ЛЕКЦИЯ 3 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАРНОГО МЯСА

Следует напомнить, что горяче-парным считают мясо, полученное непосредственно после убоя животных, не потерявшее животного тепла (температура мяса 38-39 °С) и находящееся в состоянии, предшествующем началу наступления посмертного окоченения.

Привлекательность горяче-парного сырья обусловлена рядом весьма существенных причин: Использование мяса непосредственно после убоя позволяет сократить технологический процесс выработки мясных изделий до 18-26 ч; При обвалке туш парное мясо теряет меньше сока, чем охлажденное: потери его массы составляют до 2-3%, тогда как при обвалке охлажденных туш - 8-10%. Парное мясо содержит на 50% больше солерастворимых белков, чем охлажденное, имеет высокий уровень pH и, соответственно, максимальный уровень водосвязывающей и эмульгирующей способности (в частности, ВСС созревшего охлажденного мяса не превышает 85% от уровня влагоемкости парного). Парное мясо имеет нежную консистенцию, стабильный розово-красный цвет (вследствие отсутствия окисленных форм миогло-

бина); нативный коллаген соединительной ткани обладает малой прочностью. Парное мясо, полученное от здоровых животных, идеально с санитарно-гигиенических позиций (КОЕ = МО г). Для сравнения: микробное число охлажденного и размороженного мяса составляет 103 и Ю4КОЕ/г, соответственно; блочного жилованного мяса - 5-10 ; мяса механической дообвалки - 5-106; шпика охлажденного или замороженного несоленого - 5-104 КОЕ/г; Термопотери массы парного мяса снижаются до 2—3% против 8-10% при термообработке охлажденного сырья. По некоторым данным, выход вареных колбас, изготовленных из парного мяса, почти на 9% выше по сравнению с продукцией, изготовленной из размороженного сырья.

Основным препятствием для широкого использования горячепарного мяса в производственных условиях является чрезвычайно короткий период, в течение которого сырье сохраняет эти свойства: свинина - до 3 ч; говядина, баранина и конина - 4-6 ч.

По истечении этого времени интенсифицируются процессы распада гликогена и АТФ и наступает фаза посмертного окоченения. В результате накопления молочной кислоты, смещения pH мяса в сторону изоэлектрической точки белков, ассоциации актина и миозина снижается растворимость и эмульгирующая способность мышечных белков, падает уровень их водосвязывающей способности, резко возрастает механическая прочность, т. е. свойства мясного сырья принципиально изменяются. Посмертное окоченение при температуре 0-4 °С у свинины наступает через 18-24 ч после убоя, у говядины и баранины - через 24—48 ч.

Температура парного мяса может достигать 38-39 °С, что, с одной стороны, требует использования специальных приемов при его технологической обработке в колбасном производстве (быстрое охлаждение, жесткий контроль за температурно-временными параметрами отдельных операций и т. д.), а с другой стороны, наличие столь высоких температур может инициировать развитие окислительных, гидролитических, ферментативных и микробиологических процессов.

Из вышеизложенного и анализа работы отраслевых предприятий следует, что, учитывая возможности производства, при работе с горяче-парным мясом можно пользоваться несколькими способами.

Первый способ основан на принципе: успеть переработать сырье до наступления периода посмертного окоченения. При этом убой животных, получение парного мяса и его использование в колбасном производстве осуществляют в предельно сжатое время: от момента убоя до обвалки должно пройти не более 45-60 мин, а до машинной обработки - не более 2 ч.

При переработке парного сырья особое внимание уделяют контролю за его температурой и величиной pH. Температура говядины в толще тазобедренной части через 45-60 мин с момента убоя должна быть не менее 36-38 °С, свинины - 35-36 °С.

Величину pH определяют через 45-60 мин после убоя животного, и на основании полученных данных мясо подвергают сортировке на NOR, DFD и PSE (табл. 3.1).

3.1. Сортировка мяса в зависимости от значений pH

Обвалку парного мяса можно производить как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Вертикальная обвалка (крупным куском) предпочтительнее. Со свиных туш обязательно снимают шпик в виде пласта.

При жиловке парного мяса выделяют говядину и свинину высшего сорта (либо крупный кусок) и направляют на изготовление цельномышечных мясных продуктов и колбас высших сортов; жилованное односортное парное мясо (с температурой около 24-26 °С) используют для производства сосисок, сарделек и т. п.

Полученное парное жилованное мясо можно в дальнейшем использовать по нескольким вариантам, в чпстности, в отдельные отруба либо в крупные куски вводят раствор поваренной соли или рассол, содержащий фосфаты.

Введение 2-4% поваренной соли в парное мясо способствует ингибированию развития гликолиза, в связи с чем при последующей выдержке в посоле при температуре 0-2 °С у сырья в течение 9 ч сохраняется достаточно высокий уровень pH. Кроме того, поваренная соль препятствует ассоциации актина и миозина, т. е. задерживается развитие процесса посмертного окоченения; возрастает скорость распада АТФ.

В результате этих биохимических изменений имеется возможность проводить технологическую обработку парного мяса в течение 8-10 ч с момента убоя.

Однако, ввиду ряда технических причин в производственных условиях данный способ не получил широкого распространения.

Парное жилованное односортное мясо без предварительной выдержки в посоле можно направлять на выработку колбасных эмульсий. При этом из практики известно несколько способов работы с парным сырьем: парное мясо (преимущественно говядину) измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм при одновременном добавлении поваренной соли либо переохлажденного (температурой -8...-10°С) рассола с концентрацией поваренной соли 15-20%. При этом количество вводимого рассола составляет 10-15% к массе сырья. Особое внимание уделяют продолжительности периода от момента убоя животного до момента посола сырья. Оптимальным считают проведение посола парной свинины в течение 1 ч, а говядины - в течение 2-3 ч. Полученный соленый фарш охлаждают до температуры не выше 4 °С и используют при производстве вареных колбас, сосисок и сарделек. Хороший результат дает введение до 20—35% парного мяса в

рецептуры эмульгированных мясных изделий, изготавливаемых из замороженного либо размороженного сырья. Для предотвращения возможного перегрева мясной эмульсии в процессе куттерования добавляют соевые белковые препараты, так как большинство из них термостабильны и компенсируют потерю растворимости мышечных белков при повышенных температурах; получение эмульсии из парной говядины.

Сырье измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, после чего подвергают куттерованию в течение 3-6 мин на малой скорости, последовательно добавляя фосфаты, 2,5% поваренной соли и 40-50% к массе сырья водоледяной смеси.

• парное мясо со стабилизированными свойствами.

Односортную говядину с температурой 22-24 °С измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-6 мм. Затем мясо перемешивают в мешалке с добавлением 2,5% поваренной соли к массе сырья, выгружают в емкости и выдерживают при температуре 2-4 °С в течение 24 ч. В последующем фарш используют при выработке вареных колбасных изделий.

Вышерассмотренные варианты работы с парным мясом по совокупности технологических, организационных и экономических показателей были наиболее распространены в отрасли в 1970-1980-е годы.

Второй способ основан на увеличении продолжительности периода, предшествующего наступлению пормертного окоченения, что достигается, как правило, за счет торможения развития биохимических процессов, и в частности, гликолиза. В результате этого время нахождения мяса в парном состоянии существенно возрастает. Достигается такой эффект либо введением в горяче-парное мясо поваренной соли (рассола), фосфатов, либо замораживанием сырья. Это может осуществляться как на этапе убоя животных, так и на стадии обработки парного мяса.

Известно, что гликолиз подавляется и, соответственно, задерживается наступление периода посмертного окоченения при введении животным в момент закалывания и обескровливания (через артерию) под давлением холодных рассолов с концентрацией поваренной соли 0,9-1,0%, либо водных растворов триполифосфатов и их смесей с поваренной солью. Количество вводимого рассола составляет 1-3% к массе туши. Мясо сохраняет свойства парного в течение 6 ч; одновременно протекают процессы охлаждения и посола сырья.

В колбасном производстве по этому же принципу стабилизируют свойства парного мяса, сочетая его посол и последующее замораживание.

При этом парную жилованную говядину измельчают на волчке с диаметром отверстий в решете 2-3 мм, перемешивают с 2,5% поваренной соли и замораживают в емкостях при температуре -18...-20 °С.

Установлено, что после длительного хранения мясо, замороженное в парном состоянии, имеет лучшие показатели водосвязывающей способности, более интенсивный аромат и вкус по сравнению с сырьем, охлажденным перед замораживанием.

Следует иметь в виду, что низкотемпературная обработка парного мяса сопряжена не только с энергоемкостью процесса, но и с высокой вероятностью появления при использовании однофазного замораживания горяче-парной говядины так называемого «холодового сокращения» (холодная контрактация) вследствие совпадения по времени значений двух основных показателей мяса (pH gt; 6,4, температура lt; 12 °С), что приводит к существенному ухудшению его ВСС и СМС.

Третий способ предусматривает искусственное ускорение ав- толитических процессов путем применения электростимуляции горяче-парных туш, в результате чего длительность периода посмертного окоченения - и, собственно, приобретение сырьем негативных функционально-технологических свойств - существенно сокращается, и предотвращается опасность их развития при последующей переработке сырья в условиях колбасного производства.

Сущность электростимуляции заключается в кратковременном воздействии на горяче-парные туши импульсов переменного электрического тока, вследствие чего: в значительной степени (в 2-2,5 раза) возрастает скорость процесса распада гликогена и накопления молочной кислоты; сокращается до нескольких десятков минут продолжительность периода посмертного окоченения туш; интенсифицируются процессы созревания сырья; снижается вероятность развития «холодового шока» мышц при последующем охлаждении и замораживании; повышается нежность мяса и уровень проницаемости клеточных мембран для посолочных веществ.

В России электростимуляция применялась на ряде мясокомбинатов (Улан-Удэнский, Нижне-Тагильский, Новосибирский) в 1980-е годы для обработки мясных туш, предназначенных для получения замороженных блоков из парного жилованного мяса, изготовления копченостей и вареных колбас. Электростимуляцию осуществляли на опытных и промышленных установках типа Я-Ю-ФОЭ, смонтированных на участке обескровливания свиней и крупного рогатого скота, а также после распиловки туш. В первом варианте промежуток времени между оглушением животных и проведением электростимуляции не превышал 8-10 мин. При использовании второго варианта время с момента убоя не превышало 6 мин.

Анализ публикаций свидетельствует, что в основном применяются три способа электростимуляции туш животных. При первом способе используют переменный ток 50-60 Гц напряжением 440-550 В, который подается импульсами с длительностью от 0,5 до 2,5 с; перерывы между импульсами от 0,5 до 1,8 с, а общее количество импульсов может доходить до 25-50.

Во втором случае используют специальные источники высокого напряжения 700-1100 В с частотой тока 12-25 Гц с прямоугольной или синусоидальной формой импульсов. Электростимуляцию осуществляют в течение 2 мин. При стимуляции туш в шкуре для преодоления электрического сопротивления кожного покрова используют ток с напряжением 3600 В.

По третьему способу, который применяется наиболее часто, электростимуляцию проводят током с напряжением 45-110 В, частотой импульсов от 14 до 40 Гц и длительностью обработки от 1 до 10 мин.

Условно электростимуляцию можно разделить на высоковольтную (700-1100 В), средневольтную (380-500) и низковольтную (36-110 В). Широкий диапазон применяемых напряжений объясняется, прежде всего, тем, что электростимуляция проводится на разных стадиях убоя и разделки животных, а также использованием разных частот и форм импульсов, отличием электродов и мест их накладывания. Низковольтная электростимуляция применяется не позднее 3—5 мин после обездвиживания животного, высоковольтная (500-700 В) - после разделки туш.

Как следует из многочисленных публикаций, наилучшего результата удается достигнуть при использовании электрического тока напряжением 220-300 В. По некоторым сведениям, низковольтная электростимуляция может провоцировать появление мяса с признаками PSE.

Ток высокой частоты при электростимуляции лучше применять при наличии затянутого до 40-60 мин периода между моментом ог- лушения/закалывания и электрической обработкой, в то время как обработка током низкого напряжения более эффективна только в течение нескольких минут непосредственно после смерти животного; чем больше интервал времени между моментом убоя и электрообработкой, тем продолжительнее должен быть цикл электростимуляции. Например, для туш крупного рогатого скота, обрабатываемых через 5 мин после убоя, этот цикл составляет 3-5 мин, через 15-20 мин - 15 мин, спустя 25-30 мин - 40-60 мин.

В зарубежной практике (Новая Зеландия, Австралия) при электростимуляции КРС используется напряжение в 40-2000 В в течение 0,2- 0,6 с; при этом обеспечивается: возможность работы с горяче-парным мясом в колбасном производстве; последующее однофазное замораживание как мяса на костях, так и обваленного мяса; сокращение периода полного биохимического созревания сырья с 5-7 сут до 10-12 ч.

Следует иметь в виду, что парное мясо, также как и сырье ранних стадий автолиза, не имеет выраженного аромата, который появляется лишь на 3-4-е сутки выдержки полутуш при температуре 0-4 °С и обусловлен образованием продуктов ферментативного распада белков и пептидов (глутаминовая кислота, треонин, серосодержащие аминокислоты), нуклеотидов (инозин, гипоксантин), углеводов (молочная и пировиноградная кислоты), креатина, креатинина и других азотистых экстрактивных веществ.

По этой причине, говоря об использовании разных видов парного мяса в колбасном производстве, большинство компетентных отечественных и зарубежных специалистов в основном ориентируются на говядину, являющуюся базовым функционально-технологическим ингредиентом рецептур, ответственным за структурирование получаемой системы, степень эмульгирования, уровень водосвязывания и т. п., но не оказывающим существенного влияния на вкусоароматические характеристики готовой продукции.

В отношении целесообразности применения горяче-парной свинины при производстве мясопродуктов у технологов нет твердой уверенности по ряду достаточно серьезных причин: слишком короток период (не более 3 ч), в течение которого свинина сохраняет высокие технологические свойства; свинина в основном предназначена для производства цельномышечных и реструктурированных (деликатесных) мясопродуктов, для которых характерны специфические вкус, запах и текстура, образующиеся только за счет естественного развития биохимических процессов в ходе созревания сырья; используемая в колбасном производстве свинина, с одной стороны, формирует вкусоароматические показатели и структурномеханические свойства (пластичность, консистенцию), с другой - свиная жировая ткань является базовым компонентом мясных эмульсий и должна, соответственно, обладать рядом таких необходимых свойств, как диспергируемость, определенная температура плавления и т. д.

Как показывает практика, свинина в горяче-парном состоянии: не имеет выраженного запаха и вкуса; шпик и внутримышечный жир слишком долго сохраняют живое тепло и поступают на переработку с повышенной температурой; жировая ткань парной свинины обладает такими негативными свойствами, как: а) низкая температура плавления; б) высокая сорбционная способность к вносимым в рецептуру пряноароматическим веществам (шпик поглощает и инактивирует эфирные масла, в связи с чем требуется увеличение закладки пряностей на 30-50% по сравнению с нормой); в) способность к образованию водожировых пен, что приводит к интенсивному появлению пористости в колбасных изделиях; существенно снижает интенсивность розово-красного цвета у готовых мясопродуктов.

На наш взгляд, альтернативой парному может явиться остывшее мясо. Остывшим является сырье, выдержанное после убоя в цеховых условиях (при температуре от 8 до 12 °С) в течение 12-14 ч. В зарубежной практике считается целесообразным осуществлять выдержку парных говяжьих полутуш перед последующим охлаждением или замораживанием в течение 16 ч при 15-16 °С во избежание появления «холодового шока». В этот период при данных температурных условиях автолиз протекает ускоренно, и мясо приобретает свойства, близкие к свойствам охлажденного сырья.

В соответствии с данными ВНИИМПа (1973 г.), при повышении температуры процессы посмертного окоченения, его разрешения и созревания в говядине интенсифицируются в 2-3 раза (табл. 3.2).

3.2. Влияние температуры хранения мяса на биохимические и микробиологические процессы

Однако получение остывшего мяса также требует соблюдения ряда обязательных условий: у полутуш, направляемых на обработку, поверхность должна быть сухой с целью предотвращения развития микроорганизмов; туши должны располагаться на подвесном пути изолированно (расстояние между ними не менее 5 см) во избежание появления «загара»; необходимо поддерживать высокое санитарное состояние производства, так как в температурном диапазоне 7-10 °С скорость роста психрофильных микроорганизмов возрастает в 2-3 раза. На некоторых зарубежных предприятиях существует практика

работы с парным или остывшим мясом при следующей организации процесса переработки: убой животных —* разделка полутуш —gt; обвалка (в асептических условиях) —> упаковка сырья под вакуумом в полимерные пакеты —> выдержка в течение 4-7 ч при температуре 15 °С для созревания —gt; снижение температуры до 7 °С и дополнительная выдержка 12-17 ч.

В последующем жилованное мясо либо используют непосредственно при производстве колбасных изделий и цельномышечных мясопродуктов, либо передают на хранение (до 30 сут при температуре 0-4 °С).

Оценивая возможность работы с парным либо остывшим мясом в конкретных производственных условиях, технолог должен учитывать еще одну сторону вопроса: состояние сырьевой базы (вид поступающего скота, возраст, упитанность, условия его откорма и содержания, породу), особенности доставки животных на предприятие и организации убоя, так как эти факторы во многом предопределяют долю получаемого при первичной переработке сырья с аномальным развитием автолиза, т. е. мяса с признаками PSE, RSE и DFD, имеющего, вследствие специфичности развития гликолиза, существенно иной характер послеубойных изменений по сравнению с нормальным мясом.

Как известно, причины, инициирующие появление после убоя животных мяса PSE и DFD, достаточно разнообразны и могут возникнуть как на этапе выращивания животных, так и при их промышленной переработке.

В частности, в прижизненном периоде предпосылки к последующему аномальному развитию автолиза могут быть обусловлены: генотипом животного; уровнем его стрессоустойчивости; проявлением гиподинамии; дисбалансом основных нутриентов и дефицитом макро- и микроэлементов в кормовом рационе; условиями содержания; нарушениями гормональной деятельности.

Установлено, что некоторые животные весьма восприимчивы к макромиру: их биоритмы и степень возбудимости зависят от активности солнца, фазы луны, времени года и т. д. Поэтому в предубой- ный период особое внимание должно быть уделено устранению стресс-факторов. Переработка утомленных и сильно возбужденных животных, как правило, приводит к появлению у сырья признаков PSE и DFD. Рекомендуемый период предубойной выдержки для свиней составляет 3-4 ч, крупный рогатый скот может поступать на убой непосредственно после транспортировки.

Немаловажное значение имеет способ оглушения, продолжительность интервала между оглушением и закалыванием. Технологу следует иметь в виду, что если склонность к образованию мяса PSE большей частью обусловлена генетически, то образование DFD-мяса можно предотвратить хорошим обращением с животными перед убоем.

При этом в любом случае, организуя систему получения и переработки парного мяса в колбасном производстве, следует осуществлять контроль за уровнем pH получаемого сырья, классифицируя его по группам: NOR, DFD, PSE (RSE).

Наиболее рационально проводить измерение pH через 1 ч с момента убоя и после 24-часовой выдержки, так как при сопоставлении именно этих значений имеется возможность достаточно точно идентифицировать и выделить мясо с аномальным развитием автолиза. Характерные значения pH для различных групп сырья приведены в табл. 3.1.

Определение величины pH проводят в области длиннейшей мышцы спины (для говяжьих туш - между восьмым и двенадцатым позвонками; для свиней - между пятым и шестым поясничными позвонками, либо шейно-лопаточной части).

Анализ данных, приведенных в табл. 3.1, позволяет прийти к заключению, что на основе результатов pH-метрии, полученных через 1 ч после убоя животных, оценивая различия цвета мышечной ткани (PSE - бледное, DFD - бордовое, темно-красное), а также учитывая результаты определения упругости мяса (восстановление ямки, образующейся при надавливании пальцем), можно при наличии достаточного опыта идентифицировать в партии горяче-парного мяса сырье с признаками PSE и DFD.

Развитие гликолитических процессов в мясе в послеубойный период определяет последующую направленность в нем физико-химических и биохимических процессов, оказывающих существенное влияние на состояние белковых веществ. При резком понижении pH среды (мясо PSE) в течение 1 ч после убоя животного уменьшается количество отрицательно заряженных групп белка, что приводит к выравниванию отрицательно и положительно заряженных групп, и как следствие, к уменьшению влагосвязывающей способности и нежности тканей.

Для мяса DFD характерна высокая влагосвязывающая способность как в парном, так и в охлажденном состоянии за счет высокой ионизации белков при малой концентрации ионов водорода в мышцах. Водосвязывающая способность мясного сырья с DFD-свой- ствами практически не снижается в процессе хранения.

Учитывая низкие функциональные свойства мяса PSE и возможность быстрой микробиологической порчи, такое сырье следует перерабатывать после охлаждения как можно раньше.

В наименьшей степени послеубойным изменениям подвергаются белки DFD-мяса. Учитывая, что в DFD-мясе посмертное окоченение выраженно протекать не будет, сырье в горяче-парном виде можно направлять для использования в колбасном производстве. Кроме того, вследствие вероятности микробиальной порчи такое сырье желательно направлять на выработку мясных продуктов на ранних стадиях автолиза с применением интенсивных технологий посола (массирование, тумблирование).

Мясо с NOR-свойствами следует передавать на охлаждение в течение 18-24 ч при 0-4 °С, после чего - на дальнейшее созревание и хранение.

По мнению специалистов, оптимальным вариантом при наличии сырья с признаками PSE является: его идентификация по уровню pH через 1 ч после убоя животного (утренний убой скота); выдержка полутуш в цеховых условиях в течение 8-12 ч; повторная рН-метрия; передача сырья на переработку в колбасное производство.

С учетом особенностей функционально-технологических свойств мяса с признаками PSE при выработке из него продукции рекомендуется особое внимание обращать на выбор типа фосфатов, белковых препаратов, связующих и вкусоароматических добавок.

При определении признаков PSE- и DFD-мяса в цехах убоя и переработки животных не всегда можно получить надежные результаты на основе определения показателя концентрации ионов водорода (pH). Для оценки качества мяса туши недостаточно замерить pH лишь в одной мышце, так как в разных мышцах значения pH могут быть различными. На практике из-за недостатка времени на конвейере цеха первичной переработки определяют pH максимум в двух мышцах.

Существует несколько способов, позволяющих с определенной достоверностью выявить мясо с PSE- и DFD-свойствами. Так, по данным ряда исследователей, мясо с PSE-свойствами через 1 ч с момента убоя животного имеет значение pH не ниже 6,1, а у мяса с DFD-харак- теристиками величина pH не ниже 6,4. Мясное сырье с NOR-свой- ствами к этому времени имеет pH 6,2-6,8. Однако трудно через 1 ч определить качественную принадлежность мяса к той или иной группе, поэтому рекомендуется произвести вторичное измерение величины pH через 24 ч, что позволяет уменьшить ошибку при классификации мяса по группам качества. У мяса с PSE-свойствами через 24 ч величина pH будет иметь значение ниже 5,9-5,8, а у мясного сырья с DFD-характеристиками pH будет иметь значение более 6,4 ед.

Запатентован способ эффективной сортировки мяса на PSE, DFD и NOR, в соответствии с которым предусмотрено измерение величины pH туш непосредственно после убоя животных, выделение сырья с PSE свойствами, имеющего значение pH 5,8-5,9, воздействие на оставшиеся полутуши электростимуляцией и повторное измерение величины pH. При этом pH мяса с NOR уменьшится на 0,2-0,6 ед., а с DFD - менее чем на 0,1 ед. С помощью данного способа полутуши можно разделить на три качественные группы через 1 ч с момента убоя животного (рис. VII).

Наряду с использованием метода поэтапной pH-метрии делаются попытки применять для идентификации мяса методы, основанные на количественном определении АТФ и ИМФ, изменении величины ВСС мяса и показателей его цвета и т. д. Однако каждый из данных методов имеет определенные недостатки, в связи с чем используется в практике весьма ограниченно.

Таким образом, анализируя рассмотренные выше данные, следует подчеркнуть, что проблема эффективного использования горяче-парного мяса сопряжена не только со спецификой его химикотехнологических свойств и пониманием сущности протекающих биохимических процессов, но и с имеющимися организационнотехническими возможностями конкретного предприятия.