Рассолы. Что нужно знать. II часть

Соевые белки.

Современное производство немыслимо без сои. Соевые белки используются повсеместно: в колбасном производстве, в полуфабрикатах, консервах, веганских продуктах. И это закономерно, ведь соя, в отличие от других белков растительного происхождения, является полноценным по содержанию незаменимых аминокислот продуктом. Данная особенность соевых белков позволяет при их использовании с другими неполноценными растительными либо животными белками получать оптимизированные смеси с высокой биологической ценностью.

Соевые белки имеют высокую функциональную совместимость со структурообразующими белками мышечной ткани, так как в мясных системах действуют по аналогичным коллоидно-химическим механизмам и принципам. В ряде случаев имеет место синергизм соевых и мышечных белков в отношении повышения водосвязывающей и эмульгирующей способности.

Максимальную растворимость соевые белки проявляют при значениях водородного показателя около 7,0. При этом, нужно учитывать, что при введении в рассол хлорида натрия снижается степень и скорость растворимости соевого белка.

Важной технологической особенностью соевых дисперсных гелей является отсутствие у них склонности к синерезису.

Присутствие в составе рассола 1% соевого изолята позволяет повысить выход цельномышечных мясопродуктов после термообработки на 9-10%.

Лучшие технологические результаты обеспечивает совместное использование соевого белка, каррагинанов и модифицированных крахмалов. Принимая во внимание высокое содержание калия (2,2-2,6 г/100 г продукта) в соевом белке и наличие калий-ионной зависимости у каррагинанов, при их совместном использовании обеспечивается снижение величины ККГ, упрочнение получаемых гелей и снижение синерезиса при их хранении.

Анализ результатов производственного использования показывает, что достаточной дозировкой в составе шприцовочного рассола является 1-2% изолированного соевого белка. При высоких дозах введения изолированного соевого белка в мясные изделия отмечается существенное снижение степени выраженности цвета и вкусо-ароматических характеристик готовой продукции. Для корректировки нежелательного «разбавления» цвета в рассолы вносят натуральные либо искусственные красители, для усиления вкуса – вкусо-ароматические добавки.

КЛЕТЧАТКИ. ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА.

В зависимости от специфики строения и физико-химических свойств пищевые волокна подразделяют на две группы:

- растворимые, в состав которых входит обширная группа некрахмальных полисахаридов растительного (пектин, агар, каррагинан, альгинаты, камеди, гуары) и микробного (ксантан, декстран, курдлан) происхождения;

- нерастворимые неусваиваемые углеводы, включающие целлюлозу, пектин-целлюлозную комплексы, клетчатку, а также некоторые виды безуглеводных полимеров (лигнин).

По эмпирической формуле клетчатка – C₆H₁₀O₅ – аналогична целлюлозе; по составу – более гетерогенна вследствие наличия различного рода примесей. Природный источник клетчатки – клеточные стенки растений.

Клетчатка практически нерастворима в воде, но хорошо набухает, проявляет загущающие и пластифицирующие свойства, некоторые виды клетчатки способны связывать жировую фазу.

Величина водосвязывающей способности у различных видов клетчатки при температуре 15-20^оС варьирует в диапазоне от 3 до 15 г воды на 1 г препарата; при термообработке до 70-80^оС значение ВСС возрастают в 1,2-1,5 раза.

Являясь гидроколлоидом, клетчатка способна обеспечить:
- улучшение структурно-механических свойств (консистенция, пластичность, монолитность) и органолептических показателей (сочность, кусаемость) готовой продукции;
- уменьшение синерезиса у мясных продуктов в вакуумной упаковке в процессе хранения;
- снижение потерь влаги у изделий, подвергаемых циклу «замораживание/размораживание»;
- повышение уровня водосвязывающей способности и величины выхода готовой продукции при одновременном снижении ее себестоимости;
- увеличение доли сухих веществ в составе мясных изделий с высокими выходами.

Величина выраженности функционально-технологических свойств клетчатки в первую очередь зависит от степени очистки, фракционного состава и размеров волокон. При приготовлении рассолов наиболее эффективны короткие волокна (до 40-50 мкм).

При производстве реструктурированных ветчин и цельномышечных изделий с уровнем инъектирования от 30 до 110% клетчатку используют как в составе рассолов (0,7-1,5%), так и в сухом виде при проведении механической обработки сырья в массажере.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что превышение нормирования рекомендуемых дозировок может привести к синерезису в готовом продукте (эффект капиллярного переноса влаги из центра продукта к периферии) и потере глянцевого оттенка поверхности готового продукта.

КРАХМАЛЫ.

Нативные крахмалы, как правило, используются в качестве загустителей и стабилизаторов дисперсных систем, для повышения уровня ВСС и величины выхода готовой продукции, причем реализация этих функционально-технологических свойств крахмала происходит в результате его нагрева и клейстеризации.

Являясь гомополимером глюкозы, крахмал (C₆H₁₀O₅)_n представляет собой смесь двух полисахаридов: амилозы (10-30%) и амилопектина (70-90%). Прочность крахмальных гелей зависит от соотношений амилозы и амилопектина: чем выше содержание амилозы, тем прочнее гель; амилоза отвечает за вязкость и эластичность геля, при этом температура клейстеризации у амилопектина выше, чем у амилозы.

Кинетика процесса структурирования нативных крахмалов в присутствии большого количества воды включает несколько этапов. В холодной воде (10-30^оС) зерна крахмала не растворяются, а лишь набухают с выделением теплоты гидратации. При повышении температуры до 45-50^оС набухание крахмала возрастает, но наиболее существенные изменения зерен крахмала происходят при повышении температуры нагрева до 54-80^оС, что сопровождается разрушением крахмальных зерен, растворением амилозы и амилопектина с образованием максимально вязкого коллоидного раствора – клейстера.

Особенностью крахмальных гелей является их способность при последующем длительном хранении к самопроизвольному сжатию за счет сближения молекул амилозы и их ассоциации. Этот процесс называют ретроградацией. В результате ретроградации гель мутнеет, расслаивается, теряет прочность и эластичность, выделяет свободную воду, то есть происходит синерезис.

При наличии более 3% крахмала в составе рассолов может происходить процесс седиментации (осаждения) крахмала. Так как крахмалы после инъецирования и массирования распределяются в межклеточном пространстве, не проникая внутрь мышечного волокна, то в готовой продукции (особенно с выходами более 160%) могут образовываться «крахмальные карманы».

Исходя из возникновения определенных рисков при использовании нативных крахмалов, имеет смысл замены нативных крахмалов на модифицированные.

В результате модификации имеется возможность существенно изменить как функционально-технологические свойства крахмалов, так и повысить устойчивость гелей, снизить температуру клейстеризации крахмалов и степень выраженности синерезиса.

КОНСЕРВАНТЫ. РЕГУЛЯТОРЫ КИСЛОТНОСТИ.

В технологии мясных продуктов в качестве консервантов и регуляторов кислотности широко применяют пищевые кислоты (аскорбиновая, эриторбиновая, лимонная, молочная, уксусная), а также их соли (аскорбаты, эриторбаты, цитраты, лактаты, ацетаты).

Пищевые кислоты характеризуются низкими значениями рН (4,0-4,5), в связи с чем их внесение в рассол, содержащий нитрит натрия, может запустить реакцию быстрого распада NaNO₂ и вызвать потерю части образующихся газообразных продуктов – NO и NO₂, что приведет к снижению интенсивности розово-красного цвета у мясной продукции. По этой причине, предпочтительным является применение солей пищевых кислот, характеризующихся более высокими значениями рН(5,6-7,6) и обеспечивающих получения аналогичного технологического эффекта, но с меньшей скоростью.

Технологические функции добавок данного типа:
- регулирование значений величины рН и окислительно-восстановительного потенциала мясных систем;
- ускорение реакции цветообразования при нитритном посоле и стабилизации окраски гемовых пигментов;
- усиление бактерицидных свойств нитрита натрия;
-ингибирование развития гнилостных видов микроорганизмов;
- связывание кислорода воздуха, защита жиров и пигментов мяса от окисления;
- снижение количества нитрозаминов, образующихся в процессе термообработки и при последующем хранении.

В отдельных случаях, учитывая высокий показатель рН используемой воды (в западных регионах России он достигает уровня 7,5-7,8), имеет смысл внесения части кислот для понижения рН воды.

По физико-химическим свойствам аскорбаты и эриторбаты натрия несколько различаются: аскорбаты натрия характеризуются более высокой растворимостью и антиоксидантной активностью.

Рекомендуемые дозировки использования аскорбатов в составе рассолов – 0,5%, эриторбатов – 0,55%, лактатов и цитратов – от 0,1 до 2,2%.

Во избежание развития реакции между нитритом натрия и солями пищевых кислот готовые рассолы, имеющие рН 6,5-7,0 следует хранить при температуре 4^оС не более двух суток. Хранить рассолы, приготовленные с аскорбиновой кислотой, не рекомендуется.

СИНЕРЕЗИС. СРОКИ ХРАНЕНИЯ.

В современном производстве повсеместно применяется способ удлинения сроков годности продукции такой, как вакуум-упаковка в пленочные материалы. Удаление воздуха из пакета с продуктом создает дополнительные напряжения, создаваемые атмосферным давлением и стремящиеся сжать молекулярную сетку геля, что, естественно, приводит к «выдавливанию» воды либо мясного сока.

Использование модифицированных газовых сред (20% CO₂ + 80% N₂) для упаковки мясных продуктов позволяет снизить степень синерезиса по сравнению с вакуум-упаковкой.

Как известно, синерезис продолжается до достижения некоторого равновесного состояния, соответствующего уровню оптимального набухания высокомолекулярного структурообразователя и пока вся иммобилизованная жидкость не будет вытеснена из структурированной системы. При этом, характер синерезиса варьируется в зависимости от вида гидроколлоида, условий среды и продолжительности хранения.

Результаты исследований модельных гельных систем на основе обширной группы биополимеров, позволили установить, что:
- при адекватных условиях приготовления и хранения у 1%-ных гелей к-каррагинанов степень синерезиса зависит от уровня очистки препаратов: у полурафинированных и нерафинированных синерезис начинается позже (на 3-5 сутки) и количество выделяемой жидкости в 4-4,5 раза меньше, чем у гелей рафинированных к-каррагинанов;
- процесс синерезиса у каррагинановых гелей протекает циклично с «пиками» на 1-15-21 сут. хранения;
- низкоамилозные (18%) картофельные крахмалы проявляют менее выраженный синерезис, чем высокоамилозные;
- несмотря на высокую сходимость химического состава и значений ККГ, коммерческие белковые препараты на основе коллагенсодержащего сырья по сравнению с нативной свиной шкуркой проявляют более выраженный синерезис, причем у животных белков из свиной шкуры максимальное выделение жидкости происходит на 5-7 сутки и далее продолжается уже с несколько меньшей интенсивностью.

Кстати, следует отметить, что появление белого налета на поверхности сырокопченых, полу- и варено-копченых колбас в парогазопроницаемых оболочках в процессе их хранения также является в какой-то степени следствием синерезиса: слабо связанная и свободная влага, находящаяся в структурном матриксе, в связи с наличием градиента влагосодержаний в системе продукт/ окружающая среда, мигрирует к поверхности колбасного батона, захватывая с собой водорастворимые вещества (NaCl), соли молочной и фосфорной кислот и т.п.); раствор диффундирует через оболочку, испаряется, а соли образуют на поверхности пылевидный налет. Предотвратить массобмен в системе можно за счет увеличения доли прочно связанной влаги в продукте, либо введением в рецептуры высокомолекулярных веществ с повышенной водосвязывающей способностью и низким синерезисом.

Итак, основной причиной появления синерезиса является наличие в продукции слабо связанной влаги. Для предотвращения выделения слабо связанной влаги в процессе хранения продуктов необходимо минимизировать ее количество путем:

- повышения уровня водосвязывающей способности белков исходного мясного сырья, контролируя значения рН и ионного состава среды;
- применения комплексных препаратов гидроколлоидов с низкой синеретической способностью. В частности, введение соевых белков либо клетчатки в состав рассола, так же как и частичная замена ими к-каррагинанов либо животных белков, существенно снижает степень синерезиса при хранении;
- применение при упаковке дополнительных материалов, препятствующих образованию конденсата и синерезиса (подкладки, адсорбирующие влагу).

Желаю всем успехов в работе и прорывных идей!

Лужецкий Э. В. (Технолог, Калининград)