Лекция 3. Функционально-технологические свойства мяса. Принципы получения стабильных мясных систем

1. Функционально-технологические свойства составных частей мяса

2. Мясные эмульсии. Факторы, определяющие их стабильность

3. ФТС вторичного мясного сырья

4. ФТС белоксодержащих добавок и белковых препаратов

5. ФТС и назначение посолочных веществ, вспомагательных материалов и наполнителей

 

 

Как было показано ранее, мясное сырье многокомпонентно, изменчиво по составу и свойствам, что может приводить к значительным колебаниям в качестве готовой продукции.

В связи с этим особенно важное значение приобретает знание функционально-технологических свойств (ФТС) различных видов основного сырья и их компонентов, понимание роли вспомогательных материалов и характера изменения ФТС под воздействием внешних факторов.

Под функционально-технологическими свойствами в прикладной технологии мяса и мясопродуктов понимают совокупность показателей, характеризующих уровни эмульгирующей, водосвязывающей, жиро-, водопоглощающей и гелеобразующей способности, структурно-механические свойства (липкость, вязкость, пластичность и т. д.), сенсорные характеристики (цвет, вкус, запах), величину выхода и потерь при термообработке различных видов сырья и мясных систем.

Имея дело в практике мясного производства с многокомпонентными дисперсионными системами, представляется целесообразным считать более справедливым классифицировать характеристики мясного сырья как ФТС.

Принимая во внимание, что в сложных реальных мясных системах поведение белка как основного стабилизирующего компонента рецептуры всегда рассматривают во взаимосвязи как с другими составляющими (жир, вода, минеральные вещества, морфологические элементы), так и с изменяющимися в процессе технологической обработки сырья условиями среды и его состоянием, возникает необходимость в общем виде остановиться на специфике состава, свойств и структуры основных компонентов мяса и их значении в формировании ФТС мясопродуктов.

Функционально-технологические свойства (ФТС)

Составных частей мяса

Наибольшее технологическое значение имеют мышечная, жировая и соединительная ткани, их количественное соотношение, качественный состав и условия обработки.

Мышечная ткань является основным функциональным компонентом мясного сырья и источником белковых веществ и состоит из мышечных волокон. В свою очередь мышечное волокно содержит множество миофибрилл, саркоплазму и сарколемму - оболочку.

Известно, что количественное содержание белка в системе, его качественный состав, условия среды - все это предопределяет степень стабильности получаемых мясных систем, влияет на уровень водосвя-зывающей, жиропоглощающей и эмульгирующей способности, на структурно-механические и органолептические характеристики, на выход готовой продукции и т. д.

Функционально-технологические свойства белков тесно связаны с их химическим и аминокислотным составом, структурой и физико-химическими свойствами, которые определяют взаимодействие белок-белок (гелеобразование); белок-вода (набухание, водосвязывающая способность, растворимость); белок - лилиды (жиропоглощающая и жироудерживающая способности), а также поверхностно-активные свойства (образование пен и эмульсий).

Существенную роль в технологии мясопродуктов при получении высококачественных изделий из многокомпонентных полидисперсных мясных фаршевых систем играют такие свойства белков, как гелеобразование, водосвязывающая и эмульгирующая способности.

Процесс образования белковых гелей представляет собой межмолекулярное взаимодействие, в результате которого образуется развитая трехмерная пространственная структура, способная удерживать в межполимерном пространстве влагу и другие компоненты фарша. Перевод пищевых систем в гелеобразное состояние можно осуществлять различными способами, среди которых наиболее распространены три основных: нагрев или охлаждение жидкой системы (термотропные гели); изменение ионного состава системы, обычно в результате изменения рН или взаимодействия с ионами металлов (ионотропные гели) или концентрирование жидких растворов или дисперсных систем, содержащих гелеобразователь (лиотропные гели).

Одной из важнейших технологических функций белка в мясных системах является формирование водосвязывающей способности.

На характер взаимодействия в системе «белок-вода» (скорость и уровень прочности связывания) оказывают влияние такие факторы, как концентрация, вид и состав белка (наличие заряженных, полярных и свободных пептидных групп), его конформация и степень пористости, величина рН системы, степень денатурационных изменений, наличие и концентрация солей в системе.

Эмульгирующие свойства (ЭС) определяют поведение белков при получении эмульсий.

Наличие большого количества гидрофильных и гидрофобных групп в белках обусловливает ориентацию полярных групп к воде, а неполярных - к маслу (жиру), в результате чего образуется межфазный адсорбционный слой. Эластические свойства и механическая прочность этой межфазной пленки определяет стабильность эмульсии и, как следствие, качество готовых изделий. На ЭС белка оказывает влияние его концентрация, растворимость и гидрофобность, степень денатурации, а также величина рН и ионная сила раствора.

Использование в составе компонентных пищевых систем эмульсионного типа белоксодержащих ингредиентов с высокими ЭС обеспечивает получение стабильных качественных характеристик готовых изделий.

Таким образом, белки мышечной ткани обладают способностью взаимодействовать между собой и другими компонентами ткани, связывать влагу, эмульгировать жиры. Введение в мясные системы поваренной соли и низкомолекулярных фосфатов оказывает положительное влияние на проявление ФТС белков.

Жировая ткань - составляет в мясе до 30% и является разновидностью рыхлой соединительной ткани, в которой находятся жировые клетки. Жиры характеризуются низкой полярностью, в воде практически нерастворимы. В небольших количествах вода с жиром образует устойчивую коллоидную систему (при температуре 40-100°С жир присоединяет от 0,15 до 0,45% воды). Однако при определенных условиях жир с водой может образовывать достаточно стабильные эмульсии, что является весьма важным обстоятельством в колбасном производстве.

В частности, способность жира к взаимодействию с водой зависит от:

- природы жира, температуры его плавления, степени диспергирования. Свиной жир эмульгируется лучше говяжьего, костный (легкоплавкий) жир -
лучше свиного, гомогенизированный жир лучше грубоизмельченного;

- наличия в системе эмульгаторов - веществ, молеку­лы которых кроме неполярной группировки, содер­жат несимметричную поляризованную группу и об­ладают выраженной поверхностной активностью. В технологической практике имеет значение содержание в мясных системах природных эмульгаторов (лецитин, холестерин, моноглицериды), продуктов,
возникающих в процессе обработки (продукты распада белка), солерастворимых белков мышечной ткани, белковых препаратов (соевый изолят, казеинат натрия), вводимых в рецептуру фарша;

- температуры среды. Повышение температуры до уровня, обеспечивающего снижение величины по­верхностного натяжения на границе раздела фаз жир-вода до нуля, позволяет получить взаимное
смешивание жидкостей и образование эмульсий;

- воздействия ультразвуковых колебаний на систему «легкоплавкий жир-вода» в присутствии эмульгаторов. Полученные эмульсии при содержании жира 10-15% обладают мазеобразной консистенцией и не теряют устойчивости при нагреве и последующем охлаждении.

Соединительная ткань - вторая белоксодержащая составляющая мяса, образована аморфным межклеточным веществом и переплетением коллагеновых и эластиновых волокон. Коллаген - гликопротеид, основной белок соединительной ткани, неполноценен, снижает биологическую ценность, увеличивает жесткость мяс­ного сырья.

Коллаген в нативном виде не подвергается расщеплению пищевари­тельными ферментами, нерастворим в воде, в слабых растворах кислот и щелочей, имеет высокую механическую прочность. Однако как с физиологической так и технологической точки зрения наличие в мясе до 10-15% соединительной ткани является положительным. При достаточно высокой степени измельчения и под воздействием термообработки коллаген хорошо гидролизуется с образованием глютина и желатоз, которые обладают выраженной водосвязывающей и застудневающей способностью, что позволяет частично стабилизировать свойства готовых мясных изделий. Однако, жиропоглощающая способность коллагена соединительной ткани весьма низкая.

В колбасном производстве коллагенсодержащее сырьё наиболее эффективно можно использовать в виде белковых стабилизаторов, эмульсий, либо в качестве предварительно облагороженного компонента рецептур низкосортных мясных изделий, преимущественно, из субпродуктов.