Разработка и теоретическое обоснование совершенствования технологического процесса глубокой переработки мяса птицы для получения проду

Варка – процесс нагрева мясопродуктов в среде насыщенного пара горячим воздухом или в воде с целью доведения их до состояния кулинарной готовности, завершения формирования органолептических характеристик, повышения стабильности при хранении [3].

В связи с тем, что количественно  вода преобладает в составе эмульгированных наиболее характерных физико-химических изменений, главными из которых являются:

1 Тепловая денатурация растворимых белковых веществ;

2 Сваривание и дезагрегация коллагена;

3 Изменение структурно-механических свойств;

4 Изменение органолептических показателей;

5 Гибель вегетативных форм микроорганизмов.

Тепловая денатурация  растворимых белков, входящих в состав мышечной ткани, сопровождается изменениями размеров, формы и свойств каждой индивидуальной молекулы, модификацией характера их взаимодействия, как между собой, так и с молекулами других веществ мясной эмульсии. При нагреве миозина до 45 резко снижается его растворимость, у актина и актомиозина это происходит при температуре 50–55, миоглобин и гемоглобин денатурируют при 60–70, белки саркоплазмы – при температуре 50–54. В основном процесс денатурации большей части мышечных белков завершается при 68–70, а при температуре 80 мышечная ткань денатурирует практически полностью.

В результате термоденатурации изменяется растворимость, степень  гидратации и уровень эмульгирующей  способности белков, их состояние, характер связей. Происходит трансформация структурной матрицы мясной эмульсии, изменяется соотношение гидрофильных и гидрофобных групп, образуется фиксированный трехмерный белковый структурированный каркас с выраженными упруго-эластичными свойствами.

При воздействии высоких  температур в течение короткого  интервала времени (высокоинтенсивный  нагрев) комплекс разнородных белков в мясной системе быстро денатурирует. В результате чего образующаяся белковая матрица может потерять прочность, проявить резкую усадку, выделять влагу. По этой причине, а также вследствие интенсивного испарения, готовое изделие будет иметь неудовлетворительные органолептические показатели, низкие сочность и выход [3].

При медленном нагреве  денатурация белковых фракций носит  характер последовательного нарастания, функциональные группы белков постепенно и более активно участвуют в построении вторичного структурированного каркаса эмульсии, что сопровождается меньшей усадкой системы и минимальными потерями воды. Мягкие режимы термообработки (75–80 ⁰С) обеспечивают получение более высоких выходов, улучшают нежность и сочность продукции.

Однако применение мягких режимов нагрева в производственных условиях приводит к необходимости удлинения технологического процесса.

Поэтому в зарубежной и  передовой отечественной практике в колбасном производстве используют ступенчатые режимы термообработки, один из вариантов которых представляет собой следующее:

1 стадия – кратковременный высокотемпературный нагрев (до 100) в течение периода, достаточного для прогрева батонов с образованием поверхностного денатурированного слоя с низкой водопроницаемостью.

2 стадия – нагрев при умеренных (60) температурах, обеспечивающий медленную коагуляцию миофибриллярных белков, перераспределение температуры по объему;

3 стадия – нагрев мясной  эмульсии при температуре 80 для завершения процесса коагуляции саркоплазматических белков, белков стромы, доведения продукта до состояния кулинарной готовности, уничтожения вегетативной микрофлоры.

Ступенчатые режимы термообработки позволяют обеспечить лучшее связывание и распределение влаги по объему продукта, улучшить его качественные характеристики, сократить общую продолжительность процесса.

Осуществление термообработки в мягких условиях снижает тепловой шок у белковых веществ, уменьшает  величину потерь массы, улучшает качество продукции, – однако, требует более длительного периода нагрева.

Выбор конечной температуры  нагрева эмульгированных мясных изделий (71 1) обусловлен двумя причинами:

1 Необходимостью перевода большей части мышечных белков в денатурированное состояние, а также достижением требуемого уровня гидролиза (20–45 %) коллагена соединительной ткани, находящегося в продукте, и, таким образом, доведение продукта до состояния кулинарной готовности;

2 Обеспечить санитарно-гигиеническую безопасность изделия и повысить его стабильность при хранении в результате уничтожения вегетативных форм микроорганизмов.

Существуют различные  критерии оценки степени завершенности  требуемых процессов (определение количественного содержания кислой фосфатазы, микроструктурные и микробиологические методы контроля).

Сваривание и дезагрегация коллагена. При нагреве в воде до 58–62 коллаген сваривается, что сопровождается ослаблением и разрывом водородных связей, разрыхлением структуры волокон, уменьшением их длины на 60 %.

При продолжении теплового  воздействия сваренный коллаген дезагрегирует с образованием в начале глютина, а затем – желатоз. Чем выше температура, больше степень измельчения и продолжительнее нагрев, тем больше образуется низкомолекулярных продуктов дезагрегации коллагена и глубже выраженное изменение его состояния [3].

Трансформация коллагена  при тепловой обработке играет положительную роль, т.к. он становится способным после охлаждения образовывать желе- трехмерный каркас, включающий в ячейки воду с растворенными в ней низкомолекулярным и веществами.

Сваренный коллаген лучше  усваивается в организме, увеличивает  величину водосвязывающей способности, повышает нежность и выход, играет существенную роль в структурообразовании готовых эмульгированных мясопродуктов.

Изменение липидов. Нагрев вызывает разрушение сложной внутримолекулярной коллоидной системы, в составе которой содержится жир. При этом происходит его плавление, а затем коалисценция, с образованием в клетке гомогенной фазы в виде капли. Если жировые клетки разрушаются в процессе нагрева, расплавленный жир оттекает, сливаясь в единую объемную фазу. В тех случаях, когда нагрев происходит в водной среде, небольшая часть жира образует с водой эмульсию.

Изменение витаминов. Тепловая обработка мясопродуктов уменьшает содержание некоторых витаминов из-за происходящих при этом химических изменений, но главным образом за счет потерь во внешнюю среду. В зависимости от способа и условий

Тепловой обработки мясо теряет: тиамина 30–60 %, пантотеновой кислоты и рибофлавина – 15–30 %, никотиновой кислоты – 10–35 %.

При варке изделий в  оболочке, потери витаминов снижаются. Так, при паровой варке теряется 25 % тиамина и 10–20 % рибофлавина, а при варке в воде 10–14 % соответственно.

Влияние варки на микрофлору. Термообработка мясопродуктов должна обеспечивать отмирание, либо резкое сокращение количества вегетативной микрофлоры. При нагреве до 70 ⁰С в течение 5-10 минут погибает большая часть вегетативных форм микроорганизмов. Однако в продукте остаются термоустойчивые формы, некоторые из которых способны развиваться при 80. Поэтому нагрев мясопродуктов до 100 не вызывает их полного уничтожения.

К воздействию высоких  температур устойчивы споровые формы  микробов. Таким образом, в результате нагрева эмульгированных мясопродуктов до 71 1 отмирает до 99 % начального количества микроорганизмов, причем оставшаяся микрофлора на 90 % представлена споровыми формами. Уровень остаточной микрофлоры по окончании термообработки главным образом зависит от степени начальной микробиологической загрязненности сырья и материалов, используемых при производстве мясопродуктов.

Для колбасных изделий  микробное число не должно превышать 10 микробных клеток: наличие сальмонелл, кишечной палочки и сульфитредуцирующих клостридий не допускается.

Клейстеризация крахмала. В состав фарша некоторых сортов колбас вводят определенное количество крахмала. Нагрев крахмала в присутствии воды вызывает его клейстеризацию: разрушается внутренняя структура крахмальных зерен, растворяется и частично выходит во внешнюю среду полисахарид амилоза и сильно набухает другой полисахарид – амилопектин. Первая стадия клейстеризации наступает при 50–65. Вода проникает внутрь крахмальных зерен, растворяет часть амилозы и вызывает набухание амилопектина.

При более высоких температурах разрушается структура крахмальных  зерен, исчезает их слоистое строение. Размеры зерен увеличиваются  в десятки раз. Часть полисахаридов переходит в воду. Образуется клейстер, обладающий высокой водосвязывающей способностью и склеивающий частицы фарша.

Изменение вкуса и аромата. Изменение органолептических показателей и, в первую очередь, вкуса и запаха при нагреве связано с распадом белков и других высокомолекулярных веществ и образованием экстрактивных веществ [4].

Основная роль в формировании запаха мяса принадлежит глютамину, инозиновой кислоте, креатину и креатинину; из серосодержащих аминокислот образуются меркаптаны, метилсульфид, сероводород; из метионина – метионалы, из треонина – -кетомасляная кислота. Большая часть этих соединений обладает выраженным мясным запахом.

Специфический аромат появляется также в результате взаимодействия при нагреве свободных аминокислот  с сахарами (реакция Майяра) с  образованием продуктов меланоидинообразования.

В состав высокомолекулярных соединений вареного продукта входят также летучие низкомолекулярные  жирные кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и др.).

Установлено, что чем мягче  режимы термообработки, тем более  выражен мясной аромат готовых изделий.