Специфика приготовления мясных эмульсий из грубоизмельченного сырья

К мясопродуктам, изготавливаемым из грубоиз­мельченного сырья, можно отнести полукопченые и ва­рено-копченые колбасы, ветчину в оболочке, рубленые полуфабрикаты и изделия подобного типа.Несмотря на внешние различия в органолептических показателях и условиях технологической обработки (степень измельчения, условия термообработки и т.п.), общим для этой группы мясопродуктов являет­ся принцип получения мясных эмульсий.Особенности состава и состояния эмульсий из грубоизмельченого сырья:

• частично либо полностью сохранена клеточная структура мяса;

• малая степень диспергирования жира;

• ограниченное содержание жира и воды в системе.

Все эти обстоятельства оказывают существенное влияние на механизм образования мясных эмульсий при использовании грубоизмельченного сырья, однако, основной принцип эмульгирования - создание стабиль­ного взаимодействия частиц в системе жир-вода-белок сохраняет свою актуальность и значение.Характерной внешней особенностью эмульсий этого типа является наличие у них визуально наблюдаемых на разрезе структурных элементов мяса, а также выра­женная в той или иной степени рыхлость, обеспечива­ющая формирование требуемых органолептических показателей, необходимую скорость сушки и развитие ферментативных процессов.Рассмотрим специфику процесса приготовления мясных эмульсий из грубоизмельченного сырья на при­мере анализа операций традиционной технологии про­изводства п/к, в/к, с/к колбас.Основным сырьем, входящим в состав рецептур колбас, является, как правило, говяди­на, баранина и свинина, свиной шпик и свиная грудин­ка, преимущественно в охлажденном состоянии, хоро­шо созревшие, имеющие высокую водосвязывающую способность и выраженные вкусо-ароматические ха­рактеристики. Связующий компонент мясной системы - говяжий фарш, в котором размещаются включения свинины и жира. Требования к жиросодержащему сырью регламенти­руются особо: не всякий жир пригоден для выработки п/к, в/к, с/к колбас. Хребтовый шпик использовать нельзя, в связи с его легкоплавкостью; внутренний жир - из-за его крошливости и тугоплавкости. Более приемлемы боковой шпик и свиная грудинка.Как из­вестно, в технологическом процессе колбас предусмотрены (рис.) следующие виды об­работки сырья: приемка, измельчение на волчке с диа­метром отверстий решетки 16-25 мм, пе­ремешивание фарша с посолочными веществами и его выдержкой при 2-4°С в течение 24-48 часов в зависи­мости от степени измельчения. В отдельных случаях можно солить мясо непосредственно в кусках (2-4 су­ток).^ По окончании посола сырье (шрот и кусковое) подвергают вторичному измельчению на волчке (диаметр решетки 2-3 мм) и направляют на приготовление мяс­ной эмульсии в мешалке, причем компоненты рецеп­туры закладывают в смеситель и обрабатывают в опре­деленной последовательности: вначале перемешивают нежирную говядину, баранину или свинину, добавляя пряности, чеснок и нитрит натрия (если он не был добавлен при посоле). Затем небольшими пор­циями вносят измельченную на кусочки полужирную свинину и перемешивают еще, после чего добавляют измельченные грудинку, шпик, постепенно рассыпая их по поверхности фарша, и об­рабатывают в мешалке. При ис­пользовании несоленых грудинки, жира-сырца или шпика добавляют соль из расчета 3% к массе несоле­ного сырья. Перемешивание проводят до получения однородной эмульсии, равномерного распределения в нем кусочков грудинки, жира-сырца и полужирной свинины, выраженного нарастания липкости. Общая продолжительность перемешивания составляет ми­нут. Температура фарша не должна превышать 12°С.^ Рассмотрим значение основных операций и техноло­гических параметров и их влияние на сформирование мясных эмульсий и качество готовой продукции (рис).В этом плане приоритетная роль принадлежит про­цессамизмельченияиперемешивания.В волчке мясо подвергается резанию, смятию и раз­рыву, причем, чем меньше диаметр отверстий решетки, тем сильнее разрушается и нагревается сырье вследст­вие трения.В результате измельчения на волчке часть мышечных волокон разрушается, часть теряет целостность и появляется возможность для вы­хода миофибриллярных и саркоплазматических белков на поверхность. Однако, этот процесс при данной сте­пени измельчения протекает весьма медленно, о чем свидетельствует динамика изменения вязкости мясной системы. Введение значительных количеств поваренной соли (3-3,5%) в измельченное сырье обеспечивает повыше­ние осмотического давления вследствие чего мышеч­ные белки более интенсивно начинают выходить из клеточных структур, кроме того, одновременно повы­шается их растворимость. Перемешивание измельчен­ного мяса с посолочными веществами ускоряет эти процессы. В ходе последующей выдержки измельченного сырья в посоле происходит дальнейшее развитие рассмотренных процессов до достижения максимума и об­разование непрерывной фазы будущей мясной эмуль­сии белок-вода. Микроструктурный анализ показывает, что сырой фарш колбас грубого измельчения состоит из крайне неоднородных по составу, размерам и форме частиц. Прерывная (дисперсная) твердая фаза представлена гидратированными белковыми мицеллами, жировыми частицами, инкапсулированными структуроообразной белковой оболочкой, фрагментами разрушенных мышечных во­локон, жировых клеток, обрывками и кусочками сое­динительной ткани и т.д. Непрерывная (дисперсионная) жидкая фаза представляет собой вод­ный раствор белковых и низкомолекулярных органиче­ских и неорганических веществ. Непосредственно после измельчения на волчке час­тицы прерывной и непрерывной фазы связаны между собой весьма слабо. Однако, по мере выхода миофибриллярных и саркоплазматических белков в воду, со­держащуюся в мясе, увеличения их концентрации и уровня растворимости, в непрерывной жидкой фазе постепенно начинает формироваться пространствен­ный каркас-матрица с твердообразными свойствами. В связи с относительно невысоким содержанием воды в измельченном мясном сырье создаются благоприятные условия для контактирования и взаимодействия частиц дисперсной фазы. Частицы прерывной фазы в процессе выдержки в посоле образуют между собой молекулярные связи че­рез прослойку непрерывной фазы белок-вода, при этом одновременно диспергированный жир достаточно прочно взаимодействует с гидрофобными группами белков. Прочность связей белок-жир выше, чем у час­тиц прерывной фазы между собой. В целом, образую­щиеся в подобных мясных эмульсиях связи весьма не­прочны, они легко разрываются (например, при пере­мешивании и шприцевании) и структурная основа эмульсии будет разрушаться. Однако, вследствие на­личия на поверхности частиц избытка поверхностной энергии, после снятия внешних воздействий (в процес­се осадки) связи относительно легко восстанавливают­ся во времени, самопроизвольно восстанавливается и структура мясной системы. Таким образом, главной отличительной особенно­стью мясных эмульсий, приготовленных из грубоизмельченного сырья, является то, что их формирование происходит за счет межмолекулярного взаимодействия мышечных белков в водной среде с образованием про­странственного каркаса. В ячейках каркаса находятся крупные частицы - глобулы жира, фрагменты структурных элементов мяса и т.п.; одновременно часть дис­пергированного жира присоединяется непосредственно к сетке «белок-вода», образуя эмульсию. Так как получаемые мясные эмульсии весьма ла­бильны по свойствам, стабилизацию их состояния осу­ществляют путем термообработки. Нагрев сопровож­дается денатурацией растворимых белковых веществ, потерей ими растворимости, увеличением степени гидрофобности; происходит агрегирование частиц за счет межмолекулярных сил и коагуляция белка. Жир под воздействием высокой температуры пла­вится, диспергируется и присоединяется к гидрофоб­ным группировкам белка. В результате таких взаимодействий частицы мясной эмульсии связываются в сплошную структуру и обра­зуют с дисперсионной средой (водой) единый конгло­мерат с хорошо выраженными твердообразными свой­ствами и пронизанный густой сетью микро- и макрока­пилляров, что в итоге обеспечивает получение готовой продукции высокого качества. При производстве п/к, в/к, с/к колбас из подмо­роженного либо мороженного блочного сырья приго­товление эмульсий ведут на куттере. Требуемая степень измельчения обеспечивает­ся кратковременностью периода обработки сырья (3-3,5 мин., в том числе шпика и грудинки - меньше минуты). Последовательность закладки сырья сохра­няется такой же, как и при составлении фарша на ме­шалке. При этом необходимо отметить, что стабильность получаемых на куттере эмульсий в первую очередь обусловлена:

• введением всего количества поваренной соли в не­жирное сырье, что обеспечивает интенсивную экстрак­цию солерастворимых белков мяса;

• низкой температурой сырья, что позволяет повы­сить функционально-технологические свойства мы­шечных белков;

• более высокой степенью диспергирования жира;

• преобладанием принципа резания над эффектом смятия и разрыва (по сравнению с измельчением сырья на волчке), что сопровождается более выражен­ным выходом белков из мышечных волокон;

• интенсивным перемешиванием компонентов ре­цептуры.

Завершив рассмотрение теоретических основ и практических аспектов приготовления мясных эмуль­сий, коротко остановимся на завершающих технологи­ческий процесс операциях и требованиях к их осуще­ствлению.

^ ФОРМОВАНИЕ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Формование батонов включает следующие технологические процессы: подготовку колбасной оболочки; шприцевание оболочки колбасным фаршем; вязку батонов и их навешивание на палки и рамы. Шприцевание предназначено для придания определенной формы мясопродуктам, предохранения их от внешних воздействий, для улучшения товарного вида и удобст­ва в обращении. Традиционная форма колбасных изделий - цилинд­рическая, разного диаметра и длины; однако существу­ют мясопродукты с иной конфигурацией, которую придают фаршу, помещая его в оболочку либо пакет и затем в условиях подпрессовки подвергая термообра­ботке в специальных формах.Физическая сущность процесса шприцевания за­ключается в пластической деформации фарша под воздействием определенного давления и его истечения через насадку шприца - цевку. Скорость истечения оказывает существенное влияние на состояние мясной эмульсии и на про­изводительность труда. Чем больше диаметр цевки, тем меньше скорость истечения, менее выражены изменения в структурной матрице мясной эмульсии, выше производительность оборудования.Однако, выработка колбас большого ди­аметра сопряжена с существенным удлинением про­цесса последующей термообработки, а в некоторых случаях - имеется опасность закисания фарша.Чем выше давление вытеснения, тем больше скоро­сть истечения и производительность шприца. Использование чрезмерно высоких давлений вытеснения приводит к ухудшению состояния и свойств эмульсии: снижается ее стабиль­ность, нарушается структура, теряется целостность. Выбор величины давления вытеснения обусловлен составом, реологическими свойствами (вязкость, пла­стичность) эмульсии, параметрами последующей тер­мообработки. Оптимальная величина давления для мясных эмульсий разных типов составляет:

- сосиски, сардельки	- 4-6 х 105Па;
- вареные колбасы	- 5-6х 105Па;
- полукопченые колбасы и в/к	- 6-8х 105Па;
- ферментированные колбасы	до - 13х 105Па.

Плотность заполнения оболочки мясной эмульсией имеет важное значение, т.к. предопределяет степень появления брака и состояние органолептических ха­рактеристик готовой продукции.Фарши сосисок, сарделек, вареных кол­бас следует шприцевать с меньшей плотностью, т.к. в процессе последующей термообработки, сопровождаю­щейся объемным расширением мясной системы и ин­тенсивным парообразованием, может произойти раз­рыв оболочки. Мясные эмульсии копченых колбас шприцуют с наибольшей плотностью, т.к. объем бато­нов сильно уменьшается при последующем копчении и особенно сушке, что приведет к деформации поверхности колбас, отслоению оболочки и появлению других дефектов. Современные шприцы-вытеснители должны удовлетворять следующим технологическим требова­ниям:

• не врабатывать воздух в мясную эмульсию. Его наличие вызывает образование пор и вакуолей в гото­вом изделии, ухудшает цвет, катализирует окисление жира;

• не перетирать мясную эмульсию, особенно ее жи­ровой компонент, в противном случае может про­изойти изменение состояния структурной матрицы эмульсии, размазывание жира, что приведет к потере монолитности, расслоению продукта на разрезе, появ­лению рыхлости и бульонно-жировых отеков;

• обеспечивать относительно равномерное давление по сечению цевки при вытеснении эмульсии. Наличие значительного градиента в величине давлений в пери­ферийной и центральной зонах, сопровождающееся смещением слоев эмульсии друг относительно друга при истечении, вызывает нарушение целостности структурного каркаса мясной системы и появление де­фектов, аналогичных описанным выше. Устранить по­следствия расслоения мясных эмульсий можно увели­чив продолжительность осадки батонов, в течение которой произойдет восстановление состояния эмульсии;

• иметь систему вакуумирования эмульсий. Наличие воздуха в эмульсии вызывает изменение цвета колбас, ухудшает консистенцию и текстуру;

• при производстве мелкоштучных изделий шпри­цы должны быть оснащены порционно-перекручивающим устройством.

Выбор типа шприца обусловлен: - видом и свойствами мясной эмульсии; - типом используемой оболочки; - необходимой производительностью; - требуемой точностью дозировки; - желательным уровнем механизации. ^ При заполнении оболочек эмульсией большое зна­чение имеет правильность выбора цевок.В зависимо­сти от диаметра используемой оболочки следует уста­новить цевку с соответствующим диаметром:

- для узких бараньих черев	- 16 мм;
- для широких бараньих черев	- 25 мм;
- оболочка для сарделек	- 25-36 мм;
- для говяжьих черев узких и средних	- 36 мм;
- кругов №.1 и 2	- 36 мм;
- для кругов № 3 и 4	- 48 мм;
- для синюг говяжьих и бараньих	- 60 мм.

При широкой оболочке нельзя применять узкую цевку, т.к. процесс шприцевания будет замедляться и под оболочку может попадать воздух. лишком широкая цевка затрудняет надевание оболочки.Для интенсифи­кации работы с естественными оболочками рекомендуется использовать сменные цевки (цанги), кишконадеватели и вертушку (патрубок, имеющий два изгиба), которую соединяют с отверстием в цилиндре шприца для выхо­да фарша только с одной стороны. В то время, как на одну из трубок надевают оболочку, через вторую про­исходит шприцевание мясной эмульсии. В процессе шприцевания необходимо соблюдать равномерную подачу и распределение эмульсии по объему батона. Для удаления воздуха из оболочки следует верхний конец ее оставлять на цевке приоткрытой. Целлофано­вые оболочки надевают на цевку сухими и завязанным концом доводят почти до конца цевки. Подачу мясной эмульсии в широкие оболочки осуществляют при регу­лировании скорости подачи: в начале - при слабом давлении, а затем - без рывков постепенно увеличивая скорость подачи эмульсии. В конце шприцевания прекращают подачу фарша и рукой сжимают открытый конец батона, уплотняя фарш. Во избежание попадания воздуха с мясной эмульсией при ее шприцевании в черевы, кишку приподнимают на цевке и шприцуют эмульсию дугообразно. Шприцевание эмульсий в ме­таллические формы (мясные хлебы) производят как можно плотнее причем перед заполнением внутрен­нюю поверхность форм смазывают жиром (если не имеется антиадгезионных покрытий).Нашприцованные натуральные оболочки, имеющие значительную длину (синюги), а также белко­вые и полимерные оболочки перевязывают шпагатом для уплотнения мясной эмульсии, повышения механической прочности, образования петли подвешивания батонов и маркировки готовой продук­ции (торговая отметка). В зависимости от вида, сорта колбас и диаметра батонов вязку осуществляют по разным схемам: - сосиски и сардельки не перевязывают, а перекру­чивают; - вареные колбасы большого диаметра и копченые колбасы перевязывают через каждые 3-5 см. При использовании белковых и полимерных оболо­чек вязку шпагатом (либо наложение клипс) делают только на концах батонов,т.к. на их поверхности литографичеким методом заранее наносится необходимая информация о готовой продукции.После шприцевания и вязки кишечные и белковые оболочки прокалывают в нескольких местах штриковкой для удаления из ба­тонов воздуха. Полимерные оболочки, а также мясные эмульсии, прошедшие вакуумирование, не штрикуют. Нашприцованные и перевязанные батоны навешивают за пет­ли на палки так, чтобы они не касались друг друга и вся поверхность подвергалась действию теплого возду­ха и дымовых газов в процессе тепловой обработки. Если батоны будут соприкасаться друг с другом, могут образоваться«слипы»- неокрашенные (необжарен­ные) светлые пятна на поверхности батона. Палки с батонами колбасы навешивают на раму. Норма наве­шивания колбасных батонов на 1 м палки составляет (в шт.):

для батонов в говяжьих синюгах	4
в барань­их синюгах	5
в искусственной оболочке	8
в кру­гах, свиных гузенках, пикалах	10
в черевах кольца­ми	12
в узких черевах (сардельки)	50
в бараньих черевах (сосиски)	72

При размещении батонов кол­бас в оболочке большого диаметра (120-150 мм) в ис­кусственной оболочке используют рамы специальной конструкции, оснащенные 6-7 наклонными полками, на каждую из которых укладывают по 8-10 батонов. Полки выполнены из нержавеющей проволоки или сетки, имеют зигзагообразную форму.