ЛЕКЦИЯ 7 ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ МЯСНЫХЭМУЛЬСИЙ
Таким образом, колбасный фарш представляет собой эмульсию типа «жир в воде», в которой роль стабилизатора выполняют мио- фибриллярные солерастворимые белки; одновременно миофибрил- лярные белки участвуют как в формировании каркаса-матрикса, так и в связывании воды.
В современной технологии мясопродуктов принципы эмульгирования применяют не только при производстве вареных колбас.
Путем куттерования приготавливают фарши полукопченых, сырокопченых и ливерных колбас, паштетов, различные структурированные системы на основе белковых препаратов и других гидроколлоидов, белково-жировые и белково-коллагеновые эмульсии на базе свиной шкурки, колбасной жилки и т. д.
Во многих случаях эти системы являются дефицитными по содержанию мышечных солерастворимых белков, в связи с чем устойчивость получаемых эмульсий поддерживают путем введения разнообразных белковых препаратов растительного и животного происхождения (табл.
7.1), обладающих свойствами поверхностноактивных веществ, либо специальных эмульгаторов (ди-, моноглицериды, лецитины и т. п.), получая комбинированные продукты. При этом особое внимание уделяют выбору соотношений воды, жира и ПАВ, условиям среды (pH, ионная сила, температура, степень диспергирования) и специфичности состава и свойств эмульгатора.В ряде рецептур комбинированных мясопродуктов с минимумом мышечных белков и белковых препаратов в образовании матрикса наряду с белками участвуют полисахариды (нативные или модифицированные крахмалы, камеди, каррагинаны и т. п.). При этом полисахариды - большей частью не обладающие выраженной эмульсионной способностью, но являющиеся хорошими структуро- образователями, прочно связывают воду, увеличивают вязкость и таким образом повышают устойчивость эмульсий (особенно после термообработки).
7.7. Технологические функции белков мышечной ткани
и основных белковых препаратов и их влияние на качество готовых изделий
Компонент | Т ехнологические функции | Влияние на качество готовых изделий | Последствия избыточного введения |
1 | 2 | 3 | 4 |
Белки мышечной ткани | Эмульгаторы и стабилизаторы; гелеобразователи; загустители; водо- и жиросвязывающие агенты; цветообразоватеяи; вещества, формирующие запах, вкус | Повышают биологическую ценность, придают продукту характерный цвет, вкус, принимают участие в формировании структуры | Получение продуктов более темного цвета; появление твердой, резиноподобной консистенции; уменьшение сочности |
Продолжение таблицы 7.1
1 | 2 | 3 | 4 |
Соевые белковые препараты | Эмульгаторы и стабилизаторы; гелеобразователи; загустители; водо- и жиросвязывающие агенты | Повышают биологическую ценность; принимают участие в структурообразо- вании | Снижают интенсивность вкуса, цвета, запаха |
Соединительнотканные белки и препараты на их основе | Г елеобразователи; водосвязывающие агенты (после термообработки) | Снижают биологическую ценность; ухудшают органолептические характеристики; принимают участие в формировании структуры продукта | Возникновение желейных «карманов» и жировых отеков; снижение интенсивности аромата и вкуса специй; появление специфического вкусового оттенка; искажение цвета |
Белки яйца | Эмульгаторы и стабилизаторы; гелеобразователи; загустители; водо- и жиросвязывающие агенты | Повышают биологическую ценность; принимают участие в формировании структуры продукта | Появление резиноподобной консистенции, пористости |
Казеинаты | Эмульгаторы и стабилизаторы | То же | Появление рыхлой консистенции; возникновение постороннего привкуса; снижение интенсивности цвета |
Белки молочной сыворотки | Эмульгаторы и стабилизаторы; водо- и жиросвязывающие агенты | -И- | Появление постороннего привкуса; снижение интенсивности цвета; рыхлая консистенция |
Белки плазмы крови | Эмульгаторы и стабилизаторы; гелеобразователи; водо- и жиросвязывающие агенты | -И- | Появление резиноподобной консистенции, желтоватого цвета и специфического привкуса |
Свои особенности имеют процессы приготовления мясных эмульсий с использованием парного, охлажденного, подмороженного, замороженного (блочного) мяса и т.
д.На наш взгляд, представляется целесообразным, не вдаваясь в детализацию теоретического плана, ознакомиться с «прописями» наиболее распространенных в практике способов проведения процесса куттерования применительно к рецептурам, содержащим различные виды сырья.
Классическая пропись процесса приготовления эмульсии в куттере (Германия) при использовании охлажденного мясного сырья: загрузка говядины; измельчение на малой скорости 15-20 с; добавление 1/3 от нормы снега (водоледяной смеси), фосфатов, нитритно-посолочной смеси, специй, чеснока; переход на вторую скорость, добавление нежирной свинины. Проведение измельчения до достижения температуры фарша 6-8 °С; загрузка еще 1/3 части водоледяной смеси и после снижения температуры фарша до 2 °С добавление жирового сырья; продолжение куттерования до 8 °С, затем введение остатка (1/3) водоледяной смеси и продолжение измельчения на высокой скорости до достижения температуры фарша 11,2 °С и максимального уровня липкости; выгрузка фарша на малой скорости вращения чаши при выключенных ножах.
Пропись предназначена для безвакуумных куттеров с малой и средней емкостью чаши (75-150 л). Основной принцип: контроль температуры фарша и степени диспергирования сырья.
Некоторые специалисты Германии и Австрии рекомендуют проводить куттерование по так называемому двухстадийному способу-. загрузка в чашу куттера нежирного сырья и его измельчение на малой скорости при добавлении раствора нитрита натрия, фосфатов и специй; введение соли и 1/2 части водоледяной смеси; куттерование на высокой скорости до достижения температуры фарша 2-3 °С; выгрузка мясной гомогенизированной части фарша из куттера; загрузка подмороженного шпика в куттер и его интенсивное измельчение (до температуры 14-15 °С); загрузка в куттер ранее приготовленной мясной гомогенизированной части фарша и проведение эмульгирования при порционном добавлении остатка водоледяной смеси.
Заканчивают процесс куттерования после достижения необходимого уровня липкости и температуры 10-12 °С.
В несколько модифицированном виде эта технология используется на ряде предприятий малой и средней мощности Поволжья: шпик, подмороженный до Ю...-12 °С, измельчают на блоко- резке, помещают в куттер, добавляют 1/3 часть водоледяной смеси и гомогенизируют до достижения температуры 2-4 °С; затем в чашу куттера вносят охлажденную (0-4 °С) говядину в кусках, нитрит натрия, фосфаты, соль, пряности и еще 1/3 часть водоледяной смеси; перемешивание, измельчение и эмульгирование производят до достижения температуры 8 °С; добавляют остаток водоледяной смеси и продолжают куттеро- вание; конечная температура фарша 10-11 °С.
Приготовление эмульсии в куттере по рекомендациям
ВНИИМПа: загрузка нежирного сырья (говядина в/с; свинина нежирная); добавление всей поваренной соли и раствора нитрита натрия (если сырье предварительно не было посолено), фосфатов и части водоледяной смеси. Куттерование - 5-7 мин; загрузка полужирного сырья и остатка водоледяной смеси. Введение жирного сырья. Куттерование в течение 3-5 мин, добавление пряностей, красителя; за 2-3 мин до окончания куттерования добавляют крахмал, муку, аскорбиновую кислоту или аскорбинат натрия.
Общая продолжительность процесса куттерования 10-15 мин. Конечная температура фарша не должна превышать 15 °С.
В прописи не уточняются скоростные режимы работы куттера и температурные параметры этапов куттерования.
Приготовление эмульсии по регламенту США (при использовании охлажденного несоленого сырья): загрузка в куттер нежирного сырья, измельченного на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм. Добавление фосфатов. Куттерование на малой скорости 30-45 с; введение поваренной соли и раствора нитрита натрия (либо нит- ритно-посолочной смеси) в количестве полной закладки по рецептуре. В случае использования мясного сырья с повышенной температурой (более 4 °С) рекомендуется применять переохлажденный концентрированный рассол с температурой -4.. .-б °С; добавление предварительно гидратированных соевых белковых препаратов; добавление всей водоледяной смеси; введение жирного сырья, специй, остальных ингредиентов; переход на высокую скорость куттерования.
Окончание процесса эмульгирования при температуре 11-12 °С. Особенностью рецептур является относительно невысокое содержание в них жира.
Приготовление эмульсии в куттере (для эмульгированных колбас с высоким содержанием жировой и соединительной ткани): загрузка нежирного сырья, включая сырье с повышенным содержанием соединительной ткани. Куттерование на высокой скорости 20-30 с; добавление раствора нитрита натрия, фосфатов, раствора красителя, поваренной соли, глутамината натрия, каррагинана, 1/3 от общего количества водоледяной смеси. Куттерование на высокой скорости до достижения температуры 0-2 °С; закладка еще одной части (1/3) водоледяной смеси (снега). Куттерование до 2-4 °С; закладка последней (1/3) части водоледяной смеси. Куттерование до 4-6 °С. Переход на малую скорость; добавление жирового сырья, специй, ароматизаторов, муки, крахмала, аскорбиновой кислоты и ее производных. Измельчение на максимальной скорости до достижения температуры фарша 10-12 °С.
В конце куттерования внесение шпика, если это необходимо для создания рисунка.
Особенностями процесса являются: преобладание высоких скоростей работы куттера для достижения требуемого уровня гомогенизации коллагенсодержащего сырья; контроль температурных параметров отдельных этапов с целью максимальной реализации функционального потенциала в рецептуре мышечных белков; постоянный контроль вязкости системы, что обеспечивается трехэтапным введением технологической воды.
Приготовление сосисочного фарша на автоматизированных
куттерах (Германия). Куперы оснащены устройствами для бесступенчатого выбора частоты вращения ножевого вала, выбора двух частот вращения чаши, дозирования водоледяной смеси, а также системой контроля температуры и управляющим микропроцессором. Основные этапы куперования: загрузка. Длительность операции 30 с, за это время загружают в чашу купера нежирную свинину, говядину, лед, пищевые фосфаты, усилители вкуса, а также нитритно-посолочную смесь. Ножевой вал в это время вращается с частотой 750 мин-1, а чаша-13 мин-1.
куттерование до достижения температуры фарша 6 °С с частотой вращения ножевого вала 3000 мин- , чаши - 26 мин-1. Сырье интенсивно измельчается; загрузка. Длительность операции 30 с. Добавляют жиросырье (шпик и свиные баки). Частота вращения ножевого вала 750 мин-1, чаши - 13 мин-1; куттерование. С этого момента куттер работает до достижения температуры фарша 10 °С с частотой вращения ножевого вала 3000 мин-1, чаши - 26 мин-1; загрузка. В течение 10 с засыпают оставшийся лед и добавляют в фарш специи. Ножевой вал вращается с частотой 750 мин-1, чаши - 13 мин-1; куттерование. Фарш куттеруют до достижения заданной температуры 10 °С, при этом ножевой вал вращается с частотой 1500 мин-1, чаши - 13 мин-1; выгрузка. Готовый фарш выгружают из куттера в течение 60 с при частоте вращения ножевого вала 750 мин-1, чаши - 13 мин-1; очистка куттера. Ножевой вал вращается с частотой 1500 мин-1 в течение 10 с, при этом прилипший к ножам фарш отбрасывается в чашу, вследствие чего ножи и камера резания куттера освобождаются от фарша; окончательная очистка. Дальнейший процесс освобождения чаши куттера происходит в течение 20 с, при этом чаша куттера вращается с самой большой частотой - 26 мин-1. Ножевой вал вращается очень медленно - с частотой 60 мин-1.Для достижения нужной температуры может быть установлено любое время, которое при автоматизированном куттеровании обязательно задается.
Приготовление эмульсии по прописи фирмы «Копенгаген- пектин А/S».
Специалисты фирмы рекомендуют проводить процесс приготовления мясных эмульсий на низкоскоростных куттерах, ориентируясь на число оборотов чаши и соблюдая следующую последовательность операций.
Подготовка сырья: перемешивание кусковой (либо шрота) говядины и свинины с 2,5% нитритно-посолочной смеси; перемешивание свиного жира с 3% поваренной соли; раздельное измельчение посоленного сырья на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм.
Куттерование: закладка соленого мясного сырья в чашу куттера и его измельчение (0—10 оборотов чаши) при одновременном добавлении фосфатов; введение части водоледяной смеси (11-40 оборотов); добавление следующей части водоледяной смеси, сухого молока, соевых белков (41-70 оборотов); введение остатка водоледяной смеси (71-90 оборотов); добавление специй и крахмала (91-125 оборотов); добавление аскорбиновой кислоты; введение жиросырья и проведение эмульгирования (скорость вращения чаши до 180-190 оборотов); выгрузка готовой мясной эмульсии с температурой 10-12 °С. Приготовление мясных эмульсий с использованием соевых
белковых препаратов (СБП).
Широкое применение соевых белковых препаратов (изолятов, концентратов, соевой муки) в технологии эмульгированных мясопродуктов обусловлено многими причинами, среди которых основными являются: высокие показатели функционально-технологических свойств (ФТС) СБП (водо- и жиросвязывающая, гелеобразующая и эмульсионная способность); хорошая совместимость ФТС соевых белковых препаратов со свойствами мышечных белков (максимальная растворимость СБП имеет место при pH 7,0, минимальная - при pH 4,6); стабильность функционально-технологических свойств (ФТС); высокая пищевая и биологическая ценность; возможность многовариантного технологического использования; экономический фактор.
В условиях неоднородности состава и свойств поступающего на переработку мясного сырья, низкого количественного содержания мышечных белков, снижения их функционального потенциала вследствие длительного низкотемпературного хранения (криоконцентрирование), нарушения режимов размораживания (частичная денатурация белков), разброса в значениях pH (мясо с признаками PSE, DFD, RSE), использования в составе рецептур мяса механической дообвал- ки, коллагенсодержащего сырья, легкоплавкого жира и т. п., соевые белковые препараты часто компенсируют неудовлетворительные ФТС основного сырья и позволяют существенно повысить устойчивость получаемых мясных эмульсий комбинированного состава.
В отечественной практике предусмотрено несколько способов использования соевых белковых препаратов при приготовлении мясных эмульсий: в сухом виде; после предварительной гидратации (в виде суспензии); в виде геля; в виде белково-жировой эмульсии; в виде СУПРО-гранул; в составе белково-коллагеновых эмульсий.
Степень гидратации соевых белковых препаратов обусловлена их видом (изоляты, концентраты, мука), концентрацией белка, особенностями функциональных свойств, условиями среды и составляет от 2 до 6 частей воды на 1 часть сухого СБП.
При введении СБП в сухом виде препарат добавляют на начальной стадии куттерования с одновременным внесением воды, предназначенной для его гидратации.
Общая последовательность приготовления мясных эмульсий в куттере в этом случае выглядит следующим образом: Нежирное сырье + нитрит натрия (если он не был добавлен при посоле) + фосфаты +1/3 воды/льда (от общего объема по рецептуре) 1 часть СБП + 2-6 частей воды/льда для гидратации белка + 1/3 воды/льда (по рецептуре) Поваренная соль (если используется несоленое мясное сырье или рассчитанная на заменяемое белковым препаратом сырье) + 1/3 оставшейся воды/льда (по рецептуре) Жирное сырье + сахар + специи + шпик + аскорбиновая кислота или аскорбинат/или эриторбат/натрия (за 1-2 оборота чаши кут- тера до окончания процесса составления фарша).
Добавление в мясные системы сухого белкового препарата в
значительных количествах (свыше 3%) может вызвать некоторые негативные последствия, и, в частности, потери СБП вследствие пы- ления либо образования «шариков» (снаружи - гидратированная оболочка, внутри - сухой препарат). Кроме того, необходимо контролировать момент введения поваренной соли в куттер: при закладке некоторых видов сухих соевых препаратов после поваренной соли возможно выпадение препарата в осадок в виде зернистой структуры. При введении СБП до поваренной соли он может помешать процессу экстракции миозина: вода, добавляемая для гидратации препарата, «разбавляет» систему. Одновременно, так как мышечные белки обладают более выраженной способностью к гидратации, по сравнению с СБП, мясо (при нормальных значениях pH) может забрать на себя большую часть технологической воды до прежде чем соевые белки полностью гидратируются. В результате произойдет снижение выхода готовой продукции.
При работе с сухими СБП хороший результат дает удлинение периода осадки фаршей перед термообработкой, в процессе которой происходит полная гидратация белкового препарата, переход его в гель-форму, взаимодействие мышечных и соевых белков и формирование устойчивого матрикса.
При использовании СБП в виде суспензии в кутгер вносят водоледяную смесь, соевый белковый препарат и при низкой скорости вращения ножей диспергируют в течение 15-20 с. Затем переходят на максимальную скорость вращения ножей и ведут обработку смеси еще в течение 1-3 мин. По окончании гидратации соевого белка, не выключая ножей кутгера, в чашу вносят нежирное мясное сырье. Дальнейшую обработку мясной эмульсии ведут по стандартному регламенту.
Данный способ наиболее распространен в практике по ряду причин: полная гидратация соевого белкового препарата и мобилизация его функционального потенциала происходит при оптимальных условиях (температура, pH, отсутствие поваренной соли); имеется возможность проводить гидратацию СБП при варьировании соотношения «препарат: вода».
При наличии в составе рецептуры сырья с повышенным содержанием соединительной ткани (нуждающегося в более интенсивном измельчении) коэффициент гидратации снижают, увеличивая таким образом вязкость комбинированной системы «соевый препарат + мясное сырье», что обеспечивает более эффективную гомогенизацию коллагенсодержащих включений; структурированная суспензия соевых белков обладает повышенной способностью к жироудерживанию и эмульгированию, т. е. весьма эффективна применительно к рецептурам, в состав которых входит значительное количество жиросодержащего сырья либо легкоплавкого жира.
Западные технологи применяют данный способ в несколько модифицированном виде:
- проводят предварительную гидратацию соевого белкового препарата в куттере; полученную сметанообразную массу выгружают из куттера; вносят в куттер нежирное мясное сырье, добавляют фосфаты и куттеруют 30 с; добавляют раствор нитрита натрия, аскорбинат натрия, поваренную соль и куттеруют при 2 -3 мин-1; вводят всю закладку технологической воды (водоледяной смеси) и куттеруют до момента полного поглощения фаршем свободной воды; добавляют ранее приготовленную суспензию соевых белковых препаратов; вносят жиросодержащее сырье, добавляют специи и ведут куттерование до максимального нарастания липкости мясной эмульсии.
При использовании СБП в виде геля в куттер вносят воду (с 20- 30% льда или снега), затем добавляют соевый белковый препарат и при низкой скорости вращения ножей перемешивают смесь в течение 15-20 с. Затем переходят на максимальную скорость вращения ножей и ведут обработку смеси еще в течение 1-3 мин. При необходимости в конце процесса приготовления геля можно добавить соль (из расчета 2 кг на 100 кг геля), краситель (в соответствии с рекомендациями по применению) и куттеровать еще 30 с. Полученную массу выгружают из куттера и направляют в охлаждаемую камеру с температурой 0-4 °С.
В процессе 10-12-часовой выдержки масса превращается в полупрозрачный гель с выраженными упруго-эластичными свойствами.
После измельчения геля на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм его вводят в куттер на первой стадии приготовления эмульсии одновременно с нежирным сырьем.
Общая последовательность дальнейшего процесса куттерования не изменяется. Данный способ имеет несколько повышенную трудоемкость, приемлем для изолированных и концентрированных соевых белков.
Получаемый гель обладает стабильной структурой, устойчивыми свойствами, высоким водосвязывающим потенциалом (может «связать» дополнительно при куттеровании часть воды), устойчив к синерезису.
Однако, по сравнению с препаратами, используемыми в сухом виде и в виде суспензий, гель характеризуется пониженной жироудерживающей способностью, поэтому наиболее эффективен для получения эмульгированных мясопродуктов, содержащих в рецептуре ограниченное количество жира.
Одним из вариантов использования гель-формы СБП при производстве обширной группы мясопродуктов (вареные, полукопченые, варено-копченые, сырокопченые колбасы) является получение СУПРО-гранул.
Готовые СУПРО-гранулы - структурированный окрашенный препарат с выраженными упругими свойствами, способный по цвету, консистенции и функциональным характеристикам имитировать мясное сырье.
Приготавливают СУПРО-гранулы, как правило, на основе изо- лятов и концентратов (при соотношении СБП : вода 1 : 3,5), используя один из представленных ниже способов.
Первый способ.
В куттер вносят водоледяную смесь (соотношение вода : лед - 7 : 3), пищевые красители, соевый белок и при низкой скорости вращения ножей диспергируют смесь в течение 15-20 с. Затем переходят на максимальную скорость вращения ножей и чаши и ведут обработку 7-10 мин до достижения температуры массы 25-30 °С.
Полученный продукт, обладающий плотной упругой консистенцией, выгружают из куттера в емкости (заполняя их не более чем на половину объема для лучшего охлаждения) и выдерживают при температуре 0-4 °С в течение 12-18 ч.
Допускается интенсивное охлаждение полученного окрашенного геля в морозильной камере при температуре -18 °С в течение 3-4 ч.
После выдержки массу измельчают на куттере до частиц размером 2—4 мм.
Приготовленные СУПРО-гранулы с температурой не выше 6 °С вводят в фарши полукопченых, варено-копченых, сырокопченых колбас.
Для повышения стабильности свойств СУПРО-гранул рекомендуется добавлять 2% поваренной соли (к общей массе) на этапе завершения гидратации СБП. Придание СУПРО-гранулам розово-красного цвета разной интенсивности (говядина, свинина, индейка и т. д.) осуществляют введением индивидуальных пищевых красителей (кармин) либо смесей (например, ферментированный красный рис - 0,3%, сахарный колер - 0,1% к массе сырья). Хороший результат дает использование красителей на основе крови убойных животных.
Второй способ.
В куттер вносят водоледяную смесь, добавляют 3% цельной стабилизированной или дефибринированной крови, нитрит натрия (из расчета 15-25 г на 100 л крови), при перемешивании вводят соевый белковый препарат и диспергируют смесь 15-20 с. Затем переходят на максимальную скорость вращения ножей и чаши; через 3-5 мин в куттер добавляют 2% поваренной соли и продолжают обработку до достижения температуры массы 25-30 °С и получения упругой консистенции геля. Дальнейшая обработка массы проводится аналогично способу I.
Последовательность осуществления процесса куттерования при приготовлении фарша эмульгированных мясопродуктов «Эконом»- класса с использованием СБП в виде суспензии рассмотрим на примере шпикачек «Даниловские».
На первой стадии куттерования в чашу загружают соевый белок (4 кг) и водоледяную смесь (16 кг), в течение 1-2 мин готовят суспензию (20 кг). Затем добавляют мясо птицы механической дообвал- ки (55 кг), 2,5%-ный раствор нитрита натрия (10 кг), фосфаты (0,5 кг) или комбинированные специи, соль (2,0 кг), часть воды (льда), яйца куриные или меланж (1 кг), сухое молоко (2 кг), чеснок (0,3 кг), еще одну часть воды (льда), крахмал (4 кг). Общее количество добавляемой технологической воды (водоледяной смеси) - 18-20 кг.
Куттеруют смесь на высокой скорости до получения гомогенного, хорошо связанного фарша; в конце куттерования закладывают остаток водоледяной смеси, раствор пищевого красителя, препарат мясного аромата.
На заключительном этапе куттерования переходят на малую скорость, закладывают в куттер подмороженный шпик (18 кг), измельчают его до требуемого размера и перемешивают равномерно распределяя кусочки в фаршевой массе.
Выгрузку осуществляют при температуре фарша 12-14 °С.