Посол мясного сырья является одной из основных и определяющих операций технологического процесса производства цельномышечных мясопродуктов (деликатесы), в результате чего у изделий происходит формирование необходимых технологических и потребительских свойств: вкуса, аромата, нежной и сочной консистенции, цвета.
Введение в мясо хлорида натрия изменяет коллоидно-химическое состояние белков, способствует направленному развитию биохимических процессов автолитической и микробиальной природы, оказывает прямое и косвенное консервирующее действие, предохраняя сырье от порчи. Основные процессы, протекающие в тканях мяса при посоле, представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные процессы, протекающие в тканях мяса при посоле
| Процесс | Следствие |
| 1 | 2 |
| Изменение коллоидно-химического состояния белков | Повышение водосвязывающей способности, липкости, нежности тканей. Улучшение вкусо-ароматических характеристик мяса |
| Изменение активности тканевых ферментов | |
| Продолжение таблицы 1 | |
| 1 | 2 |
| Образование нитрозопигментов | Формирование и стабилизация цвета |
| Изменение количественного и качественного состава микрофлоры | Ингибирование гнилостной и развитие молочно-кислой микрофлоры |
| Изменение микроструктуры тканей | Улучшение консистенции тканей, вкусо-ароматических характеристик, ВСС |
| Гидролиз липидов | Улучшение вкусо-ароматических характеристик |
Степень выраженности перечисленных выше изменений во многом зависит от характера распределения посолочных веществ, от концентрации соли в продукте, от длительности и условий осуществления процесса посола и ряда других ферментов.
Применение различных модификаций посола, а также его сочетаний с другими технологическими операциями (варка, копчение, сушка и т.д.) позволяет получать из одного с широким спектром органолептических показателей и различным уровнем стабильности при хранении.
Все многообразие последствий посола является результатом совокупного действия последовательно или параллельно протекающих в мясном сырье процессов:
- проникновение, распределение и накапливание в мясе посолочных веществ;
- возможные потери водо-, и солерастворимых веществ и ферментных систем;
- изменение форм связи влаги, водосвязывающей способности и массы мяса;
- изменение микроструктуры;
- развитие химических и ферментных процессов с образованием вкусо-ароматических веществ;
- изменение качественного и количественного состава микрофлоры;
- развитие реакций цветообразования.
Исходя из главной цели посола – придание сырью требуемых технологических свойств и органолептических характеристик, представляется целесообразным рассмотреть подробнее биохимические процессы, протекающие в тканях мясного сырья при посоле.
Изменения белков носят как количественный, так и качественный характер.
Количественные изменения связаны с миграцией белковых, экстрактивных и минеральных веществ в рассол и их потерями при сухом и особенно мокром посоле. Уровень этих потерь в первую очередь зависит от концентрации рассола, жидкостного коэффициента, вида сырья, температуры, длительности выдержки сырья в контакте с рассолом, наличием предварительной механической обработки мяса, способа посола и др.
При классических способах посола величина потерь белков (в основном альбуминов и глобулинов) из-за наличия в сырье развитой системы макрокапилляров и кровеносных сосудов может составлять до 3 %, причем степень их перехода в рассол увеличивается пропорционально росту концентрации рассола (особенно в диапазоне от 10 до 12 %) и температуры.
Применение современных технологий посола инъецированием практически сводит к нулю потери белковых, экстрактивных, минеральных веществ и витаминов.
Качественные изменения белков при посоле мяса имеют принципиально важное значение, так как степень их развития обуславливает изменение уровня ВСС и нежности и сочности мяса, оказывает непосредственное влияние на формирование вкусо-ароматических характеристик сырья. В зависимости от уровня гидролиза в сырье изменения белков могут различаться.
Образующиеся при гидролизе белков низкомолекулярные азотистые соединения в основном представлены свободными аминокислотами. В современных способах посола интенсификации процесса созревания мяса, несмотря на ингибирующее действие хлорида натрия и нитрита натрия и существенное сокращение длительности выдержки сырья, достигается за счет повышения активности тканевых ферментов при применении механического и электростимулирования и вакууммеханической обработки. Биохимическими и электронно-микроскопическими исследованиями установлено, что в результате использования интенсивных способов обработки по типу «шприцевание-массирование» имеют место значительные разрушения лизосомальных мембран, выход ферментов в саркоплазму, повышение их активности и, как следствие этих процессов – деструкция миофибриллярных структур мышечных волокон и гидролиз белковых веществ.
В итоге улучшается консистенция сырья; вследствие выхода на поверхность кусков мяса солерастворимых белков повышается величина адгезии (липкость); ускоряются процессы образования веществ, формирующих вкусо-ароматические характеристики соленого мяса.
Рассматривая причины изменения аромата и вкуса мясного сырья в процессе посола, следует обратить внимание на то, что механизм его связан в основном с развитием гидролиза белковых веществ и липидов.
В частности, в результате распада белков возрастает количество свободных аминокислот, некоторые из которых сами обладают выраженным вкусом, например, глутаминовая кислота, а некоторые являются веществами-предшественниками, которые при термообработке принимают участие в образовании соединений, формирующих вкус и аромат готовой продукции. К ним относятся летучие серосодержащие соединения, дисульфиды, меркаптаны, эфиры теокислот, метионин, глутатион, цистеин.
В ходе гидролиза липидов происходит значительное накопление свободных жирных кислот, присутствие которых в мясе в совокупности с летучими карбонильными соединениями в основном ответственно за появление у соленой свинины специфического аромата и вкуса «ветчинности». Данные хроматографического анализа показывают, что в процессе посола происходит накопление и увеличение доли диацетила, валерианового, гексилового, децилового альдегидов, а также масляной, изовалериановой, капроновой и каприловой кислот, причем их содержание количественно намного превышает порог чувствительности.
Органолептические характеристики соленого сырья и готовой продукции из него во многом зависят от наличия в составе посолочной смеси, кроме хлорида натрия, нитрита натрия и сахара, в присутствии двух последних соединений оттенок аромата и вкуса усиливается.
Процесс образования аромата и вкуса соленых цельномышечных мясопродуктов является очень сложным и многоплановым, достаточно сказать, что при «разложении» запаха сырокопченых изделий на отдельные компоненты идентифицировано около 10 тысяч разнообразных химических веществ. Механизм цветообразования заключается во взаимодействии оксида азота с миоглобином, с образованием нитрозомиоглобина, который не обесцвечивается при нагревании, переходя в нитрозогемохромоген. Однако механизм цветообразования легко модифицируется под воздействием внешних факторов (качество, дозировка и степень разведения нитрита натрия; присутствие восстановителей; наличие света и кислорода воздуха; температура; рН среды; наличие стабилизаторов), и окраска мясопродуктов может ухудшаться.
С физической точки зрения процесс просаливания цельномышечного мясного сырья есть совокупное действие диффузии посолочных веществ и осмоса тканевых жидкостей, а также фильтрации в случае, если посол происходит при наличии разности давлений.
Сущность научных представлений о кинетике фильтрационно-диффузионного процесса накопления и распределения посолочных веществ заключается в том, что при любом способе посола (сухой, мокрый или смешанный) образуется неуравновешенная система «рассол-мясо», в которой происходит массообмен через систему микро- и макрокапилляров, мембраны и перепонки. Соль проникает в ямсо диффузионным путем через систему пор и капилляров, пронизывающих ткани, и осмотическим путем через многочисленные внутренние и внешние мембраны, покрывающие волокна и их пучки, причем вдоль волокон по системе капилляров соль продвигается быстрее. При этом движущей силой посола как диффузионного процесса является разность концентраций соли в рассоле и сырье; фильтрационный характер массобмен приобретает при наличии в системе разности давлений.
При классических методах – мокром (выдержка в рассоле), сухом (натирка посолочной смесью) и смешанном длительность процесса просаливания подчиняется уравнению
(1)
где 
- продолжительность посола (диффузионная составляющая),сут.;
- постоянная величина, равная 1,08;
- путь проникновения посолочных веществ в продукт, м (для однородного сырья полутолщина продукта);
- коэффициент диффузии хлорида натрия в ткань продукта, м2/с (см/сут), количественное соотношение между значениями коэффициента диффузии у мышечной, соединительной и жировой тканей составляет 8:3:1;
- концентрация хлорида натрия в рассоле в момент 
, %;
- концентрация хлорида натрия на глубине 
в момент 
, %.
Как следует из уравнения (1) скорость диффузии может быть увеличена (и, следовательно, сокращена продолжительность процесса) за счет:
- повышения концентрации соли в рассоле, однако, следует учитывать, что при посоле мясопродуктов применение рассолов высокой концентрации ограничено, так как при длительном посоле получаются мясопродукты с пониженными качественными показателями – резкой неравномерностью распределения соли по толщине продукта, излишней соленостью и слишком плотной консистенцией в поверхностном слое продукта;
- уменьшения толщины пограничного слоя на границе раздела системы «продукт-рассол», что может быть достигнуто путем интенсивного перемешивания или вибрационного воздействия на сырье;
- увеличением значения коэффициента диффузии путем выделения из сырья соединительной и жировой ткани, разрыхления морфологической структуры ткани с созданием дополнительной системы макро- и микрокапилляров (различные механические воздействия, электростимуляция, ферментная обработка), повышения проницаемости тканей;
- повышения температуры посола, что приводит к увеличению коэффициента диффузии;
- уменьшения пути проникновения рассола вследствие введения его шприцеванием непосредственно внутрь сырья с образованием начальных зон накопления посолочных веществ.
Анализ кинетики процесса просаливания и изменения его скорости в зависимости от вида сырья, состояния структуры мяса, условий предварительной обработки (игольная тендеризация, массирование), проведенный на основе систематизации и ЭВМ-обработки результатов последних исследований отечественных и зарубежных авторов позволил установить, что:
- скорость просаливания неадекватна, имеет нелинейный характер и складывается из трех последовательных фаз – «интенсивной-замедленной-интенсивной»;
- осуществление предварительной игольной тендеризации (накалывания) сырья с шагом игл 3,3; 2,5 и 1,7 мм увеличивает скорость посола в 1,2 – 1,7 раз для говядины и в 1,2 – 1,5 рах для свинины, что обусловлено образованием дополнительных капилляров в мясе;
- механическая обработка ускоряет проникновение посолочных вещесвт в 1,1 – 2,0 раз за счет частичного разрушения нативной структуры мяса и образования системы новых микрокапилляров;
- в целом процесс посола свинины протекает на 20-25 % быстрее, чем у говядины, что связано с различиями в структуре мышечной ткани.
Порядок выполнения работы: Учебная группа студентов разбивается на подгруппы по 2-3 человека. Каждая подгруппа получает задание на посол определенного вида мясного сырья определенным способом (по заданию преподавателя). Перед посолом мясо тщательно промывается проточной водой температурой не выше 20 °С. Промытое мясо (кусковой полуфабрикат) оставляют на столе на 3-5 минут для стекания влаги. Затем из мясного сырья нарезают 3 одинаковых куска в форме правильного параллелепипеда, высотой 20 мм. Далее экспериментальным путем определяют: удельную поверхность, как отношение полной площади поверхности образца к его массе; плотность по методике, изложенной ниже; содержание влаги - высушиванием при температуре 105 °С; содержание жира весовым методом - экстракцией на аппарате Сокслета. Затем проводится взвешивание мяса на лабораторных весах с точностью ±1 г (для получения достоверных результатов необходимо, чтобы эксперимент проводился на однородной партии мясного сырья, то есть все образцы в партии должны иметь одинаковую удельную поверхность и химический состав).
Объемная масса или плотность мяса определяется следующим образом: тщательно промытый образец мясного сырья взвешивают на технических весах с точностью ±1 г, помещают в мерный цилиндр емкостью 1000 см3, в который предварительно налита дистилированная вода фиксированным объемом 
, см3, достаточным для полного погружения в него испытуемого образца мяса. Затем определяют общий объем мяса и жидкости 
, см3, после чего образец осторожно извлекают из цилиндра, оставляют на 5-10 минут в чистой сухой посуде для стекания воды (эта жидкость затем доливается в мерный цилиндр). Объем образца мяса 
, см3, определяется по формуле
(2)
Объемная масса или плотность мяса 
, кг/м3, рассчитывается по формуле
(3)
где 
- масса образца, г.
Перед началом процесса посола по заданию готовится посольная емкость и солевой раствор (тузлук) заданной концентрации и температуры в заданной пропорции к массе направляемого на посол мяса (для посола инъектированием солевой раствор перед использованием обязательно фильтруется через бумажный складчатый фильтр). В случае если заданием предусмотрен смешанный способ посола, то вначале готовится солевой раствор заданной концентрации и температуры, затем взвешивается необходимое количество поваренной соли (помола № 1 или № 2) в заданном соотношении к массе мяса, направляемого на посол.
Посол мяса осуществляется следующим образом:
сухой посол - куски мяса натирают поваренной солью и укладывают в посольную емкость, после чего к ним добавляется сухая соль. Затем смесь из соли и мяса тщательно перемешивается таким образом, чтобы обеспечить максимальное налипание соли на поверхность куска мяса (не должно быть участков поверхности мяса, не имеющих контакта с солью) без его механических повреждений;
мокрый посол – куски мяса погружают в солевой раствор, предварительно добавленный в посольную емкость, либо сначала рассол вводят в толщу тканей мяса шприцеванием, затем помещают куски в рассол в посольной емкости, либо проводят только шприцевание кусков мяса рассолом (для шприцевания используют медицинские одноразовые шприцы, схему уколов при шприцевании получают у преподавателя);
смешанный посол – куски мяса шприцуют рассолом (для шприцевания используют медицинские одноразовые шприцы, схему уколов при шприцевании получают у преподавателя), затем натирают поваренной солью и выдерживают некоторое время в посольной емкости без добавления рассола, после выдержки добавляют рассол осторожно приливая по стенке емкости так, чтобы не смыть с поверхности кусков мяса нерастворившуюся соль.
Температурные условия посола поддерживаются в соответствии с заданием преподавателя.
Через фиксированные промежутки (от 1 до 2 часов) времени из посольной емкости отбирают один кусок мяса для определения солености по слоям. Для этого кусок разрезают по толщине на 4 равных слоя (5 мм толщиной) и в каждом слое определяют массовую долю поваренной соли. Содержание соли в слое мяса определяется аргентометрическим методом. Полученные экспериментальные дынные заносят в таблицу 2. По этим данным строят экспериментальную графическую зависимость 
. Среднее значение солености куска мяса рассчитывают как среднее арифметическое значение соленостей по слоям, данные также вносят в таблицу 2.
Таблица 2 – Распределение солености по слоям мяса
| Продолжительность посола, ч | Толщина слоя мяса, м | Массовая доля поваренной соли в слое, % | Средняя соленость мяса, % |
| 1,0 | 0,005 |
| |
| 0,010 | |||
| 0,015 | |||
| 0,020 | |||
| 2,0 | 0,005 |
| |
| 0,010 | |||
| 0,015 | |||
| 0,020 | |||
| 3,0 | 0,005 |
| |
| 0,010 | |||
| 0,015 | |||
| 0,020 | |||
| 4,0 | 0,005 |
| |
| 0,010 | |||
| 0,015 | |||
| 0,020 |
Коэффициенты диффузии 
, м2/ с, можно рассчитать из основного уравнения диффузии
(4)
где 
- удельная интенсивность насыщения мяса солью, %/ м;
- объемная масса мяса, кг/ м3;
- градиент концентрации мяса в мясе.
Значения удельной интенсивности насыщения мяса солью, объемная масса мяса и градиент концентрации соли в мясе определяются в ходе эксперимента. Для нахождения градиента концентрации соли в мясе 
, необходимо построить касательные к кривым распределения соли в мясе в точках крайних границ. Тангенс угла наклона касательной к оси абсцисс и есть значение градиента . Все найденные по графику 
значения необходимо представить в виде таблицы 3.
Таблица 3 – Значения градиента концентрации соли в мясе
| Продолжительность посола, ч | Значение градиента концентрации соли, | |
| левая граница | правая граница | |
| 1,0 | … | … |
| 2,0 | … | … |
| 3,0 | … | … |
| 4,0 | … | … |
По данным таблицы 3 строят график изменения средней солености мяса в течение процесса посола.
Используя этот график, находят удельную интенсивность насыщения мяса солью , %/ м, по формуле
, (5)
где 
- массовая доля поваренной соли в мясе за достаточно малый промежуток времени 
, %;
- продолжительность периода посола, за который достигаются предельные солености 
, ч;
- удельная поверхность куска мяса, м2/кг.
Данные расчета приводят в виде таблицы 4.
Таблица 4 – Значения удельной интенсивности насыщения мяса солью
| Продолжительность посола, ч | Значение удельной интенсивности насыщения мяса солью, %/ м | |
| левая граница | правая граница | |
| 1,0 | … | … |
| … | … | … |
После определения всех необходимых данных рассчитываем значения коэффициентов диффузии соли по формуле (4). Данные представляем в табличном или графическом виде ( 
для разных видов мясного сырья, для различных условий посола).
На основании результатов проведенной работы необходимо сделать заключение о том, какие факторы оказывают влияние на значения коэффициентов диффузии и эффективность посола.
Перед определением содержания поваренной соли в мясе, из мышечной ткани скальпелем вырезают образец ткани массой около 3 г. Полученную пробу мяса измельчают, тщательно растирая в ступке. Затем отбирают навеску массой 2 г. Взвешивание проводят на лабораторных технических весах с точностью до 0,01 г. Навеску количественно переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, прибавляют около 100 мл дистиллированной воды (примерно ¾ объема мерной колбы), затем колбу закрывают пробкой и встряхивают в течение 15-20 минут. После этого объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки, колбу закрывают пробкой, содержимое хорошо перемешивают и фильтруют жидкость через сухой складчатый фильтр в сухую колбу, 25 мл фильтрата переносят пипеткой в колбу вместимостью 100 мл. Перед титрованием добавляют 3-4 капли насыщенного раствора хромата калия и титруют 0,05 н раствором AgNO3 до появления оранжево-бурой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Производят два параллельных титрования. Результаты не должны различаться более чем на 0,02 %. Содержание хлорида натрия (поваренной соли) 
, %, рассчитывают по формуле
, (6)
где 
- объем нитрата серебра, израсходованного на титрование испытуемого раствора, мл;
200 – объем мерной колбы, мл;
100 – коэффициент пересчета в %;
0,0029 – количество хлорида натрия, соответствующее 1 мл 0,05 н раствора нитрата серебра, г;
- поправочный коэффициент точно для 0,05 н раствора нитрата серебра;
- навеска, г;
25 – объем вытяжки, взятой для титрования, мл.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Дата: 2019-04-23, просмотров: 189.
