Рассолы. Что нужно знать. I часть

В первое десятилетие нашего столетия практически на всех витринах продуктовых магазинов страны присутствовала деликатесная продукция, произведенная в Калининграде. Это были золотые времена для мясопереработчиков из этого западного региона страны: особая экономическая зона, льготная растаможка, простая логистика и т.д. В те годы многие известные бренды с материковой России открывали в Калининграде свои филиалы и наравне с местными производителями «гнали» деликатесы на просторы Большой России.

Тогда рождалась школа производства деликатесов под маркой «Сделано в Калининграде». Создавались, тестировались, сравнивались рассолы от разных производителей ингредиентов (преимущественно европейских). Многие начинали собирать собственные рассолы «на коленке». Задача была у всех одна – создать рассол, позволяющий максимально насыщать мясо и получать высокие выхода в готовой продукции. Европейцы, в первую очередь немцы и австрийцы, оказались очень консервативны и не гибки в вопросе создания такого рассола для России. Более смекалистыми оказались поляки. Одна из таких компаний полгода проводила у меня на предприятии испытания и проработки и … родила. В последствии, пол-Калининграда использовали этот рассол и все были довольны…

С тех пор многое изменилось. Калининград «свернулся», российский производитель на Большой Земле научился этой науке, к месту подоспели российские смесевики и пошло-поехало. Но и требования со стороны покупателя изменились. Если раньше ни у кого не болела голова от слов «синерезис» или «срок годности», то сегодня требования к качеству и безопасности продукта предъявляются очень высокие.

Технический прогресс тоже шагнул далеко вперед. На рынке появилось множество рассольных препаратов от разных компаний (преимущественно российских). И у современного технолога встал вопрос выбора.

Однозначного ответа на вопрос: «Что лучше?», нет. Это и печально, и радостно одновременно. Не было бы выбора, все работали на одном, выдавали бы «на гора» идентичный продукт, почивали бы на лаврах и не двигались вперед. Выбор же создает питательную среду для поиска, саморазвития технолога. Тем более, нужно понимать, что страна наша огромна, климатические условия разные, приоритеты потребителя отличаются в каждом регионе, вода везде разная…

Вот мы и подошли к обсуждению основной темы: «Рассолы. Что нужно знать».

МЯСОСЫРЬЕ. ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

Мясо, согласно ГОСТ Р 52427-2005, представляет собой совокупность мышечной, жировой, соединительной, а также костной ткани при ее наличии. При этом, с химико-технологической точки зрения основой мясного производства является мышечная ткань, содержание белка в которой составляет от 18 до 22%. Количественно доля мышечной ткани в мясном сырье, ее морфологическое строение и химический состав зависят от вида животных и птицы, возраста, пола, породы, характера откорма, упитанности и отряда других факторов. В частности, содержание мышечной ткани в говядине составляет 49-68%, в свинине -36-64%, причем доля мышечной ткани уменьшается по мере увеличения возраста животного (за счет прироста доли жировой и соединительной ткани).

Существует три основных группы белков, с которыми технологам приходится в той или иной степени работать: белки саркоплазмы (миоген, глобулин, миоальбумин, миоглобин), белки сарколеммы (коллаген, эластин, ретикулин) и белки миофибрилл (миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин). Подробнее остановимся на химико-технологических свойствах последних, так как именно они составляют наибольшую часть объема мышечного волокна (60-65%) и представляют особую ценность в мясопереработке.

Миозин – важнейший функциональный белок мяса, составляет примерно 50-55% от общего количества миофибриллярных белков. По физико-химическим свойствам похож на типичные глобулины. Полноценный по аминокислотному составу. Соле-, водорастворим. Имеет выраженную ферментативную активность: в присутствии аденозинтрифосфата (АТФ) миозин может соединяться с актином, образуя сложный комплекс – актомиозин.

Величина критической концентрации гелеобразования (ККГ) равна 0,3%.

В присутствии NaCl миозин экстрагируется из мышечных волокон и растворяется, образуя вязкий раствор или гельный матрикс. При концентрации соли 6-7% = миозин полностью растворим. Температура денатурации миозина находится в интервале 45-50^оС. При нагреве коагулирует, образуя прочные гели. Изоэлектрическая точка (ИЭТ) – при значения рН 5,0-5,4.

Наиболее высокую ВСС миозин демонстрирует при рН 6,3-6,4, а эмульгирующую способность – в более широком диапазоне рН – от 6 до 8.

Доля миозина в общем белке мышечной ткани составляет 35-42%.

Актин – водорастворимый белок, составляет 20-25% от всех миофибриллярных белков.

Актин обладает высоким сродством к миозину и АТФ, вследствие чего может образовывать актомиозиновый комплекс. Чувствителен к изменениям рН и ионного состава среды.
Температура денатурации актина – 50-55^оС, ИЭТ соответствует рН 4,7-4,8.
Доля актина в составе белков мышечной ткани составляет 12-15%.

Актомиозин – комплексный белок, образующийся в результате взаимодействия миозина (2/3) и актина (1/3), проявляет свойства, аналогичные с миозином.
Актомиозин нерастворим в воде, но растворим с солевых растворах высокой концентрации в присутствии 6-7% хлорида натрия либо 0,3-0,5% триполифосфата натрия диссоциирует на актин и миозин.
Температура денатурации – 42-50^оС, ИЭТ находится в диапазоне рН 5,0-5,2.

Тропомиозин – сложный комплекс из двух белков – тропомиозина-Б и тропонина, регулирующих процесс взаимодействия актина и миозина.
Тропомиозин – фибриллярный, водорастворимый белок, устойчив к денатурации, не осаждается даже при нагреве до 100^оС. ИЭТ – в пределах рН 4,6-5,1.

В целом, на функциональные свойства совокупности миофибриллярных белков решающее влияние оказывает миозин, а также соотношение концентраций миозина и актина как в свободном состоянии, так и в виде актомиозтнового комплекса.

В технологии производства цельномышечной и реструктурированной (восстановленной) продукции важным фактором является создание оптимальных условий для реализации миофибриллярными белками их функционально-технологических свойств.

В частности, на этапе приемки и первичной подготовки поступающего мясного сырья осуществляют его осмотр и удаление включений жировой и соединительной ткани. Так как величина адгезионно-когезионного (липкость и вязкость) прямо пропорциональна концентрации мышечного белка в системе и обратно пропорциональна содержанию жира и соединительной ткани, то наиболее рациональным считают использование жилованного мяса с содержанием общего белка не ниже 16%.

При приемке и оценке качества исходного сырья особое внимание уделяют степени развития процессов биохимического созревания мяса и характеру автолитических изменений (NOR, PSE, DFD), от которых зависит уровень комплексования мышечных белков и, соответственно, их функционально-технологический потенциал.

Присутствующие в составе рассолов хлорид натрия, пищевые фосфаты, нитрит натрия и эриторбат натрия оказывают влияние на величину рН среды (сдвигают в щелочную сторону от ИЭТ), снижают концентрацию двух- и трехвалентных катионов в системе, обеспечивают диссоциацию белков актомиозинового комплекса и повышение из растворимости, что в условиях умеренных температур (-2…+4^оС) активирует соле-, водорастворимые белки и особенно их гелеобразующую и адгезионную способность.

Механическая обработка мясного сырья при посоле сопровождается частичным разволокнением элементов мышечной ткани и деформационным изменением клеток мышечных волокон, что приводит к интенсификации диффузионно-осмотических процессов, сопряженных как с массообменом посолочных веществ, так и с экстракцией миофибриллярных белков из клеток мышечных волокон, накоплением образовавшегося экссудата в свободных полостях внутри кусков мяса и выходом его на поверхность.

В ряде случаев (в частности, при использовании мясного сырья с пониженным содержанием мышечной ткани) для повышения «склеивающего» эффекта применяют пищевые добавки из группы загустителей (гуары, камеди) и гелеобразователей (каррагинаны, белки), которые, как правило, проявляют свои функциональные свойства после термообработки и охлаждения.

После механической обработки мясное сырье формуют и на непродолжительное время (2-4 ч) помещают на выдержку/осадку при температуре от 0 до +4^оС, что способствует упрочнению образующихся химических связей и уплотнению фарша в реструктурированных продуктах.

Последующая термическая обработка сопровождается развитием денатурационно-коагуляционных процессов у белков. Денатурация миофибриллярных белков происходит в температурном диапазоне 42-55^оС, у белков саркоплазмы – в интервале 45-70^оС, коллаген соединительной ткани сваривается при 58-62^оС.

В результате тепловой денатурации раствор «склеивающих» белков превращается в плотный гель, который фиксирует состояние кусков мяса и обеспечивает формирование у готового продукта монолитной структуры в упругой консистенции.

ВОДА.

В процессе приготовления многокомпонентных рассолов питьевая вода используется как технологический ингредиент.

Несмотря на внешнюю простоту химического состава (Н₂О) и строения (диполь), вода по физико-химическим свойствам представляет собой уникальное вещество, проявляющее ряд свойств, которые необходимо знать и учитывать в своей работе.

Особое внимание необходимо уделять оценке значений водородного показателя и жесткости воды. Согласно СанПиН, величина рН воды регламентируется в диапазоне от 6,0 до 9,0, при этом результаты мониторинга показывают, что фактические значения показателя рН воды на некоторых предприятиях составляют 5,3 – 5,4. Исходя из этого, следует напомнить, что этот интервал соответствует области изоэлектрического состояния мышечных белков, в которой происходит потеря растворимости белков, резкое ухудшение их водосвязывающей и гелеобразующей способности. При использовании воды с рН 5,3 – 5,5 происходит дестабилизация работы мышечных белков с препаратами рассола, большие потери при термической обработке, синерезис и деформационные изменения готового продукта.

При низких значениях рН среды функциональные свойства большинства гидроколлоидов реализуются не полностью.

Применение сильнощелочных фосфатов позволяет в некоторой степени уменьшить негативные последствия «кислой воды».

Другая весьма распространенная крайность – вода с повышенными значениями рН (более 7,2). Такая вода не оказывает отрицательного влияния на кинетику процессов структурирования мясных систем, однако, сопряжено с проблемами микробиологического и органолептического характера: готовая продукция (при высоком уровне выхода) не выдерживает установленных сроков хранения, имеет рыхлую консистенцию, выраженную пористость, плохую нарезаемость, щелочной («мыльный») привкус, при хранении в вакуумных пакетах возможно образование свободной воды (синерезис).

Во избежание появления рассмотренного дефекта, целесообразно отказаться от применения щелочных и нейтральных фосфатов, либо даже заменить их на кислые.

Как показали результаты промышленных апробаций, наилучший технологический результат обеспечивает применение в производстве воды, имеющей водородный показатель от 5,8 до 6,5.

Другим немаловажным фактором воды является ее жесткость – свойство, обусловленное присутствием в ней солей двухвалентных металлов, в первую очередь кальция и магния. Эти металлы оказывают существенное влияние на процессы структурообразования мясных систем, так как многие гидроколлоиды проявляют ионотропные свойства. Стоит отметить, что каппа- и йотта-каррагинаны, присутствующие практически в любой рассольной смеси, обладают К⁺-зависимостью и в присутствии ионов калия образуют гелевую сетку с повышенной прочностью и ВСС. Следовательно, при работе с каррагинанами желательным является использование мягкой воды.

При гидратации в жесткой воде вязкость у большинства гелеобразователей и загустителей существенно падает, значения ККГ повышаются; у нативных крахмалов на 1,5 – 2,0^оС повышается температура клейстеризации, уменьшается эффективность применения пищевых фосфатов.

Повышенное содержание ионов железа, кальция, магния, марганца катализирует окислительные изменения липидов, что приводит к сокращению периода хранения мясопродуктов, может появиться горький привкус, неприятный запах и измениться цвет. Наличие сульфатов провоцирует пористость и образование зеленых пигментов.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод: на предприятиях необходимо внедрять систему водоподготовки с мембранными фильтрами различного целевого назначения.

После подготовки технологическая вода должна характеризоваться средним уровнем жесткости (3,8 – 4,0 мг/экв-л) и величиной рН в диапазоне 6,7 – 7,0, что, в целом, соответствует необходимым требованиям.

ФОСФАТЫ.

Пищевые фосфаты позиционируются как регуляторы кислотности, водоудерживающие агенты, эмульгирующие соли, синергисты антиоксидантов, комплексообразователи.

К пищевым фосфатам относятся натриевые и калиевые соли фосфорных кислот:
- ортофосфаты и монофосфаты (Е-339, Е-340);
- пирофосфаты или дифосфаты (Е-450);
- трифосфаты (Е-451);
- полифосфаты (Е-452).

Фосфаты бывают кислыми, нейтральными и щелочными (важный фактор при выборе фосфатов при определенной кислотности воды, используемой на предприятии).

Свойства фосфатов определяются длиной молекулярной цепи и значением рН.

Фосфаты, как и АТФ, способствуют расщеплению актомиозинового комплекса.

Основным, но единственным, свойством фосфатов является их воздействие на комплекс мышечных белков.

Диссоциируя в водной среде на положительно заряженные ионы металлов (Na⁺,К⁺) и отрицательно заряженные фосфат-ионы, они оказывают существенное влияние на свойства дисперсных систем: смещают рН среды в щелочную сторону от изоточки мышечных белков, обеспечивают диссоциацию актомиозинового комплекса; связывают ионы двухвалентных металлов (Ca++, Mg++); создают буферную емкость. В результате этих изменений происходит существенное повышение набухаемости, растворимости, водосвязывающей и гелеобразующей способности у мышечных белков. Что приводит к увеличению выхода готовой продукции, улучшению цветообразования, вкусоароматики и консистенции.

Следует отметить, что щелочные фосфаты имеют более низкую растворимость, чем нейтральные и кислые; в присутствии соли (NaCl) растворимость у большинства фосфатов снижается, в связи с чем при приготовлении рассола их следует вносить в начале процесса, одновременно обеспечивая смягчение воды.

Содержание фосфатов в составе рассолов может составлять от 0,3 до 1,5%. Регламентируемая дозировка фосфатных препаратов – 3 г добавленного фосфата на 1 г мясного сырья или 8 г общего фосфата (естественного + добавленного) на 1 кг мясного сырья в пересчете на Р₂О₅.

Надо обратить внимание на то, что сбалансированный рассол должен включать в себя определенный комплекс фосфатов, состоящий из дифосфатов, поли- и триполифосфатов натрия. Важно учитывать тот факт, что дифосфаты натрия являются быстро распадающимися фосфатами (в отличие от триполифосфатов), что положительно сказывается на водоудерживающей способности мясного сырья на начальных этапах (инъецирование и массирование), в то время как триполифосфаты проявляют себя на стадии термической обработки продукта, тем самым позволяя уменьшить термопотери.

ГИДРОКОЛЛОИДЫ.

Пищевые гидроколлоиды – обширная группа высокомолекулярных соединений, структура которых представляет собой линейные либо разветвленные полимерные цепи, содержащие значительное количество функциональных групп, способных вступать в активное взаимодействие с водой.

Группа пищевых гидроколлоидов включает в себя добавки разных классов – загустители, гелеобразователи, эмульгаторы и стабилизаторы.

Кроме подразделения по функциональному признаку гидроколлоиды систематизируют:
- по происхождению: на природные, природные модифицированные и синтетические;
- по химической природе: на углеводные (некрахмальные полисахариды – целлюлозные, нецеллюлозные, структурные), безуглеводные полимеры, производные полиолов, а также на белоксодержащие гидроколлоиды;
- в зависимости от источников получения:
* экстракты наземных высших растений (пектин) и морских водорослей (альгинаты, агар-агар, каррагинан);
* экссудаты растений (камеди, гуммиарабик, конжак);
* камеди семян бобовых (гуаровая, рожкового дерева);
* клеточные стенки высших растений (клетчатка, целлюлоза);
* запасные полисахариды злаков, картофеля (крахмал, инулин) и их модифицированные формы;
* получаемые путем микробиологического синтеза (ксантан, декстран, геллан);
* белоксодержащие ингредиенты растительного (соевые, пшеничные) и животного (молочные, яичные, плазменные) происхождения.
- по составу: на однородные и многокомпонентные/гетерогенные.

Вследствие наличия большого количества полярных/гидрофильных групп на поверхности и внутри молекулы, добавки данного вида легко гидратируются, набухают и растворяются, в результате чего: загустители увеличивают вязкость, а гелеобразователи придают жидким системам твердообразные свойства.

Некоторые виды загустителей и гелеобразователей могут выполнять функции защитных гидроколлоидов, связывая свободную воду в мясных системах и обеспечивая за счет этого повышение уровня термодинамической и кинетической устойчивости структурированных систем, снижение термопотерь и уменьшая вероятность появления синерезиса при последующем хранении готовой продукции.

Рассмотрим лишь те виды гидроколлоидов, которые в той или иной степени могут быть применены для составления рассольных препаратов.

Каррагинаны – Е-407, Е-407а.

Загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, водоудерживающие агенты, представляют собой комплексную смесь линейных полисахаридов, сложных эфиров и сополимеров галактозы, экстрагируемых из красных морских водорослей.

В зависимости от содержания целлюлозы и степени очистки от примесей препараты каррагинанов дифференцируют на полурафинированные и рафинированные.

По особенностям структурной формулы и физико-химических свойств каррагинаны подразделяют на йота-, лямбда- и каппа-каррагинаны.

Йота-каррагинан – гелеобразователь. При набухании в воде в присутствии ионов кальция переходит в гель-форму. Получаемые гели упруги, имеют среднюю плотность, термообратимы, устойчивы к синерезису, сохраняют стабильность после проведения процесса «замораживание/оттаивание». В меньших (в сравнении с каппа-) дозировках – необходимый компонент рассольных препаратов. За счет своего свойства термообратимости «подтягивает» свободную влагу в готовом продукте при его хранении.

Лямбда-каррагинан – загуститель. Самостоятельно он не желирует, плохо растворим в холодной воде, при набухании образует вязкоэластичные жидкости. В рассолах не применяется.

Каппа-каррагинан – гелеобразователь. К⁺-зависим; желирует в присутствии ионов калия после нагрева водной суспензии до 70-80^оС и последующего охлаждения до 40-45^оС. Образует плотные, вязкие термообратимые гели в диапазоне рН от 4 до 10. Основной гидроколлоид в рассоле.

По мере увеличения концентрации ионов калия температура гелеобразования, прочность геля и температура его плавления повышаются. При это гели эластичны и прозрачны. Наличие ионов натрия и кальция делает гели хрупкими, а при их высокой концентрации может полностью заблокировать процесс гелеобразования.

Каррагинаны Е-407 являются рафинированными, то есть с высокой степенью очистки. Каррагинаны Е-407а – полурафинированные и содержат до 15% нерастворимых примесей целлюлозы и клетчатки. При этом у полурафинированных каррагинанов прочность гелей, как правило, ниже, чем у очищенных, а получаемые гели теряют прозрачность и становятся мутными.

Негативное технологическое свойство каппа-каррагинанов – это склонность к синерезису. Сущность явления синерезиса заключается в самопроизвольном уменьшении объема геля в процессе хранения за счет сжатия структурной матрицы, что сопровождается частичным выделением жидкой фазы и деформационными изменениями. Синерезис характерен для гелей, образованных линейными полимерами, к которым относятся каррагинаны, крахмалы, агары, желатин.

В присутствии малых концентраций поваренной соли у каррагинанов уменьшается набухаемость и растворимость, ухудшается структурно-механические свойства гелей; при содержании более 5% NaCl каррагинаны полностью теряют способность к растворению. Это свойство каррагинанов в присутствии поваренной соли обусловливает необходимость добавления NaCl в конце процесса приготовления рассола.

У 1% гелей каппа-каррагинанов количество выделившейся жидкости на 3 и 7 сутки хранения может составлять 0,4-1,2% и 1,4-2,5% соответственно, а к 14 суткам – достигать максимума в 10-12% с частичным превращением геля в аморфную массу.

В принципе, увеличив концентрацию каппа-каррагинана до 1,5% можно полностью предотвратить появление синерезиса даже при наличии в среде гидратации 2% NaCl. Однако, на практике более распространен способ снижения синерезиса у каппа-каррагинанов путем использования принципа синергизма при его совместном использовании с другими полисахаридами.

Так, пищевые фосфаты (димеры), как и моносахариды (глюкоза, фруктоза), снижают величину критической концентрации гелеобразования (ККГ), усиливают гелеобразующую способность каррагинанов и прочность гелей. Добавление ионов калия в виде хлорида калия в комплексных коммерческих препаратах в количестве 7-20% также приводит к снижению ККГ без ухудшения характеристик гелей (однако, превышение дозировки KCl придает продукту неприятную горечь и увеличивает риск возникновения синерезиса). Верхний предел концентрации KCl в мясных изделиях без угрозы изменения вкуса находится в диапазоне 0,4-0,5%.

Хороший технологический эффект дает совместное использование каппа-каррагинанов с изолятами соевых белков, в которых содержание К⁺ составляет от 2,2 до 2,5%.

Гуаровая камедь – Е-412.

Загуститель, стабилизатор, водоудерживающий агент, наполнитель. По составу представляет собой нейтральный полисахарид галактоманнан, выделенный из семян гуара-бобового дерева, произрастающего в Индии и Пакистане.

Гуаровая камедь хорошо растворяется в холодной и горячей воде, образуя высоковязкие растворы с псевдопластическими, тиксотропными свойствами в диапазоне рН от 2,5-7,0. Устойчива к воздействию солей и кислот.

Загущающая способность гуаровой камеди в 2 раза выше, чем у камеди рожкового дерева и в 4 раза выше, чем у альгината натрия. Гуаровая камедь, по сравнению с ксантаном, в 8 раз активнее связывает воду. Индивидуально гели не образует, но в комплексе с ксантаном и каппа-каррагинаном, проявляя синергизм, обеспечивает не только существенное повышение вязкости, но и переход системы в гели.

Наличие гуаровой камеди в рассолах способствует удержанию его в мясном сырье после инъецирвания.

Дозировка технологического использования – от 0,2 до 1,0% к массе готового продукта.

Ксантановая камедь – Е-415.

Загуститель, гелеобразователь, водосвязывающий агент, стабилизатор, носитель. По составу представляет собой гетерополисахарид с разветвленной полимерной цепью, получаемый путем микробиологического синтеза.

Ксантановая камедь хорошо растворяется в холодной и горячей воде, не реагирует на присутствие в среде гидратации кислот, поваренной соли, сахара и ферментов. Сильный загуститель; образует высоковязкие растворы в диапазоне рН от 2,0 до 12,0 при температурах до 100^оС и при высоких концентрациях хлорида натрия.

В состоянии покоя 1% раствор ксантана при температуре 0-4^оС в течение 30 мин переходит в гель-форму.

Ксантановая камедь проявляет синергизм со многими гидроколлоидами: каррагинаном, гуаровой камедью, конжаком, камедью рожкового дерева и др., в связи с чем, ее используют исключительно в комбинации с другими загустителями и гелеобразователями.

В рассолы ксантановую камедь вносят как для снижения скорости и степен осаждения нерастворимых ингредиентов рецептуры (крахмалы, белки) за счет некоторого увеличения вязкости, так и для повышения водосвязывающей способности и, соответственно выхода готовой продукции.

Ксантановая камедь является хорошим антисинерезисным агентом.

Дозировка технологического использования – от 0,05 до 0,2% к массе готового продукта.

Камедь коньячная (конжаковая) – Е-425.

Загуститель, водоудерживающий агент, стабилизатор. Полисахарид – глюкономаннан; получают из корневых клубней растения Amorphophallus, произрастающего в восточноазиатских странах (Япония, Китай, Индонезия).

Конжак хорошо растворяется холодной и горячей воде, образуя вязкие растворы; солеустойчив; максимальное связывание воды при соотношении 1:80.

По физико=химическим свойствам близок к препаратам клетчатки. Проявляет синергизм с другими гидроколлоидами, предотвращает вероятность появления синерезиса.

Максимально допустимый уровень содержания конжака в пищевых продуктах – 0,8%.

Метилцеллюлоза – Е-461.

Загуститель, гелеобразователь, стабилизатор, наполнитель. Простой эфир целлюлозы, получаемый из растительных волокон.

Метилцеллюлоза (МЦ) хорошо растворяется в холодной воде, образуя вязкие растворы в диапазоне рН 3,0-11,0. Активно поглощает воду и способна ее удерживать при соотношении 1:50. При нагревании растворов МЦ с концентрацией выше 0,2% до температуры 48-56оС образуются термообратимые гели, которые при длительной варке могут расслаиваться и коагулировать.

Допустимый уровень содержания МЦ – 5-10 г на 1 кг продукта.

Карбоксиметилцеллюлоза – Е-466.

Загуститель, стабилизатор, водоудерживающий агент, носитель.

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) является наиболее распространенным видом добавок на основе целлюлозы в технологии мясных продуктов. NaКМЦ хорошо растворяется в холодной и горячей воде, образуя сильновязкий раствор с тиксотропными свойствами (способность возвращения геля после его механического разрушения).

Высокую устойчивость к воздействию высоких и низких температур, а также выраженную водосвязывающую способность NaКМЦ проявляет в диапазоне рН от 5 до 9. При наличии в среде ионов кальция карбоксиметилцеллюлоза приобретает способность к комплексообразованию с соевыми и молочными белками.

В технологии мясопродуктов карбоксиметилцеллюлозу используют:
- для увеличения доли прочносвязанной влаги, снижения показателя активности воды и степени синерезиса;
- для повышения стабильности рассолов;
- для сохранения качества продукции, подвергаемой замораживанию и низкотемпературному хранению.

Дозировка использования карбоксиметилцеллюлозы составляет 5-20 г/кг готовой продукции.

БЕЛКОВЫЕ ПРОДУКТЫ.

Одна из самых спорных и обсуждаемых среди технологов тема, ведь современное производство невозможно представить без использования белков разного происхождения (растительного, животного). В выборе белков нужно исходить из поставленных целей, достигаемых результатов и цены. Попробуем кратко разобраться в видах белковых препаратов, представленных на рынке и оценить целесообразность их применения в рассолах.

Молочно-белковые смеси.

Использование молочно-белковых смесей (МБС) позволяет повысить содержание общего белка в готовой продукции, скорректировать его аминокислотный состав, улучшить структурно-механические свойства (плотность, нарезаемость), придать продукции специфический сливочно-молочный вкус и блеск на разрезе.

По пищевой и биологической ценности молочные белки не уступают мышечным белкам, а по значению скорректированного аминокислотного коэффициента усвояемости (1,00 против 0,92) даже превосходит их, в связи с чем введение МБС в мясные изделия, содержащие ингредиенты растительного происхождения, либо большое количество коллагенсодержащего сырья, обеспечивает существенное повышение уровня их биологической ценности.

На сегодняшний день существуют следующие МБС: сухое молоко (цельное либо обезжиренное), сывороточные белки (концентраты и изоляты) и казеины (казеинаты натрия).

Сухое молоко, как правило, используют в колбасном производстве. Значения величин водосвязывающей и жироудерживающей способности сухого обезжиренного молока (СОМ) составляют, соответственно, 0,5 – 1,0 г/г и 0,8 – 1,2 г/г; устойчивые эмульсии в системах СОМ:вода:жир могут быть получены при соотношении 1:0,5:1.

Молочная сыворотка является побочным продуктом производства сыра и творога и представляет собой фракцию молока после удаления из него жира и казеина. Содержание белка в жидкой сыворотке 0,2 – 0,6%. Более половины сывороточных белков – лактоглобулины – растворимые глобулярные белки, проявляющие гелеобразующую способность; более четверти – сывороточный альбумин и иммуноглобулины – хорошие гелеобразователи и альфа-альбумин, характеризующийся эмульгирующей способностью. Из молочной сыворотки производят ингредиенты с различным содержанием белка: у концентратов – 35 – 60%, у изолятов – 80 – 95%. Концентраты и изоляты сывороточных белков – водорастворимы, имеют высокую степень гидратации (1:4(5)); растворимость снижается в присутствии поваренной соли и ионов кальция. При температуре выше 70^оС образуют необратимые гели, прочность которых прямо пропорциональна температуре нагрева.

Среди молочных белков главным функциональным компонентом являются казеины, обладающие при рН 7,0 высокой растворимостью, водосвязывающей, гелеобразующей и жироудерживающей способностью.

Казеинат натрия является растворимой формой казеина. Значения величин водосвязывающей и жироудерживающей способности казеината натрия составляют, соответственно, 2,5 – 4,0 г/г и 3 – 4,5 г/г. По эмульгирующей способности (от 1:4:3,5 до 1:7:7) казеинат натрия не уступает мышечным белкам.

Белковые ингредиенты из крови.

На сегодняшний день коммерческие предложения на ингредиенты из крови составляют большой объем рынка животных белков, ведь кровь по содержанию белка практически не отличается от мясного сырья. Белки крови строятся на основе концентрата плазмы крови и изолята глобина. Содержание белка в концентрате составляет, как правило, от 67 до 75%; в изоляте – от 89 до 90%.

При умеренных температурах и концентрации от 3 до 7% белки крови образуют в воде вязкие растворы, которые при нагреве до 60 - 70^оС превращаются в гель.

Белки крови имеют множество вариантов применения в колбасном производстве: в сухом виде (уровень гидратации – 1:6(7)), в составе белково-жировых эмульсий, в составе белково-коллагеновых эмульсий и т.д. Однако, в рассолах они играют незначительную роль, ведь превышение дозировки в 0,5 – 0,7% может приводить к негативным последствиям: сильному пенообразованию рассола, специфическому («рыбному») запаху и вкусу, желтому оттенку в цвете готового продукта.

В то же время, умеренная дозировка белков крови улучшает и стабилизирует функциональные свойства мяса, имеющего признаки PSE, снижает риск отеков продуктов в пленках при термической обработке и образуют термостабильные гели.

Белки животные соединительнотканные.

В практике колбасного производства за белковыми ингредиентами, полученными из говяжьего и свиного коллагенсодержащего сырья, прочно закрепился термин «сухие животные белки».

Коллаген является основным белком, входящим в состав соединительной ткани. В зависимости от вида соединительной ткани, содержание коллагена в ней варьирует: в сухожилиях – 25-35%, в шкуре – 15-25%, в хрящах – 10-15, в кости – 10-20%.

Химико-морфологическая структура коллагена представлена волокнами, состоящими из фибрилл – трех переплетенных между собой полипептидных цепей, связанных многочисленными поперечными связями, что обеспечивает коллагену хорошую набухаемость и высокую механическую прочность. В водных растворах при значениях рН 5-7 коллаген набухает, поглощая до 200% воды к массе сухого белка.

Большая часть ингредиентов животных белков представляет собой совокупность щелочерастворимых стабилизированных по фракционному составу белков, обладающих высокой водосвязывающей и эмульгирующей способностью.

ВАЖНО! – При концентрациях, близких к значениям критической концентрации гелеобразования (ККГ), гели животных белков проявляют при хранении склонность к синерезису. Некоторые виды животных белков вследствие высокой степени гидролиза коллагена до дипептидов при их производстве могут образовывать при вторичном нагреве бульонный отек. Как правило, такие ингредиенты также характеризуются выраженным синерезисом.

Животные белки, особенно из свиной шкурки, быстро и хорошо набухают и растворяются, поэтому для снижения вязкости рассолов следует использовать воду с температурой не выше +4^оС.

Содержание животных белков в составе рассолов, как правило, составляет от 0,5 до 2,0%. При этом, введение в состав рассола 1% животного белка позволяет увеличить количество удержанного рассола при 100% шприцевании на 7,0-7,5% и, соответственно, увеличить выход готового продукта.

Важно учитывать свойства коллагена, входящего в рассольный препарат, при создании технологического задания готового продукта. Необходимо учитывать количество вводимого рассола, термические потери, процентный выход готового продукта, его деформацию при упаковке, транспортировке, перепадам температур хранения и срокам годности данного продукта, чтобы оценить положительный (отрицательный) эффект от применения коллагенсодержащих препаратов. Важно помнить, что при определенных нестандартных условиях хранения и транспортировки, использование коллагена спровоцирует синерезис.

Желаю всем успехов в работе и прорывных идей!

Лужецкий Э. В. (Технолог, Калининград)