Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2004
|
|
Скачать 1.53 Mb.
|
|
Тема 11. Изменение свойств мясного сырья при посоле 1. Общая характеристика посола. 2. Массообменные процессы при посоле. 3. Изменение водосвязывающей способности мяса при посоле. 4. Изменение окраски мяса при посоле. 5. Микробиальные и автолитические процессы при посоле 1. Общая характеристика посола Посол в мясной промышленности используют как способ консервирования сырья (шкур, кишок, реже мяса), а также как способ обработки мяса, который в сочетании с другими: варкой, копчением, сушкой, - применяют для изготовления мясных продуктов (колбас, копченостей). Под посолом понимают обработку сырья поваренной солью (часто в сочетании с веществами, улучшающими результат) и выдержку его в течение времени, достаточного для равномерного распределения соли и завершения процессов, в результате которых продукт приобретает необходимые свойства. Различают сухой посол - нанесение посолочной смеси на поверхность сырья; мокрый - погружение сырья в рассол; смешанный - сочетание сухого и мокрого. ^ широко применяют при консервировании шкур, кишок, при производстве мясных продуктов из жирного сырья (шпиг соленый и др.), при изготовлении сыровяленых и сырокопченых колбас. Мокрый посол используют при консервировании шкур, производстве соленых мясопродуктов (копченостей). Смешанный посол нашел применение в технологии соленых мясопродуктов, при посоле шкур. При всех способах посола диффузионный обмен протекает примерно одинаково. В то же время в зависимости от цели посола и особенностей вырабатываемого продукта существуют различия. Целью посола шкур и кишок является консервирование сырья. В ходе посола происходит накопление в тканях посолочных веществ, обезвоживание, удаление балластных веществ. При изготовлении мясопродуктов с применением посола помимо диффузионного обмена происходит изменение структуры и консистенции мяса, развивается характерная окраска, формируются специфические вкус и аромат, технологические свойства мяса. Глубина этих изменений зависит от длительности выдержки мяса в посоле. При кратковременном посоле (24-48 час при 0 оС), применяемом при выработке вареных колбасных изделий, цель посола определяется необходимостью придания фаршу нужных технологических свойств. При этом первостепенное значение имеют водосвязывающая способность и липкость фарша, которые зависят, главным образом, от состояния мышечных белков. При длительной выдержке мяса в посоле (от нескольких суток до нескольких недель), характерного для выработки соленых изделий, сырокопченых и сыровяленых колбас, цель посола дополняется необходимостью формирования специфических органолептических признаков продукта - консистенции, аромата, вкуса - за счет развития при посоле биохимических процессов автолитического и микробиального характера. Независимо от цели посола и характера внутренних изменений соль сохраняет роль фактора, влияющего на вкус продукта. К посолочным веществам, традиционно используемым при посоле мяса, относятся поваренная соль, нитрит натрия, сахар, аскорбиновая кислота или ее натриевая соль (аскорбинат натрия). Обязательным и важнейшим посолочным компонентом является поваренная соль. Роль хлорида натрия при посоле мяса многопланова. Количество добавляемой в мясо соли зависит от вида готового продукта и колеблется от 2 до 3,5 % к массе сырья. При производстве колбасных изделий соль вносится в измельченное мясо, как правило, в сухом виде. При изготовлении соленых продуктов чаще всего в виде рассолов. ^ При любом способе посола массообмен между посолочными веществами и растворимыми составными частями продукта происходит в системе «рассол-мясо». При сухом посоле вначале вследствие гигроскопичности соли и за счет влаги сырья образуется рассол. В момент соприкосновения соли с поверхностью сырья между ними возникает обменная диффузия, которая приводит к перераспределению посолочных веществ, воды и растворимых компонентов продукта. Ионы натрия и хлора, нитрита приникают в продукт, а растворимые компоненты выводятся во внешнюю среду; вода в зависимости от концентрации рассола либо выводится в рассол, либо поглощается из рассола продуктом. В системе «рассол-ткань» при классических методах посола (без применения дополнительных воздействий) посолочные вещества перемещаются диффузионно-осмотическим путем. Обменная диффузия при посоле описывается вторым законом диффузии Фика. Решение задачи быстрого и равномерного проникновения и распределения посолочных веществ зависит от многих факторов. Движущей силой процесса посола является разность концентраций соли в системе «рассол-продукт». Скорость накопления посолочных веществ в продукте существенно снижается вследствие уменьшения разности концентраций соли в системе. Все факторы, воздействие которых приводит к повышению концентрации соли на поверхности продукта, вызывают ускорение процесса посола. Так одной из причин, ускоряющих массообмен при посоле, является применение различных механических и физических воздействий на систему «мясо-рассол», что способствует уменьшению толщины диффузионного пограничного слоя, имеющего более низкую концентрацию соли. Дополнительное ускорение посола можно получить при использовании явления термодиффузии. Правда, увеличение температуры рассола грозит опасностью развития нежелательных микробиальных процессов. Процесс распределения посолочных веществ зависит от свойств сырья: тканевого состава, размера, проницаемости тканей. Так, проницаемость мышечной, соединительной и жировой тканей составляет примерно 8:3:1. Проницаемость тканей можно увеличить за счет разрыхления их структуры (при замораживании, созревании и т. д.). Уменьшение толщины сырья ведет к существенному сокращению длительности посола. В этой связи мясо перед посолом подвергают измельчению (посол мяса для изготовления колбас), инъецируют сырье рассолом с образованием начальных зон его накопления (при посоле сырья для изготовления штучных соленых продуктов). Таким образом, для интенсификации процесса накопления посолочных веществ диффузионным путем можно использовать ряд факторов: предварительное разрыхление сырья (механическое воздействие, ферментирование, электростимуляция и т. п.), многоигольчатое шприцевание рассола, уменьшение определяющего размера частей мяса. Проведение посола в условиях активных физических (механических) воздействий - массирования, тумблирования, вибрации, электромассирования - позволяет значительно ускорить массообменные процессы, так как переменное механическое воздействие вызывает наряду с диффузионным обменом интенсивное механическое перемещение рассола (и посолочных веществ), направленное к равномерному распределению их по объему продукта. Процесс распределения посолочных веществ в условиях механических воздействий в первом приближении подчиняется закону фильтрации и пьезопроводности. Движущей силой процесса служит возникающий при механическом воздействии градиент давления, обеспечивающий интенсивный фильтрационный перенос рассола в тканях. При этом процесс посола можно характеризовать как диффузионно-фильтрационно-осмотический. Скорость посола при этом будет зависеть от режимов механической обработки сырья. Одним из наиболее широко используемых вариантов интенсивного посола мяса при производстве соленых продуктов стал способ шприцевания сырья с последующей механической обработкой в массажерах, обеспечивающей равномерное распределение посолочных веществ по объему крупнокускового сырья в течение 24 час. При посоле одновременно с перераспределением посолочных веществ перераспределяется вода, что приводит к изменению влагосодержания и ВСС соленого мяса. Эти изменения имеют важное технологическое значение, так как влияют на выход и на качество (сочность, консистенция и т. д.) готовых мясопродуктов. При классическом мокром посоле сырья влагоперенос в системе «рас-сол-мясо» можно разделить на две фазы: в первой фазе протекает обезвоживание, во второй - оводнение тканей. Глубина и длительность фаз зависят от концентрации рассола и жидкостного коэффициента (при посоле мяса обычно это соотношение 1:1). При низких концентрациях рассола (плотность около 1100 кг/м3) фаза обезвоживания выражена слабо. При насыщенной концентрации (1206 кг/м3) происходит интенсивное обезвоживание. Только при очень длительном посоле наблюдается незначительное оводнение. При сухом посоле происходит только обезвоживание; образующийся при этом рассол частично участвует в соле-влагообмене, частично стекает. Вместе с водой при посоле в рассол переходят белковые, экстрактивные и минеральные вещества. Эти потери зависят как от свойств сырья (категории упитанности, целостности тканей и т. д.), так и от условий посола (способа и длительности посола, концентрации и количества рассола и т. д.). Переход воды и растворимых веществ во внешнюю среду оценивается различно в зависимости от вида сырья и цели посола. При консервировании шкур, кишок это имеет положительное значение, так как обезвоживание тканей обеспечивает консервирующий эффект посола. Вместе с этим в сырье уменьшается содержание веществ, способствующих развитию микроорганизмов. В процессе посола мяса потеря растворимых веществ и особенно белков, нежелательна. Уменьшению потерь растворимых веществ при мокром посоле мяса способствует низкий жидкостный коэффициент, высокая концентрация рассола, применение «старых» рассолов с высоким содержанием экстрактивных веществ. Наилучшим решением, исключающим потери при посоле неизмельченного мяса (для производства соленых штучных изделий), является отказ от классических методов мокрого, сухого и смешанного посола и переход на посол методами шприцевания с последующей выдержкой прошприцованного полуфабриката вне рассола или механической обработкой, ее заменяющей. Технология, основанная на применении шприцевания и механической обработки, является примером ресурсосберегающей безотходной технологии соленых мясных продуктов. ^ Водосвязывающая способность мяса перед посолом определяется его морфологическим (тканевым) и химическим составом, исходными свойствами с учетом рН (PSE, DFD, NOR), степенью автолиза, видом холодильной обработки и т. д. В процессе посола мяса изменяются все формы связи воды с мясом: адсорбционная, осмотическая, капиллярная. Наибольший интерес представляют изменения адсорбционной формы связи воды с белками как наиболее прочно связанной. Хлорид натрия, взаимодействуя с мышечными белками, повышает количество адсорбционно-связанной влаги в результате увеличения заряда белка. В период выдержки мяса в посоле белки адсорбируют преимущественно ион хлора. При полном насыщении белков ионами хлора изоэлектрическая точка смещается с 5,3-5,4 до 4,8. При этом растет интервал между рН изоэлектрической точки белков и фактической величиной рН мяса, что приводит к увеличению заряда белка и доли адсорбционно-связанной влаги. В результате повышается ВСС мяса, которая сохраняется на более высоком уровне и после тепловой обработки, что положительно влияет на выход мясных продуктов. Наряду с этим хлорид натрия, накапливающийся в мясе в результате посола (2-3 % к массе мяса), способствует созданию концентрации тканевой жидкости, близкой к растворяющей миофибриллярные белки. Вследствие чего при посоле повышается растворимость белков актомиозиновой фракции, что положительно влияет на липкость колбасного фарша. Воздействие соли на белки мышечного волокна становятся возможными после достижения контакта между ними. Отсюда возникает зависимость между степенью измельчения мяса перед посолом и временем достижения требуемого эффекта. Даже при степени измельчения мяса до 2-3 мм необходим промежуток времени для диффузии соли и взаимодействия ее ионов с белками, протекающего с небольшой скоростью. При температуре 0-4 оС, поддерживаемой в камерах посола мяса, для этого требуется не менее 12 час. ^ Хлористый натрий ускоряет окислительные процессы, в ходе которых накапливаются различные производные гема - простетической части мышечного пигмента миоглобина. В связи с этим при посоле мышечная ткань теряет свою естественную окраску и приобретает серовато-коричневую с различными оттенками. Денатурация миоглобина, происходящая при тепловой обработке соленых изделий, сопровождается отщеплением гема, окислением железа гема до трехвалентного с образованием парагематинов, обладающих серо-коричневой окраской. В связи с этим, даже если при посоле часть миоглобина оказалась не окисленной и естественная окраска мяса частично сохранилась, при последующей тепловой обработке мяса полностью исчезает его естественная окраска. В практике посола мясопродукты предохраняют от нежелательных изменений окраски обработкой их нитритом натрия. При этом в конечном счете образуется ярко-красный нитрозомиоглобин (NOMв) в результате взаимодействия пигмента миоглобина с окисью азота, источником которой является нитрит натрия. В этом соединении (NOMв) нитрозогруппа довольно прочно связана с железом гема, что обеспечивает сравнительную устойчивость окраски соленого мяса, которая в сыром продукте обусловлена присутствием нитрозомиоглобина, а в вареном - нитрозогемохромогена, также имеющего красный цвет. Механизм формирования нитритной окраски мяса заключается в следующем. Введенный в мясо нитрит натрия как соль слабой кислоты и сильного основания гидролизуется в присутствии воды до азотистой кислоты. N  aNO2 + H2O HNO2 + Na+ + OH-В кислой среде, характерной для мяса, эта реакция сдвинута вправо. Азотистая кислота восстанавливается под действием редуцирующих веществ, содержащихся в мясе, и микроорганизмов до оксида азота. редуц. 4  HNO2 N2O4 + 2NO + 2H2Oвещества Оксид азота вступает в реакцию с миоглобином с образованием красного нитрозомиоглобина. Мв + NO → NOМв Реакция взаимодействия оксида азота с миоглобином протекает во времени. Ее скорость зависит от температуры и рН среды (оптимум рН 5,2-5,7). Таким образом, интенсивность окраски мясных продуктов зависит от содержания в них миоглобина и количества образующегося из нитрита оксида азота. Образующийся одновременно с оксидом азота четырехоксид азота является сильным окислителем и окисляет часть миоглобина до метмиоглобина. Из метпигментов нитрозопигменты (нитрозомиоглобин) могут образовываться только после их предварительного восстановления, поэтому эффективность стабилизации нитритной окраски мяса зависит от содержания в нем редуцирующих веществ. Увеличение количества оксида азота за счет больших количеств нитрита натрия недопустимо, так как он физиологически вреден и ядовит. Минимально необходимое количество нитрита натрия составляет 5-7,5 мг% к массе мяса. Образование оксида азота из введенного в мясо нитрита можно ускорить, используя эффективные восстановители. Наиболее широкое применение нашли аскорбиновая кислота, ее соли и редуцирующие сахара. Аскорбиновая кислота восстанавливает нитрит до оксида азота без образования четырехоксида азота. 2HNO2 + C6H8O6 → 2NO + 2H2O + C6H6O6 Кроме того, аскорбиновая кислота ускоряет восстановление метмиоглобина в миоглобин, способствуя тем самым увеличению количества нитрозопигментов и, как следствие, интенсивности окраски продукта MetMв + C6H8O6 → Mв + C6H6O6 + H2O Аскорбиновая кислота также предохраняет нитрозопигменты от окисления, обеспечивая повышение устойчивости окраски изделия. При изготовлении мясопродуктов аскорбиновую кислоту вводят в виде 5 %-го раствора в количестве 0,05 % к массе сырья. Для получения аскорбината натрия кислоту подвергают предварительной нейтрализации раствором питьевой соды. Использование аскорбината натрия предупреждает снижение величины рН мяса. Роль нитрита при посоле не ограничивается стабилизацией окраски. Кроме того, он участвует в процессах формирования аромата и вкуса «ветчинности» при длительном посоле мяса, оказывает антиокислительное действие на липиды, обладает ингибирующим эффектом на рост микроорганизмов (в том числе Cl. Botulinum) и токсигенных плесеней. ^ Поваренная соль подавляет развитие большинства микроорганизмов, в том числе и гнилостных, что обусловлено высоким осмотическим давлением растворов соли, приводящим к обезвоживанию клеток микроорганизмов, а также влиянием хлористого натрия на ферментативную деятельность бактерий. При больших концентрациях хлористый натрий способен задерживать микробиальную порчу мясных продуктов в течение длительного времени. Наибольший консервирующий эффект достигается при сухом посоле (при консервировании шкур, кишок) и насыщенным раствором. Однако даже насыщенный раствор соли полностью не уничтожает микрофлору, поэтому с течением времени общее количество микроорганизмов, попавших в рассол с солью, сырьем и другим путем, увеличивается как в продуктах, так и в рассолах. Размножение солеустойчивых микроорганизмов, а также приспособляемость некоторых гнилостных бактерий к высокой концентрации рассола могут привести рассолы и соленые продукты к порче. При посоле мяса для изготовления мясопродуктов применяют ненасыщенные растворы поваренной соли, консервирующее действие которых невелико. Консервирующий эффект усиливают за счет применения нитрита натрия при посоле, а также при сочетании посола с другими способами консервирования: охлаждением, копчением, сушкой. Температуру в камерах посола мяса поддерживают на уровне 0-4 оС. Подавление жизнедеятельности гнилостных микроорганизмов при длительном посоле мяса происходит не только за счет действия хлористого натрия, но также в результате развития в рассоле и продукте микробов - антагонистов гнилостных бактерий, - которые могут попадать в рассолы с мясом. С течением времени меняется количество микроорганизмов и их качественный состав. В рассоле возрастает доля многочисленных бактерий, наиболее устойчивых к условиям посола (низкая положительная температура, наличие соли, нитрита, сахара), например, Lact. plantarum, Str. lactis. Установлено, что после 30-ти суток посола мяса (при 0-4 оС) около 80-90 % микроорганизмов являются молочнокислыми бактериями. Однако подобное селективное развитие микрофлоры требует длительного времени (несколько недель). В качестве питательной среды молочнокислые бактерии используют сахар (вносится в рассол) и продукты промежуточного распада углеводов мяса с образованием карбоновых кислот: уксусной, муравьиной, молочной и др. Снижение величины рН за счет накопления кислот приводит к подавлению жизнедеятельности и отмиранию гнилостной микрофлоры, приближает реакцию среды к оптимальной для развития нитритной окраски. Наличие в рассолах денитрифицирующих микробов (обеспечивающих восстановление нитрита) также способствует формированию окраски в процессе посола мяса. С жизнедеятельностью молочнокислых бактерий и денитрифицирующих микроорганизмов связано накопление в соленых продуктах соединений, участвующих в формировании специфического аромата и вкуса «ветчинности»: органических кислот, карбонильных соединений, аминокислот и др. Таким образом, следует отметить, что при длительном посоле мяса так называемая полезная микрофлора играет активную роль в следующих важных технологических аспектах, а именно:
Появление в продукте в процессе длительного посола ветчинных свойств обусловлено действием не только ферментов, продуцируемых микроорганизмами, а также непрекращающимся действием тканевых ферментов (катепсинов) в процессе созревания мяса при посоле. Под действием тканевых и микробиальных ферментов происходит гидролиз белков, липидов. В результате накапливаются предшественники вкуса и аромата, изменяется консистенция мяса. Характерные свойства ветчинные изделия приобретают в течение достаточно длительной выдержки сырья в посоле (примерно через 10-14 суток), четко выраженными свойства становятся к 21-м суткам. Ускорению процесса способствует целенаправленное использование стартовых культур микроорганизмов. Тема 12. Изменения свойств мяса и мясопродуктов при тепловой обработке 1. Цель и методы тепловой обработки 2. Нагрев при умеренных температурах 3. Нагрев при высоких температурах ^ Тепловая обработка - технологический процесс, широко применяемый в мясной промышленности. В зависимости от поставленной цели применяют различные методы тепловой обработки, отличающиеся степенью, продолжительностью, характером нагрева и глубиной тепловой обработки сырья. Различают следующие методы тепловой обработки:
Кроме того, нагрев применяют при сушке, копчении. Нагрев сырья может осуществляться водой, паром, горячим воздухом, переменным электрическим током, в контакте или без контакта с греющей средой. Качественные изменения, вызываемые нагревом, в основном сходны. Степень изменений, вызываемых нагревом, определяется его продолжительностью; температура нагрева обуславливает не только темп, но и характер изменений. В связи с этим различают: нагрев при умеренных температурах (до 100 оС) и нагрев при повышенных температурах (выше 100 оС). Поскольку вода является преобладающим компонентом сырья, во всех случаях нагрев происходит в условиях воздействия горячей воды на составные части продукта, то есть является влажным нагревом. ^ Наиболее характерными и важными изменениями, вызываемыми влажным нагревом при умеренных температурах, являются:
^ Изменения белков. Тепловая денатурация сопровождается модификацией структуры белковых молекул, приводящей к заметному изменению их свойств без разрушения ковалентных связей. В фибриллярных белках группы миозина, фибриногена наблюдается переход от изогнутой складчатой α-кон-фигурации полипептидных цепей к более растянутой β-конфигурации. При денатурации глобулярных белков происходит перегруппировка водородных связей, глобулы развертываются, приближаясь по структуре к фибрилляр-ным белкам. При нагреве мяса денатурация белков происходит в температурном интервале, так как белки отличаются по температуре денатурации (табл. 12). Денатурация сопровождается изменением свойств белков. Характерным признаком денатурации является потеря белками физиологической (ферментативной) активности. В результате тепловой денатурации уменьшается гидратация белков и их растворимость. Нагрев мышечной ткани сопровождается значительным увеличением числа определяемых кислотных групп белков без изменения доли основных групп. В связи с этим происходит смещение рН среды в нейтральную область. Одновременно с этим смещается и изоэлектрическая точка мышечных белков в нейтральную область, но в большей мере. Таким образом, происходит сближение фактической величины рН с изоэлектрической точкой белков, что является основной причиной уменьшения их ВСС. Таблица 12
Количество прочно связанной влаги в мышечной ткани уменьшается на 15-20 %. Это приводит к потерям массы сырья при нагреве, повышению жесткости и уменьшению сочности мышечной ткани. При варке несоленого мяса в зависимости от температуры и времени выделятся около 35-40 % воды. С водой теряются растворимые соединения. Величина потерь определяет выход продукта после нагрева. Отсюда следует, что температура и продолжительность тепловой обработки мясопродуктов должны быть лишь минимально необходимыми и соответствовать особенностям состава и свойств нагреваемого продукта. Внутренние пептидные связи при развертывании полипептидных цепей при денатурации становятся более доступными действию ферментов. Следовательно, денатурированные белки лучше перевариваются. Но длительный нагрев приводит к снижению перевариваемости вследствие агрегирования белков. За собственно денатурацией следует агрегирование белковых частиц в крупные образования. Внутримолекулярные связи заменяются межмолекулярными, то есть происходит коагуляция белка. Коагуляция ускоряется с повышением температуры и длительности нагрева. Заметные денатурационные изменения при нагревании мышц наступают при температуре 45 оС, когда мышцы начинают сокращаться. При дальнейшем нагреве наблюдается дальнейшее укорачивание мышцы, это явление необратимо. Основные денатурационные изменения завершаются при достижении температуры 70 оС, когда тканевые ферменты утрачивают свою активность, поэтому при умеренном нагреве конечная температура мясных изделий составляет 65-70 оС в центре продукта. При этой температуре происходит денатурация миоглобина и гемоглобина, сопровождающаяся характерным для сложных белков ослаблением связей между глобином и простетической группой - гемом. В результате гем отщепляется и, вступая в поточные реакции, изменяет окраску. Введение в мясо нитрита позволяет стабилизировать окраску вареного мяса. При нагреве нитрозомиоглобин денатурирует с образованием окрашенного в красный цвет нитрозогемохромогена. нагрев N  OMв глобин + NO-гемохромогенВажнейшим результатом тепловой обработки мясного сырья является изменение свойств основного белка соединительной ткани - коллагена (подробно рассмотрено в теме 2). Сваривание и гидротермический распад коллагена повышают усвояемость белка, уменьшают прочность соединительной ткани, поэтому для сырья с высоким содержанием коллагена состояние кулинарной готовности определяется степенью распада коллагена. В клеежелатиновом производстве, при производстве застудневающих мясопродуктов гидротермический распад коллагена является главным технологическим процессом получения желатина и клеящих веществ. ^ . Нагрев тканей, содержащих жир, сопровождается его плавлением. Если нагрев протекает в водной среде, часть жира образует с водой эмульсию. При достаточно длительном нагреве в контакте с водой жир претерпевает химические изменения. Возрастание кислотного числа свидетельствует о гидролитическом распаде жира. Отщепляющиеся при гидролизе низкомолекулярные кислоты участвуют в формировании запаха мяса после варки. ^ . Изменения экстрактивных веществ мяса при нагреве играют решающую роль в формировании специфических аромата и вкуса вареного мяса. Тщательно отмытое от растворимых в воде веществ мясо после варки обладает очень слабым запахом, а водная вытяжка после нагрева имеет вкус и запах вареного мяса. В формировании запаха и вкуса вареного мяса участвует большое количество веществ различной химической природы. Известно, что важную роль в этом играет глютаминовая кислота и ее соли. Даже в очень малых количествах (около 0,03 %) эти соединения придают продукту вкус мяса. Глютаминовая кислота образуется при нагреве в слабокислой среде (рН равным 6 и ниже) из глютамина (амида глютаминовой кислоты), содержащегося в мышечной ткани. Существенное значение в образовании вкуса и аромата мяса играют также инозиновая кислота, креатин, креатинин; меркаптаны, образующиеся в ходе превращений серусодержащих аминокислот; летучие карбонильные соединения, летучие жирные кислоты и др. В образовании специфического аромата и вкуса мяса большая роль принадлежит реакции меланоидинообразования, начальным этапом которой является окислительно-восстановительное взаимодействие аминокислот с редуцирующими сахарами, содержащимися в мясе. Наиболее склонны к такому взаимодействию моносахариды (рибоза, глюкоза), гликокол, лейцин, аланин. В ходе таких реакций образуются различные карбонильные соединения (преимущественно альдегиды), являющиеся ароматобразующими веществами. В ходе реакций образуются также окрашенные продукты темно-ко-ричневые меланоидины, придающие продукту коричневую окраску. Реакция меланоидинообразования в обычных условиях протекает медленно, а при нагревании резко ускоряется. Наиболее наглядно ее последствия проявляются при жарении мяса. На ход реакции меланоидинообразования влияет степень созревания мяса, продукты жизнедеятельности микрофлоры (например, при посоле). С развитием автолиза мышечной ткани мяса в его составе увеличивается число и количество свободных аминокислот, а также содержание рибозы (за счет распада нуклеотидов) и глюкозы (вследствие амилолиза гликогена). Развитие полезной микрофлоры при длительном созревании сопровождается накоплением продуктов распада белков. ^ Тепловая обработка мяса приводит к уменьшению содержания некоторых витаминов в результате их химических изменений, а также потерь во внешнюю среду. В зависимости от способа и условий тепловой обработки мясо теряет 30-60 % тиамина, 15-30 % пантотеновой кислоты и рибофлавина, 10-35 % никотиновой кислоты, 30-60 % пиридоксина, часть аскорбиновой кислоты. ^ В результате нагрева мясопродуктов до температуры 68-70 оС уничтожается до 99 % начального количества микроорганизмов. Большинство микроорганизмов в вегетативной форме погибает при нагреве до 60-70 оС в течение 5-10 мин. Однако некоторые выдерживают более жесткий нагрев. Среди остающихся микроорганизмов около 90 % составляют споровые формы; анаэробы обнаруживаются редко и в небольших количествах. Абсолютное количество остающихся жизнедеятельных микробов в значительной степени зависит от начальной микробиальной загрязненности продукта. Таким образом, конечная температура нагрева мясных изделий при умеренном нагреве (65-70 оС в центре продукта) обеспечивает санитарно-гигие-ническую безопасность изделий и повышает их стабильность при хранении. ^ Нагрев продукта до температуры выше 100 оС в течение регламентированного времени в мясной промышленности применяют либо для консервирования мясопродуктов в герметичной таре, либо для полного уничтожения вредоносной, в том числе споровой микрофлоры с целью обезвреживания продукта. В обоих случаях нагрев, необходимый для достижения соответствующего эффекта называют стерилизацией. Влажный нагрев мяса при температуре 134 оС обеспечивает уничтожение всех видов спор, включая и споры наиболее термоустойчивых микроорганизмов, в течение 5-ти минут (полная стерилизация). Однако применение столь высоких температур для консервирования мясопродуктов приводит к глубоким химическим изменениям продукта, обуславливающим снижение его пищевой ценности и качества. В связи с этим при производстве консервированных мясопродуктов используют промышленную стерилизацию, цель которой - уничтожение тех форм микроорганизмов, которые могут развиваться при обычных условиях хранения и вызывать порчу консервов или образовывать опасные для здоровья человека продукты своей жизнедеятельности (токсины). Наиболее распространенная и предельно допустимая температура промышленной стерилизации располагается в пределах 120 оС. При этом подбирают такую продолжительность нагрева, которая обеспечивает эффективное обезвреживание споровых форм микробов. Правильно выбранный и научно обоснованный режим стерилизации (температура и продолжительность ее воздействия) должен гарантировать высокое качество консервируемого продукта при наличии определенной степени стерильности, при которой полностью отсутствуют возбудители ботулизма и другие токсигенные и патогенные формы, а количество неопасных для здоровья человека микроорганизмов не превышает установленных норм. Таким образом, промышленной стерилизацией не всегда достигается абсолютная стерильность консервов, но обеспечивается их доброкачественность и стойкость при хранении. При необходимости полной стерилизации сырье с целью его обезвреживания в случае наличия спорогенных болезнетворных бактерий нужен нагрев при температуре 135 оС и выше (например, при стерилизации непищевого сырья в цехе технических фабрикатов в процессе получения кормовой муки). ^ Нагрев при температурах выше 100 оС уничтожает вегетативные формы микроорганизмов и большую часть споровых, что обусловлено денатурацией белков протоплазмы живых клеток и разрушением ферментов. Одновременно под воздействием нагрева перерождаются сохранившиеся споры, их способность к прорастанию резко снижается. Количество остаточной микрофлоры зависит как от температуры, так и от продолжительности обработки. Не исключается наличие в стерилизованных консервах единичных спор мезофильных бацилл типа Bac. Subtilis (сенная палочка), Bac. Mesentericus (картофельная палочка). Для поддержания высокого санитарного уровня консервного производства степень обсемененности сырья спорами этих микроорганизмов не должна превышать 103 на 1 г, что обеспечивает содержание остаточной микрофлоры не более 1-й споры на 10 г готового консервированного продукта. К наиболее устойчивым спорогенным микробам, способным вызывать пищевые отравления, относится Cl. Bоtulinum. Его споры выдерживают нагрев при 110 оС в течение 30 мин, а при 115 оС - 12 мин. Споры различных микроорганизмов обладают разной устойчивостью к действию высоких температур. Споры анаэробов отмирают медленнее, чем споры аэробов. Устойчивость микроорганизмов к нагреву зависит от свойств стерилизуемой среды. Существенное значение имеет величина рН. В кислой среде термоустойчивость микроорганизмов снижается. Чем больше жира в консервах, тем более жестким должен быть режим стерилизации. Жир защищает споры от воздействия воды при нагреве, который приобретает характер «сухого». Достаточно низкий коэффициент теплопроводности пищевых продуктов определяет постепенность нагрева содержимого консервов. Центральная часть консервной банки начинает стерилизоваться при заданной температуре значительно позже, чем периферийные слои, поэтому при расчете времени отмирания ориентируются на микрофлору, находящуюся в центральной части банки, и отсчет времени ведут с момента достижения температуры собственно стерилизации в геометрическом центре банки. Микрофлора начинает погибать уже при температурах ниже заданной температуры стерилизации, поэтому при определении эффекта стерилизации это обстоятельство принимают во внимание. ^ По характеру воздействия на продукт нагрев при температуре выше 100 оС в закрытых емкостях (стерилизация) сохраняет особенности влажного нагрева. При этом в мясе происходят такие характерные изменения, как тепловая денатурация растворимых белков, сваривание и гидротермический распад коллагена соединительной ткани, гидролиз и окисление жиров, изменения витаминов и экстрактивных веществ, структуры и органолептических показателей продукта. Отличие по сравнению с умеренным (до 100 оС) нагревом заключается в том, что стерилизация в значительной степени катализирует скорость гидролитических процессов основных компонентов мяса, глубина которых возрастает с увеличением продолжительности стерилизации и повышением температуры. ^ При стерилизации может происходить глубокая деструкция растворимых белков до полипептидов. При этом часть полипептидов гидролизуется до низкомолекулярных соединений. Могут происходить процессы дезаминирования и декарбоксилирования некоторых аминокислот, сопровождающиеся разрушением и потерей части из них, в том числе и незаменимых. На степень потерь аминокислот при стерилизации влияет реакция среды, например, нагрев при 105 оС в течение 48 час в кислой среде приводит к полному разрушению триптофана. Стерилизация вызывает усиление гидротермического распада коллагена до глютина и гидролиз глютина до глютоз. Изменения коллагена при стерилизации положительно влияют на перевариваемость белка. Благодаря гидролизу коллагена мясо становится более нежным. В связи с этим в консервном производстве широко используют мясо с большим содержанием соединительной ткани. В то же время жесткие режимы стерилизации вызывают глубокий гидролиз коллагена, снижение способности бульонов к застудневанию, разволокнение мяса. С повышением температуры и длительности нагрева возрастает степень коагуляционных изменений белков, что снижает перевариваемость белков пищеварительными ферментами. Использование необоснованно жестких режимов стерилизации приводит к значительному снижению пищевой ценности продукта. ^ При стерилизации значительно ускоряется гидролиз жиров и насыщение двойных связей радикалов жирных кислот гидроксильными группами. Свидетельством этих изменений являются рост кислотного числа и уменьшение йодного числа. При высокотемпературном нагреве происходит также окисление жиров и их термическая полимеризация. Образующиеся при этом карбонильные соединения обладают токсичными свойствами. ^ При стерилизации эти изменения протекают как процесс накопления экстрактивных веществ за счет распада высокомолекулярных соединений и уменьшение их количества вследствие распада под влиянием нагрева. По этой причине качественный и количественный состав летучих соединений в вареном и стерилизованном мясе отличается, что сопровождается появлением у продукта специфического «аромата автоклава». Если при умеренном нагреве решающая роль в аромато- и вкусообразовании принадлежит глютамину, глютаминовой и адениловой кислотам, формирование «вкуса и запаха стерилизации» в консервированных продуктах обусловлено, в основном, накоплением конечных продуктов гидротермического распада белков: аммиака, углекислого газа, сероводорода, мерка-птанов и др. На процесс образования вкуса и запаха у консервированного мяса существенно влияет также образование альдегидов, летучих жирных кислот и других соединений. Скорость реакции меланоидинообразования ускоряется как за счет высокой температуры, так и за счет увеличения количества свободных аминокислот и глюкозы. Разрушение аминокислот, в том числе незаменимых, при высокотемпературном нагреве в течение чрезмерно большого времени приводит к снижению пищевой ценности продукта. Разрушение витаминов при стерилизации различно. Наименьшей устойчивостью обладают витамины С, D, В1, тиамин, никотиновая и пантотеновая кислоты. В зависимости от вида стерилизуемого продукта и режима сте-рилизации уровень их потерь может составлять от 40 до 90 % от исходного количества. Более термостойкими являются витамины А, Е, К, В. Таким образом, ухудшение качества консервированных мясопродуктов при стерилизации обусловлено уменьшением доли полноценного белка, ускорением гидролиза и окисления жиров, потерями витаминов, нежелательными изменениями экстрактивных веществ. Кроме того, при стерилизации изменяются структурно-механические свойства продукта. Выбор оптимальных режимов стерилизации - путь к повышению качества консервированных мясопродуктов. Тема 13. Изменения мясопродуктов при копчении 1. Цель и способы копчения 2. Состав и свойства коптильного дыма 3. Основные процессы, происходящие при копчении мясопродуктов, и их значение 4. Понятие о бездымном копчении ^ Копчение - это обработка мясопродуктов коптильным дымом с целью придания специфических органолептических свойств и удлинения сроков хранения. Мясные продукты обрабатывают как горячим дымом (обжарка, горячее копчение, запекание в дыму), так и холодным дымом (холодное копчение). Обжарка - кратковременная обработка продукта дымовоздушной смесью при температуре 90-110 оС до достижения в толще продукта температуры 45-50 оС. Обжарке подвергают вареные колбасы, сосиски, сардельки, полукопченые колбасы перед их варкой. ^ проводится при температуре 35-50 оС в течение 12-48 час. Горячее копчение применяют при изготовлении полукопченых, варено-коп-ченых колбас и копченостей. ^ при температуре 70-120 оС используют при изготовлении копчено-запеченных изделий из мяса. Холодному копчению при 18-22 оС подвергают сырокопченые колбасы (до 3-х суток) и сырокопченые копчености. ^ Коптильный дым - это сложная дисперсионная система типа аэрозоля. Дисперсионной средой является парогазовая смесь, состоящая из воздуха, газообразных продуктов горения, паров коптильных веществ и водяных паров. Дисперсная фаза представлена частицами жидких и твердых веществ - продуктов неполного сгорания древесины. Основная масса коптильных веществ сосредоточена в дисперсной фазе. В дыме присутствуют частицы золы и сажи, являющиеся нежелательными примесями. В составе коптильного дыма найдены следующие классы органических соединений: органические кислоты, альдегиды и кетоны, спирты, фенолы и их эфиры, амины, ароматические углеводороды и др. Коптильный дым получают в результате тления, то есть медленного горения без пламени древесины при недостаточном доступе воздуха. Состав и качество коптильного дыма изменяются в зависимости от вида применяемой древесины и условий сжигания: температуры, количества воздуха в зоне горения, скорости отвода дыма, влажности, способа получения дыма, степени измельчения древесины. Более приемлемой для получения коптильного дыма является древесина лиственных пород: бук, дуб, ольха, береза, клен, ясень, тополь и др. Применение различных пород дерева позволяет получить разнообразный аромат, вкус и цвет мясопродуктов. Лучший по составу и свойствам дым получается при температуре 220-300 оС. Понижение температуры сопровождается увеличением количества сажи, более темной окраской и ухудшением аромата и вкуса. При температуре выше 300 оС возникает опасность образования канцерогенных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), например, бензпирена. Компоненты коптильного дыма обладают различными свойствами и играют важную роль в формировании качества коптильных изделий (табл. 13). Таблица 13
Фенольная фракция коптильного дыма обладает широким спектром действия на свойства изделий. ^ Копчение следует рассматривать как комплекс взаимосвязанных процессов: собственно копчение, обезвоживание, биохимические изменения и структурообразование. Совокупность протекающих процессов зависит от условий копчения. Собственно копчение можно рассматривать как совокупность следующих процессов:
Температура копчения является наиболее существенным фактором, определяющим интенсивность этих процессов. Внутренний перенос коптильных веществ зависит также от тканевого состава продукта, степени измельчения, свойств поверхности и других факторов. В частности, при температурах 35-50 оС эффект копчения достигается вдвое быстрее, чем при 18-22 оС; шпиг накапливает коптильные вещества в 1,5 раза интенсивнее, чем свинина, и в 2,1 раза больше, чем говядина. Кишечные оболочки на 20-25 % более проницаемые для коптильных веществ, чем искусственные. Следствием адсорбции коптильных веществ, их диффузии, накопления и взаимодействия с составными частями продукта являются следующие из-менения. Продукты приобретают острый, приятный, своеобразный вкус и аромат копчения, темно-красный цвет и блеск на поверхности. Проникновение в продукт некоторых фракций дыма, особенно фенольной и органических кислот, обладающих высоким бактерицидным и бактериостатическим действием, подавляет развитие гнилостной микрофлоры, повышает устойчивость изделий при хранении, то есть копчение является одним из способов консервирования, особенно в сочетании с посолом и сушкой. Наиболее чувствительны к действию дыма кишечная палочка, протей, стафилококк. Наиболее устойчивы к действию коптильных веществ плесени. Бактерицидное действие дыма проявляется, прежде всего, на поверхности продукта, где выше концентрация коптильных веществ. Таким образом, важнейшим следствием копчения является образование периферийной защитной зоны (толщиной около 5 мм), предохраняющей продукт от внешней микрофлоры и окислительного действия кислорода воздуха. Фенолы, хорошо поглощаемые жировой тканью, имея высокие антиокислительные свойства, тормозят окисление липидов, что особенно важно для копченых продуктов длительного хранения, например, сырокопченых. Кроме того, фенолы обладают дубящим действием на коллаген, в результате этого белковая оболочка (для колбас), и поверхностные слои продукта упрочняются, что усиливает их защитные свойства к действию микроорганизмов. Помимо перечисленных положительных изменений при копчении имеют место нежелательные явления. Взаимодействие компонентов коптильного дыма с белками мяса сопровождается снижением их перевариваемости. Возможность образования при копчении и попадания в продукт ПАУ снижает гигиеническую оценку изделий. Помимо собственно копчения во всех случаях обработки продуктов коптильным дымом происходит их обезвоживание в результате испарения части влаги. Например, при копчении сырокопченых изделий может удалиться до 25 % влаги от содержащейся в продукте до копчения. Полукопченые и варено-копченые колбасы теряют при копчении до 10 % влаги к начальной массе. Удаление влаги при копчении задерживает развитие микрофлоры, придает изделию характерные органолептические характеристики и позволяет снизить содержание влаги в продукте до регламентированного стандартом уровня. В случае необходимости дополнительное удаление влаги ведут при сушке изделий. Если копчение проводится при относительно высоких температурах (55 оС и выше), во время копчения имеют место также процессы, характерные для тепловой обработки: денатурация и коагуляция мышечных белков, сваривание и гидротермический распад коллагена, превращения других веществ. Интенсивность и глубина этих изменений зависят от температуры, при которой ведется копчение. Если копчение проводится в течение длительного времени и при температурах, не ограничивающих деятельность микроорганизмов и тканевых ферментов (холодное копчение), в продукте развиваются сложные биохи-мические процессы, существенным образом влияющие на свойства готовых изделий. При холодном копчении сырокопченых изделий продолжаются автолитические процессы созревания и селективного развития микроорганизмов, начавшиеся при посоле и осадке. Под влиянием тканевых и микробиальных ферментов протекает гидролитический распад белков и жиров, что сопровождается накоплением соединений, ответственных за вкус и аромат продукта. Продолжаются процессы формирования нитритной окраски, в которых участвуют и молочнокислые микроорганизмы (см. тему 11). Гидролиз белковых веществ приводит к заметному разрушению клеточной структуры сырья и образованию новой более монолитной структуры. Она возникает в результате многочисленных коагуляционных связей между частицами, являющимися продуктами деструкции тканей. К концу холодного копчения в 2,5-3 раза уменьшается содосвязывающая способность фарша, в 1,5-2 раза снижается пластичность. Вместе с этим возрастает связность и прочность структуры. Таким образом, несмотря на очень важную роль коптильных веществ, для разных способов копчения технологический эффект определяется не только накоплением в продукте того или иного количества компонентов дыма, но и последствиями ряда других взаимосвязанных процессов, сопровождающих собственно копчение. ^ Сущность бездымного копчения состоит в том, что обработку изделий в коптильной камере заменяют либо введением коптильного препарата непосредственно в продукт (в фарш при его составлении, вместе с рассолом), либо нанесением его на поверхность продукта (погружением в коптильную жидкость, разбрызгиванием, обмазыванием). Основой для изготовления коптильных препаратов (жидкостей) служат конденсаты, получаемые улавливанием компонентов дыма водой. Такого рода растворы подвергают различным видам обработки, получая коптильные препараты, которые могут значительно отличаться по химическому составу. Преимущества использования коптильных препаратов:
Вместе с этим бездымное копчение имеет ряд недостатков:
Тема 14. Влияние сушки на свойства мясных продуктов 1. Определение, цель и режимы сушки. 2. Механизм сушки. 3. Изменение свойств мясопродуктов при сушке ^ Сушка - финальная технологическая операция при производстве сырокопченых, сыровяленых, варено-копченых, полукопченых колбас, сырокопченых штучных изделий из мяса. Полукопченые, варено-копченые колбасы подвергаются сушке после варки и горячего копчения, сырокопченые - после холодного копчения (без тепловой обработки). Цель сушки - обезвоживание продукта за счет испарения влаги в окружающую среду для повышения стойкости к действию гнилостной микрофлоры в процессе хранения. При производстве мясных продуктов применяют неполное обезвоживание и комбинируют его с другими способами консервирования (посолом, копчением). Снижение массовой доли влаги в продукте при сушке сопровождается увеличением относительного содержания соли, нитрита, коптильных веществ, что обеспечивает повышение устойчивости изделия при хранении, кроме того, повышается содержание сухих питательных веществ в единице массы изделия. Например, если для вареных колбас массовая доля влаги может колебаться в интервале 60-70 %, то для полукопченых она составляет 38-48 %, варено-копченых - не более 38 %, сырокопченых - 25-27 % (данные приведены для колбас традиционного ассортимента). Сушку колбас и копченостей осуществляют в сушильных камерах, снабженных кондиционерами для поддержания требуемых параметров воздуха: температура 12 оС, относительная влажность воздуха 75 %. Длительность сушки зависит от вида изделия и составляет для полукопченых колбас 1-2 суток (их сушат, если массовая доля влаги выше допустимой, а также в случае длительного транспортирования), для варено-копченых - 3-7 суток, для сырокопченых - 25-30 суток. Важным моментом является необходимость поддержания стабильных параметров воздуха в камерах сушки, так как даже незначительные отклонения приводят к увеличению длительности процесса и появлению дефектов готовой продукции. ^ При сушке вареных изделий (полукопченые, варено-копченые колбасы) процесс не осложняется какими-либо сопутствующими явлениями. При сушке сырых изделий развиваются процессы, вызываемые деятельностью тканевых ферментов (созревание) и микрофлоры, а также процессы структурообразования. Все эти процессы взаимосвязаны и взаимозависимы, поэтому при сушке сырых изделий выбор режима определяется не только из соображений интенсификации обезвоживания продукта, но и с учетом влияния развития внутренних процессов на качество продуктов. При сушке вареных изделий это значения не имеет. Таким образом, сушка сырокопченых и сыровяленых колбас относится к числу наиболее сложных технологических процессов. Процесс сушки слагается из следующих фаз:
Движущей силой внешнего влагопереноса является разность парциальных давлений водяного пара на поверхности продукта и в окружающей среде. В результате внешнего влагопереноса создается градиент влажности внутри колбасного батона, являющийся движущей силой внутреннего переноса влаги. Следствием внутреннего переноса влаги является перенос водорастворимых веществ и концентрация последних в зоне испарения влаги. Вследствие этого возникает градиент их концентраций, направленный от центра к периферии продукта. Ход сушки зависит от скорости фазового превращения влаги, скорости переноса влаги внутри продукта и скорости внешнего влагопереноса через пограничный слой. Последний оказывает сопротивление тепло- и массообменным процессам, так как отличается повышенным влагосодержанием и пониженной температурой. Толщина этого пограничного слоя (образуется непосредственно у поверхности продукта) зависит от скорости движения воздуха в камере. Однако при сушке мясопродуктов для снижения толщины пограничного слоя не используют искусственную конвекцию воздуха в камере сушки, так как повышение скорости движения воздуха приводит к неравномерному высыханию внешнего и внутреннего слоев. Скорость сушки внешнего слоя при прочих равных условиях всегда выше, чем у внутренних слоев. При этом влагосодержание центрального слоя может превышать показатель внешнего слоя в 1,5 раза и более. Внешний слой уплотняется, усаживается, оказывая сопротивление переносу влаги внутри продукта и тормозя процесс сушки. Быстрое высушивание внешнего слоя может привести появлению закала - дефекта, характерного для сырокопченых колбас, поэтому при сушке необходимо регулировать температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха. Внутренний влагоперенос, а значит, и скорость сушки зависят от свойств продукта: содержания и прочности связи влаги с материалом, тканевого состава продукта, вида оболочки, диаметра батона и др. Наиболее высокую влажность имеют сырокопченые колбасы, поступающие на сушку. До начала сушки на этапе осадки и холодного копчения испаряется 35-45 % от общего количества удаляемой влаги. У варено-копченых колбас влажность перед сушкой ниже, так как они подвергались варке и горячему копчению. Чем выше исходная влажность подвергаемого сушке продукта, тем дольше процесс сушки, тем больше значение имеют параметры сушки и их стабильность. ^ Формирование структуры. При сушке сырых продуктов продолжаются начавшиеся ранее (посол, осадка, холодное копчение) разрушения клеточной структуры мяса за счет ферментативного гидролиза белков (под действием тканевых и микробиальных ферментов). До 15 % белков разрушаются до полипептидов и низкомолекулярных азотистых соединений. Эти изменения приводят к повышению гомогенности фарша, формированию характерной для этих изделий монолитной структуры. Вместе с этим протекает противоположно направленный процесс - вторичное структурообразование за счет агрегирования белков на фоне снижения рН фарше (деятельность молочнокислой микрофлоры) и его обезво-живания. Таким образом, специфическая для сырокопченых и сыровяленых колбас плотная монолитная структура формируется за счет протекания противоположно направленных процессов гидролиза и агрегирования белков. Вторичное структурообразование сопровождается снижением степени перевариваемости белков пищеварительными ферментами. ^ Количество накапливающихся вкусоароматических веществ и степень выраженности вкуса и аромата сырокопченых и сыровяленых колбас связаны с глубиной развития ферментативных процессов при созревании-сушке и с деятельностью микрофлоры. Специфический вкус и запах этих видов колбас обусловлены, главным образом, присутствием карбонильных соединений, серусодержащих компонентов (меркаптаны и др.), органических кислот, спиртов, эфиров, летучих жирных кислот. Определенную роль играет молочная кислота, как продукт ферментативного превращения углеводов и сахаров, а также пептиды, свободные аминокислоты и продукты гидролиза жиров. В сырокопченых колбасах своеобразный вкус и аромат дополняется проникновением в продукт коптильных веществ. ^ сырых продуктов при сушке происходит медленно вследствие невысоких температур на фоне обезвоживания продукта, роста концентрации поваренной соли и присутствия денитрифицирующей ми-крофлоры. Окраска сырокопченых и сыровяленых колбас определяется наличием не денатурированных пигментов мяса, прежде всего нитрозопигментов. Положительно влияет на процесс формирования нитритной окраски снижение величины рН фарша при созревании-сушке за счет жизнедеятельности молочнокислых микроорганизмов. Кроме того, микрококки фарша способствуют восстановлению нитрита, накоплению редуцирующих веществ, что приводит к интенсификации реакций цветообразования. ^ В процессе длительной сушки, применяемой при производстве сырокопченых и сыровяленых колбас, продолжается селективное развитие микроорганизмов, что в совокупности с обезвоживанием и другими моментами обеспечивает повышение устойчивости изделий к микробиальной порче. В условиях постепенного обезвоживания фарша, увеличения концентрации соли и снижения величины рН количественно-видовой состав микрофлоры существенно изменяется. Преобладающее развитие отмечается для молочнокислых микроорганизмов. Жизнеспособность этих форм микроорганизмов объясняется их кислото- и солеустойчивостью, способностью развиваться в широком диапазоне температур при относительно низком содержании влаги. При сбраживании сахара, добавляемого в фарш при его составлении, микроорганизмами образуются органические кислоты, накопление которых ведет к снижению величины рН и подавлению патогенных микробов. При этом повышается активность микроорганизмов, участвующих в фермен-тативном гидролизе белков и липидов с образованием вкусоароматических веществ. Снижение величины рН в ходе сушки предопределяет падение ВСС белков и создает лучшие условия для обезвоживания продукта (так как в первую очередь удаляется при сушке слабосвязанная влага) и для взаимодействия белковых веществ при вторичном структурообразовании продукта. Учитывая важную роль микроорганизмов в процессе производства сырокопченых, сыровяленых колбас, регулировать созревание-сушку можно за счет введения в состав исходного фарша специальных бактериальных препаратов и добавок, активизирующих жизнедеятельность микроорганизмов. ^ Тема 1. Мышечная ткань Морфологический и химический состав. Белки мышечной ткани, их локализация, свойства. Ферменты. Небелковые компоненты, их биохимическое и технологическое значение. Биологические функции мышечной ткани. Пищевая и биологическая ценность мышечной ткани. ^ Морфологический состав ткани. Разновидности соединительной ткани. Строение и состав плотной и эластической соединительной ткани. География распространения в туше животных и птицы. Белки соединительной ткани, особенности состава, строения и свойств. Промышленно значимые источники ткани, их пищевая ценность и направления использования. ^ Строение, химический состав и свойства костной и хрящевой тканей, их функциональное значение. Белки тканей. Пищевая ценность. Строение, состав и классификация кости. Направления промышленного использования. ^ Особенности строения, состава и свойств покровной ткани и ее производных. Прижизненные функции. Белковые вещества. Направления промышленного использования. ^ Строение, состав и свойства жировой ткани. Физико-химические свойства жиров. Гидролиз и окисление жиров. Принципы предохранения жиров от порчи. Белки и ферменты ткани. География распространения ткани в туше животных и птицы. Биологическая функция ткани. Пищевая и промышленная ценность. ^ Морфологический, химический состав и свойства крови. Биологические функции крови. Строение и свойства белков крови. Небелковые компоненты крови. Пищевая ценность крови и ее фракций. Пути промышленного использования. Тема 7. Мясо Промышленное понятие о мясе. Тканевый и химический состав мяса. Пищевая и биологическая ценность. Органолептические и технологические показатели качества. Факторы, определяющие качество мяса. Роль мяса в питании человека. ^ Понятие об автолизе. Автолитические превращения мышечной ткани. Стадии автолиза. Изменения в углеводной и белковой системах мяса при автолизе. Факторы, влияющие на интенсивность автолитических превращений. Изменение органолептических и технологических свойств мяса в ходе автолиза. Современные представления в ходе автолитических изменений в мясе различных групп качества (NOR, PSE, DFD). Автолитические изменения жировой ткани, крови, их значение. ^ Механизм гнилостной порчи мяса и других продуктов убоя. Изменение показателей качества мяса. Классификация мяса по степени свежести. Технологические приемы торможения и предотвращения микробиальной порчи мяса и мясопродуктов. Понятие о концепции барьерной технологии пищевых продуктов. Важнейшие факторы (барьеры) и их возможные комбинации. Биохимические основы использования конкурирующих микроорганизмов в технологии мясопродуктов. Современное состояние и перспективы использования в технологии мяса и мясопродуктов комбинаций традиционных и потенциальных сохраняющих факторов. ^ Способы холодильной обработки мяса. Изменение органолептических, физико-химических, технологических свойств мяса, пищевой ценности в ходе автолитических, микробиологических процессов и взаимодействия с окружающей средой при охлаждении и хранении мяса и мясопродуктов в охлажденном виде. Влияние процессов кристаллизации, рекристаллизации влаги и сублимации льда при замораживании и хранении на показатели качества мяса при размораживании. Использование сохраняющих барьеров при холодильной обработки мяса с целью стабилизации его качества. ^ Общая характеристика посола. Массообменные процессы при посоле. Причины и технологическое значение изменения водосвязывающей способности мяса при посоле. Стабилизация окраски мяса при посоле; механизм формирования нитритной окраски. Гидролитические изменения белков и липидов при посоле мясного сырья, их значение. Роль тканевых и микробиальных ферментов. ^ Цель и методы тепловой обработки. Изменение белков мяса при тепловой обработке. Денатурация, агрегирование белков, сваривание и гидротермический распад коллагена. Формирование вкуса и аромата продукта при тепловой обработке. Значение реакции меланоидинообразования. Пастеризующий эффект нагрева при умеренных температурах. Изменения витаминов. Понятие о стерилизации. Изменения в мясе при высокотемпературном нагреве. Влияние на микрофлору. Гидролиз высокомолекулярных азотистых соединений, липидов; превращение экстрактивных веществ, витаминов; структурные изменения. Значение процессов, протекающих в мясе при стерилизации, для формирования качества мясопродуктов. ^ Понятие о копчении. Цель копчения. Изменение органолептических показателей качества мяса при копчении. Бактерицидный и антиокислительный эффект копчения. Сущность биохимических и структурных изменений, происходящих при холодном копчении, их влияние на качество сырокопченых мясопродуктов. Понятие о коптильных препаратах. ^ Цель сушки при производстве мясопродуктов. Формирование структуры, окраски, вкусо-ароматических характеристик мясопродуктов как следствие комплекса взаимосвязанных изменений, происходящих при сушке. Значение ферментативных процессов при формировании качества продуктов при сушке. Влияние сушки на микробиологическую стабильность продуктов. Библиографический список 1. Технология мяса и мясных продуктов / Л.Т. Алехина, А.С. Большаков, В.Г. Боресков и др. - М.: Агропромиздат, 1988. - 576 с. 2. Технология мяса и мясопродуктов / А.А. Соколов, Д.В. Павлов, А.С. Боль-шаков и др. - М.: Пищевая промышленность, 1970. - 739 с. 3. Журавская Н.К., Алехина Л.Т., Отряшенкова Л.Н. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 295 с. 4. Соколов А.А. Физико-химические и биохимические основы технологии мяса и мясопродуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1965. 5. Павловский П.Е., Пальмин В.В. Биохимия мяса. - М.: Пищевая промышленность, 1975. 6. Заяс Ю.Ф. Качество мяса и мясопродуктов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 7. Антипова Л.В., Глотова И.А., Жаринов А.И. Прикладная биотехнология. УИРС по специальности 270900. - Воронеж: ВГТА, 2000. - 332 с. 8. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М.: Колос, 2001. - 571 с. Приложение Рекомендации для изучения дисциплины и выполнения контрольной работы Изучение дисциплины «Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов» студентами заочного факультета осуществляется путем самостоятельной работы в межсессионный период и в период очной сессии. В соответствии с учебным планом общий объем часов, отводимых на изучение дисциплины, составляет 200 часов, из них на самостоятельную работу отводится 170 часов, на аудиторную – 30, в том числе 18 часов на лекции и 12 часов на лабораторные занятия. Изучение дисциплины предусмотрено на 5-ом курсе. Самостоятельная работа включает изучение теоретического материала дисциплины с использованием конспекта лекций и рекомендуемой литературы, написание одной контрольной работы и подготовку к экзамену. Самостоятельную работу необходимо начинать с ознакомления с содержанием дисциплины (наименованием разделов и тем) по учебному пособию, списком рекомендуемой литературы. Перед изучением каждой темы необходимо ознакомиться с планом, приведенным после названия данной темы. При изучении теоретического материала следует особое внимание уделить выделенным словам и словосочетаниям, искать разъяснения непонятным и новым терминам, используя учебники, справочники. Важно разобрать все возникающие неясные, сложные вопросы, так как в последующем они могут затруднить понимание следующего материала. После изучения темы следует осуществлять самоконтроль понимания и запоминания материала путем составления графиков, рисунков, схем, письменного воспроизведения цифровых данных. При самоконтроле следует также пользоваться контрольными вопросами. Вопросы для подготовки к контрольной работе и варианты заданий приведены ниже. Ответы на вопросы должны быть полными, четкими. При необходимости они должны быть иллюстрированы графиками, формулами, рисунками. Ответы обязательно должны включать цифровой материал, например, при характеристике химического состава сырья, описанием параметров процесса и т. п. Ответ должен соответствовать плану, который следует приводить перед ответом на поставленный вопрос. Контрольные работы оформляются в отдельных тетрадях с соблюдением требований к оформлению текстовых документов. Текст должен быть написан ясно, четко, аккуратно с соблюдением интервала между строчками и полями. При возможности следует осуществлять компьютерный набор текста. Текст приводится без сокращений. Все рисунки, таблицы нумеруются и подписываются. Обязательной является нумерация страниц. В конце работы приводится список использованной литературы. Контрольные работы направляются на кафедру в соответствии с установленным порядком. Студенты, получившие зачет по контрольной работе, допускаются к экзамену при условии выполнения и защиты лабораторных работ по дисциплине. ^ 1. Морфологический состав и строение мышечной ткани мяса. Строение мышечного волокна, перечень и характеристика структурных элементов. Классификация белков мышечной ткани, перечень и количественное содержание саркоплазматических, миофибриллярных белков и белков стромы. Особенности строения и основные свойства белков. Роль мышечных белков в формировании качества мяса. 2. Понятие о небелковых компонентах мышечной ткани и их классификация. Перечень, количественное содержание и характеристика азотистых и безазотистых экстрактивных соединений, витаминов и липидов. Значение небелковых компонентов в формировании качества мяса. 3. Характеристика пищевой и биологической ценности мышечной ткани, ее роль в формировании качества мяса. 4. Морфологический состав, строение и классификация соединительной ткани мяса. Особенности строения и состава собственно соединительной ткани и ее разновидностей. Перечень белков соединительной ткани. 5. Особенности строения и свойств коллагена, эластина и ретикулина - основных белков соединительной ткани. 6 Механизм сваривания и гидротермического распада коллагена. Характеристика образующихся продуктов. Значение процесса в технологии мяса и мясных продуктов. 7. Влияние соединительной ткани на качество мяса. Основные направления использования сырья с высоким содержанием соединительной ткани в технологии мяса и мясных продуктов. 8. Морфологический состав и строение костной ткани, особенности химического состава. Строение и классификация кости. Особенности строения и химического состава кости разных групп. Пищевая и промышленная ценность кости. 9. Особенности строения, состава и свойств хрящевой ткани мяса. Влияние на качество мяса, направления промышленного использования. 10. Строение и химический состав покровной ткани. Перечень, количественное содержание и характеристика основных белков покровной ткани. Особенности строения и свойств кератина. Направления использования покровной ткани и ее производных. 11. Особенности морфологического состава и строения жировой ткани мяса. География распространения в туше животных. Химический состав жировой ткани. Строение и состав триглицеридов жировой ткани. Белки жировой ткани. Влияние отдельных компонентов ткани на свойства и качество жиросырья. Пищевая и промышленная ценность жировой ткани. 12. Механизм гидролиза жира и факторы, определяющие скорость и глубину процесса. Показатель объективной оценки степени гидролиза жира. Изменение свойств жира при гидролизе. Способы торможения гидролитических изменений жиров. 13. Механизм окислительных изменений жира. Перечень и характеристика продуктов окисления. Понятие об индукционном периоде окисления жира. Факторы, определяющие скорость окислительных изменений жира. Изменения качества жиросодержащего сырья и продуктов при окислении. 14. Характеристика пищевой и биологической ценности жировой ткани, ее влияние на качество мяса. Направления промышленного использования ткани. 15. Характеристика морфологического состава крови убойных животных и ее фракций. Перечень и количественное содержание белков крови. Строение и свойства гемоглобина. 16. Характеристика основных свойств крови. Механизм свертывания крови. Способы торможения и предотвращения свертывания крови. 17. Характеристика пищевой ценности крови и ее фракций. Направления их промышленного использования. 18. Промышленное понятие о мясе. Тканевый и химический состав мяса. Перечень природных факторов, влияющих на качество мяса. Влияние видового фактора на показатели качества мяса. 19. Перечень показателей качества мяса. Характеристика пищевой и биологической ценности мяса. Влияние породы, пола, возраста, категории упитанности животных на основные показатели качества мяса. 20. Органолептические показатели качества мяса. Обоснование влияния природных факторов (вид, порода, пол, возраст, категория упитанности животных и птицы) на товарные показатели качества мяса. 21. Понятие о качестве мяса, составляющие качества. Характеристики пищевой и биологической ценности мяса. Роль мяса в понятии человека. Научно обоснованные нормы потребности мяса. 22. Понятие об автолизе мяса, стадии автолиза. Послеубойные превращения в углеводной системе мяса. Причины и характер изменения величины рН мяса в ходе автолиза. Важнейшие последствия изменений в углеводной системе при автолизе мяса. 23. Понятие о посмертном окоченении мяса как стадии автолиза. Внешние признаки окоченения. Сроки развития автолиза в зависимости от вида мяса и условий автолиза. Основные причины изменения органолептических показателей мяса, его ВСС, биологической ценности на стадии окоченения. Особенности организации промышленной переработки мяса с учетом автолиза сырья. 24. Изменения в белковой системе мяса по стадиям автолиза, их влияние на качество мяса. 25. Характеристика потребительских и технологических свойств мяса на разных стадиях автолиза. 26. Понятие о мясе с нетрадиционным характером автолиза. Особенности свойств сырья PSE и DFD качества. 27. Изменение свойств мяса и мясопродуктов под действием микроорганизмов. Механизм гнилостной порчи мясного сырья по степени свежести. Технологические приемы торможения и предотвращения микробиологической порчи мяса и мясопродуктов. 28. Факторы, определяющие устойчивость мяса к микробиальной порче. Понятие о концепции барьерной технологии пищевых продуктов. 29. Характеристика изменений, происходящих в мясе при охлаждении и хранении в охлажденном виде. Влияние этих изменений на качество мяса и величину его потерь при охлаждении и хранении. 30. Влияние темпа охлаждения на автолитические изменения мяса. Понятие о «холодовом сокращении» мышц и его влиянии на свойства мяса. Характеристика «загара» мяса. Способы предотвращения указанных явлений при холодильной обработке мяса. 31. Совокупность процессов, протекающих в мясе при замораживании и хранении в замороженном виде. Механизм изменений, их влияние на качество мяса и величину потерь при замораживании и хранении. 32. Механизм кристаллизации влаги в мясе при замораживании. Влияние процесса на структуру тканей, состояние белков. Основные следствия кристаллообразования. 33. Понятие об усушке при холодильной обработке мяса. Величины усушки при охлаждении, замораживании и хранении мяса в охлажденном и замороженном виде. Способы борьбы с усушкой. 34. Характеристика посола, как важнейшей операции в технологии производства мясопродуктов. Способы посола и их оценка. Массообменные процессы при посоле. Факторы, определяющие скорость и равномерность распределения в мясе посолочных веществ. Обоснование возможных направлений интенсификации процесса посола сырья. 35. Изменения свойств мяса в процессе посола. Механизм взаимодействия соли с белками мяса. 36. Цель посола при производстве мясных изделий. Посолочные вещества и их назначение. Формирование нитритной окраски в процессе посола и последующей тепловой обработке мяса. Способы повышения интенсивности и стабильности нитритной окраски мяса. 37. Характеристика и значение микробиальных и автолитических процессов при посоле мяса. 38. Цель и методы тепловой обработки мяса. Изменения в белковой системе мяса в условиях влажного нагрева при умеренных температурах. Формирование вкуса и аромата мяса при тепловой обработке. 39. Влияние нагрева при умеренных температурах на изменение органолептических показателей качества мяса, величину потерь. 40. Понятие о стерилизации. Изменения, протекающие в мясе при высокотемпературном нагреве. Их влияние на показатели качества мясопродуктов. 41. Понятие о копчении. Цель копчения. Способы копчения. Основные процессы, протекающие в мясе при копчении, их влияние на показатели качества мясопродуктов. Сущность биохимических и структурных изменений в мясе при холодном копчении, их влияние на качество сырокопченых изделий. Понятие о коптильных препаратах. 42. Цель сушки при производстве мясопродуктов. Основные процессы, протекающие в мясе при сушке, их влияние на качество мясных продуктов. 43. Особенности сушки мясопродуктов, не подвергаемых тепловой обработке. Способы интенсификации процесса сушки. ^
Оглавление Введение …………………………………………………………..............…………..... 3 Тема 1. Строение, состав и свойства мышечной ткани мяса ………………..….…... 7
Тема 2. Строение, состав и свойства соединительной ткани мяса ...…………...…. 14
собственно соединительной ткани …………………………….…...… 15
соединительной ткани ………………………...………………………. 19 Тема 3. Строение, состав и свойства костной и хрящевой тканей мяса ……………………………………………….…. 20 1. Строение костной ткани и кости …………………………………….... 20 2. Химический состав и свойства костной ткани и кости ….................... 21 3. Пищевая и промышленная ценность кости ………………..…………. 22 4. Особенности строения, состава и свойств хрящевой ткани ……...….. 22 Тема 4. Строение, состав и свойства покровной ткани и ее производных .......................................................................................... 23 1. Строение, состав и свойства ………………………..…………….……. 23 2. Направление использования ……………………………..………….…. 24 Тема 5. Строение, состав и свойства жировой ткани мяса ..………………..……... 25
Тема 6. Состав и свойства крови ………………………………….....................…… 33
Тема 7. Характеристика мяса как объекта технологии ……………..……….…..… 38
Тема 8. Автолитические изменения мяса ……………………..........….…................ 43
свойств мяса на разных стадиях автолиза …………...…………...… 48
автоматических изменений мяса ………………….………………… 49 6. Понятие о мясе с нетрадиционным характером автолиза …….…….…. 50 Тема 9. Изменение свойств мяса и мясопродуктов под действием ферментов микроорганизмов ………………….…...…….. 51 1. Механизм гнилостной порчи и ее влияние на качество мяса ………………..…………………..………… 51 2. Факторы, определяющие устойчивость мяса . к микробиальной порче ……………………………………………..…….... 54 3. Способы консервирования мяса. Понятие о концепции барьерной технологии пищевых продуктов ……...…………....………. 56 Тема 10. Изменение свойств мяса при холодильной обработке ……...........…...… 57
и хранения в замороженном виде …………………………….………….. 61 Тема 11. Изменение свойств мясного сырья при посоле ………………...………... 66
мяса при посоле …………..………………………………….….………… 69
Тема 12. Изменения свойств мяса и мясопродуктов при тепловой обработке ……………………………………………..……. 73
Тема 13. Изменения мясопродуктов при копчении …………............………….….. 81
при копчении мясопродуктов …………………..…………...……….…. 82 4. Понятие о бездымном копчении ………………………………….……... 84 Тема 14. Влияние сушки на свойства мясных продуктов ……………….…....…… 85
Контрольные вопросы ………...……………………………………....…..... 90 Библиографический список ………………………………………………... 93 Приложение …………………………………………………………………. 94 ^ Перкель Татьяна Петровна ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ ^ Для студентов вузовЗав. редакцией И.Н. Журина Редактор Е.В. Макаренко Технический редактор Т.В. Васильева Художественный редактор Л.П. Токарева ЛР № 020524 от 02.06.97. Подписано в печать 27.12.04.Формат 60 841/16 Бумага типографская. Гарнитура Times. Уч.-изд. 6,2. Тираж 500 экз. Заказ № 229. Оригинал-макет изготовлен в редакционно-издательскомотделе Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 ПЛД №44-09 от 10.10.99 Отпечатано в лаборатории множительной техники Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская,52 |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям