М'ясні технології - термічна обробка м'ясних виробів
А. І. Жарінов, д. Т. Н. проф. МГУ прикладної біотехнології
Технологія термообробки зазнає значних змін у зв'язку з появою нових видів оболонок, коптильних препаратів, технічних інновацій і інших чинників. Проте технологи, підбираючи режими термообробки, повинні керуватися не тільки рекомендаціями виробників обладнання або пакувальних матеріалів, а й теоретичними знаннями про сутність і значення кожного етапу цього процесу.
Осадка - це процес витримки відформованих, наповнених фаршем ковбасних батонів перед термічною обробкою. Осадка є підготовчим етапом термообробки, в значній мірі впливає на якість готових ковбасних виробів. Залежно від виду ковбас і цілей розрізняють короткочасну і тривалу осадку. Осадку проводять в спеціальних камерах при температурі 0-2 ° C і відносній вологості повітря 80-85%. Короткочасна осаду призначена для варених (1-3 ч), варено-копчених і напівкопчених (4-6 ч) ковбас.
Цілі короткочасної опади наступні:
• зниження надлишку внутрішньої енергії (ентропії), яка накопичується в фаршевих емульсії в процесі високошвидкісного куттерования;
• зменшення наслідків освіти парогазових бульбашок і кавітаційних порожнин, що роблять негативний вплив на процес міжмолекулярної взаємодії білків;
• тіксотропних відновлення коагуляційної структури фаршу, т. Е. Відновлення зв'язків між складовими частинами фаршу, порушених в момент шприцювання.
Фарш набуває монолітність, в фаршевих системі збільшується частка міцно зв'язаної води, що згодом покращує консистенцію, підвищує соковитість і збільшує вихід готового продукту;
• розвиток реакцій, пов'язаних зі стабілізацією забарвлення фаршу, кото риє тривають і в процесі по- наступної обсмажування і варіння; • підсушування оболонки, що сприятливо скази- ється на якості обсмажування ковбас.
Тому при осаді треба підтримувати циркуляцію повітря в камерах. Незважаючи на те що після осідання зменшується маса продукту за рахунок випаровування води (втрати становлять близько 0,1%), вихід варених ковбас, які пройшли осадку, після термообробки може збільшитися на 1,2-1,8%.
В даний час у зв'язку з широким використанням процесу вакуумування фаршу (при куттеровании і шприцевании) на більшості підприємств традиційна осаду відформованих ковбасних батонів не проводиться. Найчастіше рами з ковбасою короткочасно витримують перед наступною обжаркой в охолоджуваних приміщеннях при температурі 15-20 ° C протягом 20-60 хв. У цих умовах не тільки прискорюються колоїдно-хімічні та біохімічні процеси, характерні для опади, але і забезпечується прогрів фаршу, що має велике значення. При проведенні термообробки ковбасних фаршів, що мають вихідну температуру нижче 14 ° C, реакції цветообразования розвиваються повільно, колір готової продукції сірий або швидко втрачається після нарізки. Якщо ж відформовані батони подають на термообробку з температурою вище 20 ° C, то фарш може закисати, з'являються пористість, пігментація зеленого кольору.
При порушенні параметрів опади (особливо температурних) є небезпека:
• розвитку мікроорганізмів;
• відновлення нітриту натрію до молекулярного азоту і знебарвлення фаршу (або появи зелених плям);
• збільшення ступеня пористості продукту. Щоб виключити появу цих небажаних дефектів, процес короткочасної (теплою) опади повинен проводитися під жорстким технологічним контролем.
Тривала осаду призначена для сирокопчених і сиров'ялених ковбас, її тривалість становить 5-10 діб. Мета тривалої опади полягає: • в Тиксотропна відновленні структури фаршу, розвитку процесу вторинного структуроутворення; • в розвитку ферментативних процесів (дозрівання), що викликаються діяльністю мікроорганізмів, активністю тканинних ферментів і властивостями білкових речовин. При цьому поліпшуються консистенція, смак, аромат і колір ковбас. В процесі опади відбувається селективне розвиток мікроорганізмів (пригнічується розвиток гнильної мікрофлори, збільшується кількість микрококков і ентерококів). Підвищується активність протеолітичних, ліполітичних, муколітичних ферментів. Під час опади при загальному зростанні кількості мікроорганізмів зменшується різноманітність їх форм. Трансформація якісного складу мікроорганізмів триває на інших стадіях технологічного процесу: при копченні розвиваються цветообразующие (молочнокислі) бактерії, і їх колічес- тво різко зростає в ході сушіння. При тривалому осіданню відбувається випаровування вологи, т. Е. Зневоднення фаршу. Одночасно збільшується концентрація солі (внаслідок чого пригнічується ріст шкідливих бактерій), триває процес розвитку реакцій цветообразования фаршу (що пов'язано зі зміною значення рН, наявністю мікроорганізмів), формуються специфічний смак і аромат, спостерігається зміна морфологічних елементів клітин, гідролітичні розпад білкових речовин, зменшується розчинність білків, йде часткова деструкція колагену. В результаті змін рН сарколеммой м'язових волокон набухає і гомогенізується, виникають міцні міжмолекулярні зв'язки між активними групами молекул, що призводять до агрегації білкових частинок і зміцнення структури. Утворюється (і зміцнюється при копченні і сушці) просторова конденсационная структура, яка обумовлює зміну структурно-механічних властивостей продукту.
Сприятливий напрямок розвитку названих процесів може надати введення в фарш стартових культур - бактеріальних заквасок. Термоус бработка Розглянемо поетапно один з найбільш поширених варіантів термообробки, а саме класичну термообробку ковбасних виробів в димо-та паропроницаемой (дихаючої) оболонці, наприклад в натуральній або білкової.
Основна мета теплової обробки м'ясних продуктів полягає:
• в доведенні продукту до стану кулінарної готовності;
• в придушенні вегетативної мікрофлори.
Мета цього етапу - прогрів вироби, видалення вологи з поверхні батона. Подсушка проводиться при температурі 50-60 ° С, вологості повітря 10-20%, швидкості циркуляції повітряного потоку 2 м / с. Хід процесу в чималому ступені залежить від вологості, причому і занадто вологий, і занадто сухе повітря негативно впливає на результат підсушування. Так, при вологості # 966;> 25% процес сповільнюється, оболонка набуває сірого відтінку, в деяких випадках виникають сірі плями. при # 966;
У "/>
• для сосисок - 10-12% до маси сирих виробів;
• для варено-копчених ковбас - 4-7%;
• для напівкопчених ковбас - до 7%.
При виборі параметрів обсмажування треба враховувати сте- пень проникності оболонки для димових газів. Найкраща димопроніцаемость - у натуральних (кишкових) оболонок, а деякі штучні оболонки мають бар'єрні властивості стосовно до диму, і для продукції в таких оболонках замість копчення доцільно використовувати коптильні препарати, додаючи їх в фарш. Варка. Цей етап термообробки призначений для доведення продукту до стану кулінарної готовності, а також для знищення вегетативної мікрофлори. Для традиційного процесу варіння характерний нагрів вироби до досягнення в центрі його температури 68-72 ° С. Температурні межі не є загальноприйнятими і розрізняються в деяких країнах. Так, в США при виробництві цільном'язових м'ясних продуктів із сировини з контрольованим рівнем Кмафанм (не вище 104) прийнято проводити варіння до досягнення в центрі вироби 54 ° С. Така температура забезпечує пастеризаційний ефект при одночасній денатурації більшої частини білків і одночасно мінімізує втрати біологічно цінних речовин. У Німеччині ковбасні вироби найчастіше варять до температури в центрі 70 ° С, вважаючи, що перевищення цього рівня нагріву істотно погіршує запах і смак продукції. При виборі параметрів нагріву слід враховувати склад виробів і, якщо в рецептуру входить крохмаль, проводити варіння до більш високих значень температури, зокрема до 75 ° С (температура клейстеризації крохмалю). Для виробів, що містять препарати каррагинана, найбільш доцільно вести нагрівання до 72 ° С в центрі.
Фізико-хімічні зміни при варінні
Під час варіння відбуваються теплова денатурація м'язових білків, зварювання та дезагрегації колагену, зміна стану і властивостей жиру, структурно-механічних властивостей і органолептичних показників продукту, зміна загальної кількості і складу мик- рофлори. Вплив варіння на білки м'яса. Білки визначають фи- Зіко-технологічні властивості фаршу, структурно-ме ханических властивості готового продукту, його біологічний чний цінність і величину виходу. В результаті варіння при жорстких режимах деякі амінокислоти (в пер-шу чергу триптофан, треонін, метіонін, гістидин) частково руйнуються. Багато в чому якість одержуваних м'ясопродуктів залежить від характеру денатураціонно- коагуляційних перетворень білків, що беруть участь у формуванні структурного матриксу фаршу. Білків в м'ясі багато, і кожен вид має свою власну тем- пературі денатурації (див. Таблицю). Денатурація ми- шечних білків починається при температурі 42 ° С, але основна їх частина (80-90%) денатурує в діап зоні 54-60 ° С. У зв'язку з цією обставиною на обра- тання вторинного білкового каркаса надає влі- яние не тільки температура, але і швидкість варіння. Про- ведення високоінтенсивного нагрівання може сопровож- датися майже одномоментної денатурацією білків, і як результат - структурний матрикс менш міцний, кіль- кість иммобилизованной вологи в його осередках змен- шується, вихід готової продукції падає. Застосування різних типів ступінчастих режимів нагріву або # 916; -варкі (плавне підвищення температури з соблюде- ням різниці між температурою в центрі продукту і гріє середовищем) з температурою в камері не більше 80 ° С забезпечує послідовне залучення білків м'яса, які пройшли конформаційні зміни, в про- процес формування структури коагуляції, з обра- зованием більшої кількості між- і внутрімолеку- лярних зв'язків; при цьому готова продукція пріобрета- ет еластичність, пружність, соковитість, втрати вологи знижуються.
Вплив варіння на стан і властивості колагену. Нагрівання - процес введення в м'ясну систему значитель- ного кількості енергії, тому в умовах підвищено- ної ентропії в молекулі колагену виникає ослабле- ня первинних зв'язків і розпушення його структури. При тривалому вологому нагріванні відбувається подальша дезагрегації колагену до з'єднань з меншою моле- кулярной масою - желатин, глютин, желатози. В резуль- таті цих змін у колагену істотно збільшувати ється кількість гідрофільних груп і, як наслідок, зростає ВУС, проявляється гелеутворюючого спосіб-ність, що дозволяє частково компенсувати втрату ВСС у м'язових білків. Однак надмірна тривала термічна обробка коллагенсодержащего сировини, так само як і комерційних препаратів тваринних білків, може призводити до більш глибокого гідролізу фрагментів колагену, зниження їх функціонально-технологічес- ких властивостей, появі желейних кишень в структурі продукту.
Встановлено, що заміна до 24% м'язового білка на білок свинячий шкури не викликає істотного зниження біологічної цінності ковбас. Гідроліз колагену покращує органолептичні показники продукту (збільшує ніжність), змінює структурно-механічні властивості (надає продукту монолітність і необхідну пружність при укусі). Вплив варіння на жир. В даний час жир індустріальних порід тварин став більш легкоплавким і містить більше води (в хребтовом до 12-14%; в бічному до 16-17%), тому шматочки шпику, використовувані для структурних вставок (створення малюнка продукту), часто відокремлюються від фаршевих основи при нарізці готового виробу. Під час варіння жир плавиться, частково окислюється і гідролізується, відбувається його емульгування.
Вплив варіння на біологічну цінність і органолептичні показники. Варка збільшує перетравність і засвоюваність продукту, але є причиною втрат вітамінів і деяких амінокислот. При варінні відбувається стабілізація забарвлення за рахунок утворення нітрозогемохромогена. В результаті гідролізу білків і жирів відбувається утворення екстрактивних речовин, альдегідів, кетонів, диацетила, вільних амінокислот і продуктів їх розпаду, летких жирних кислот. Крім того, білки і вуглеводи вступають в реакцію меланоидинообразования. Таким чином, формується букет запаху і смаку готового виробу, що залежить від температури нагріву і часу термообробки. Змінюється структура тканин м'яса: діаметр м'язових волокон зменшується на 20-35%, а товщина сполучної тканини зростає в 2-2,5 рази. Денатуровані білки утворюють нову просторову матрицю, що відрізняється пружноеластичним властивостями. Вплив варіння на мікрофлору. Під час варіння (пастеризації) м'ясопродуктів і ковбасних виробів відбувається загибель вегетативної і частково спорової мікрофлори, внаслідок чого забезпечується безпека продукту, запобігає його псування і збільшується термін зберігання.
Так, нагрів при температурі 70 ° С протягом 5-10 хв забезпечує знищення до 95-99% вегетативної мікрофлори (при звичайних режимах варіння загальне мікробне число в готових продуктах досягає 103 КУО / г), але при цьому залишаються життєздатними до 90% спороутворюючих мікроорганізмів. Для повного знищення спор необхідні більш жорсткі режими (понад 100 ° С), які не застосовуються при традиційній термічній обробці.
Мета етапу полягає в збереженні товарного вигляду продукту (кольору, структури, стану поверхні оболонки), запобігання розвитку залишкової мікрофлори, зменшення втрат маси. В результаті охолодження продукт набуває стійкість в процесі подальшого зберігання.
Залежно від виду тепловідводної середовища охолодження може бути водяним або повітряним. Водяне охолодження. Цей спосіб забезпечує високу швидкість тепловідведення, інтенсивне зниження температури, зменшення втрат маси, очищає поверхню батонів від забруднень і запобігає зморшкуватість оболонки. Крім того, водяне охолодження знижує ступінь синерезиса фаршевих системи, що зменшує ймовірність виникнення набряків.
Повітряне охолодження. Проводиться для доохолодження м'ясопродуктів після етапу водяного охолодження, для підсушування оболонки, поліпшення товарного вигляду і підготовки до зберігання або реалізації. Вплив швидкості охолодження на властивості продукту Швидкість охолодження впливає на агрегатний стан м'язових білків (аналогічно швидкості нагрівання). При швидкому охолодженні денатурованих глобулярних білків їх третинна структура не відновлюється повністю, в той час як при повільному - форми- руется більш стабільна просторова матриця, відбувається часткова ренатурації молекули (див. Малюнок). В результаті повільного охолодження поліпшуються структурно-механічні властивості м'ясопродуктів, формується монолітність структури, зберігаються ВУС і величина виходу, знижується ймовірність появи синерезиса.
Однак використання надмірно інтенсивних і низькотемпературних режимів охолодження призводить до виникнення морщинистости оболонок, як натуральних, так і поліамідних, до синерезису, а також до підвищення адгезії фаршу до оболонки. Режими охолодження Єдині, чітко регламентовані рекомендації щодо швидкості та тривалості охолодження м'ясопродуктів відсутні, проте на практиці зазвичай застосовуються такі режими, що забезпечують, з одного боку, часткове відновлення структури білкової матриці після термообробки, з іншого - досягнення необхідних органолептичних, структурно-механічних, мікробіологічних показників готового продукту:
• I стадія: зрошення водою (Т = 10 ÷ 15 ° С) до температури в центрі вироби не більше 17-30 ° С (оптимальна температура - 18-25 ° С);
• II стадія: обдув повітрям (Т = 4 ° С, # 966; = 95%) протягом 4 - 8 год, до досягнення температури в центрі вироби 8-12 ° С;
• III стадія: доохолодження в процесі зберігання при (4 ± 4) ° С.
З повними текстами усіх статей
ви можете ознайомитися
на сторінках журналу