаген і еластин) у розсіл не переходять. Волокна колагену за тривалого соління (на 20-й день) набухають в результаті проникнення за іонами солі молекул води між пептидними ланцюжками білкових молекул і структура їх значною мірою змінюється.
Кількість білків у розчиненому стані у водній фазі сирого ковбасного фаршу впливає на його властивості і на властивості готового продукту. Показником кількості розчиненого білка у водній фазі сирого ковбасного фаршу є його клейкість, яка визначає зв’язуваність структури готового продукту. Під час нагрівання денатурують розчинені білки, утворюється затверділий просторовий каркас, всередині якого фіксуються великі частинки нерозчиненого білка. Якщо частка розчинених білків мала, то структура готового продукту буде пухкою. Отже, під час виробництва варених ковбас бажано збільшити частку розчинного білка. Кількість кухонної солі, яку додають під час соління (2-2,5% маси м’яса), створює концентрацію, близьку до розчинної для білків актоміозинової фракції, і вони частково переходять у розчин, але для цього необхідний інтервал часу від 6 год за 00С.
В результаті безперервної дії тканинних ферментів, які виділяють мікроорганізми, деяка кількість білкових речовин м’яса піддається гідролітичному розпаду. Збільшується кількість поліпептидів і низькомолекулярних азотистих сполук, з яких значна частина припадає на частку амінокислот. Під час соління, таким чином, білкові речовини втрачаються не тільки в результаті переходу в розсіл, а і внаслідок їх розпаду.
Унарному м’ясі через високе значення рН білки знаходяться в іонізованому стані, близькому до стану нативного білка. Завдяки наявності АТФ актин і міозин не зв’язані між собою. Все це сприяє тому, що білки м’яса легко піддаються гідратації, набухають, добре утримують вологу і легко переходять у розчин. Тому в ковбасному виробництві витримувати в посолі парне м’ясо немає необхідності. Для збільшення вологозв’язувальної здатності всіх інших видів м’яса (охолодженого, розмороженого) його піддають солінню. Для набухання і подальшого утримання солоним м’ясом вологи велике значення має величина рН.
Інтервал між рН середовища та ізоелектричної точки м’яса можна збільшити, зміщуючи останню при солінні. Тваринні білки при взаємодії з хлористим натрієм здатні до переважної фіксації негативно заряджених іонів хлору. Вони блокують позитивно заряджені групи (КН3+С1~), внаслідок чого кількість вільних від’ємних груп (СОО~) у білку зростатиме, й ізоелектрична точка білка зрушиться. Отже, соління м’яса необхідне, а тривалість визначається достатньо повною фіксацією С1~. За температури 4°С для добре подрібненого м’яса тривалість витримки становить 10-12 год.
Штучний зсув реакції середовища в охолодженого солоного м’яса лише на 0,2-0,3 рН ближче до значення реакції середовища парного м’яса спричинює різке збільшення гідратації та вологозв’язувальної здатності м’яса. Проте це стосується тільки солоного, а не свіжого м’яса.
На практиці для зсуву рН м’яса на 0,2-0,4 під час подрібнення щойно посоленого м’яса додають фосфати, цитрати, лактати, карбонати, завдяки чому збільшується набухання м’яса, його адгезія і утримання вологи. При додаванні до м’яса поліфосфатів у вигляді сумішей у кількості 0,3-0,5% маси сировини рН середовища зміщується на 0,2-0,3 у бік нейтральної реакції. Крім того, поліфосфати викликають дисоціацію актоміозину із звільненням із структури міозину і збільшенням його розчинності, що зумовлює збільшення набухання, адгезії та подальшого утримання вологи під час теплового оброблення м’яса; виявляють антиокислювальну дію (внаслідок зв’язування іонів Са2+).
Кількість груп, що фіксують вологу за рахунок адсорбції, залежить і від взаємодії білків один з одним, оскільки при цьому взаємно блокуються групи, і адсорбція зменшується. Отже, для збільшення вологозв’язувальної здатності м’яса необхідно зменшити асоціацію актину і міозину, що досягають солінням і додаванням фосфатів. Такий процес може бути швидко здійснений штучним введенням АТФ або неорганічного пірофосфату (пластифікуючий ефект) під час подрібнення м’язової тканини за наявності солі та води і супроводжується різким зменшенням в’язкості маси. Під час соління іони натрію та хлору блокують полярні групи актину й міозину, і їхня взаємодія гальмується.
Зміна екстрактних, мінеральних речовин і вітамінів. Під час соління м’яса в розсіл дифундують азотисті та безазотисті екстрактні речовини, а також мінеральні речовини і вітаміни. Втрати цих речовин підпорядковані дифузійним закономірностям. У міру накопичення їх у розсолі швидкість переходу цих речовин з м’яса в розсіл знижується. У розсіл може перейти до половини азотистих і безазотистих екстрактних речовин, що містяться в м’ясі.
Реферати :
Читати далі