Вода как важный ингредиент рецептур мясных продуктов (американский опыт)
  • 4 мая, 2020

Довольно часто воде как функциональному ингредиенту в составе мясных продуктов не придают большого значения. Хотя вода является одним из основных компонентов сырого мяса, при дополнительном ее внесении в процессе посола она переходит в разряд отдельных ингредиентов. Вода в мясе и мясных продуктах выполняет ряд важных функций, которые обусловлены уникальными свойствами её молекул.

Свойства воды

Вода является основным компонентом мяса. Её содержание в нежирном мясе, используемом для выработки мясопродуктов, составляет примерно 60-70%. По сравнению с другими химическими соединениями вода является веществом, простым по своей химической структуре, но при этом обладающим необычными свойствами.

Молекула воды образована двумя атомами водорода и одним атомом кислорода, имеет V-образную форму. Угол между двумя O-H связями равен 104,5°.

Две ковалентные связи дают два положительно заряженных полюса (на атомах водорода) и два одинаково расположенных отрицательно заряженных полюса на сторонах атома кислорода, противоположных от двух водородных полюсов. Четыре заряженных полюса выстраиваются в форме тетраэдра вокруг центрального атома кислорода, причем каждый полюс равноудален от остальных. Очень существенным следствием такой организации является способность каждой молекулы воды образовывать водородные связи с четырьмя другими молекулами воды за счет сил притяжения атомов водорода и кислорода разных молекул.

Так как в каждой молекуле воды имеется два водородных полюса, которые могут связаться с двумя кислородными полюсами соседних молекул, межмолекулярные водородные связи равносторонние, и каждая молекула способна образовать связи с четырьмя другими молекулами. Такое равномерно распределенное притяжение между молекулами воды объясняет её необычные свойства, в том числе высокие температуры плавления и кипения, высокую скрытую теплоту парообразования, высокую диэлектрическую постоянную и пониженную плотность в кристаллической форме (в виде льда).

Особые свойства молекул воды приводят к тому, что за счет межмолекулярного притяжения усиливается «взаимное удержание» молекул воды в мясе, а также объясняют взаимодействие воды с другими полярными молекулами, особенно полярными группами белков мяса. Именно этими взаимодействиями обусловлены функциональные свойства воды в мясопродуктах.


Функции воды

Воду часто называют «универсальным растворителем», поскольку в ней растворимо множество веществ, включая те, которые используются в качестве ингредиентов для посола мяса. Вода действует как растворитель, переносчик, диспергирующее вещество для соли, нитрата, нитрита, сахара, фосфатов и иных ингредиентов, обычно входящих в состав посоленного мяса. Это имеет особенное значение для равномерного распределения нитрита натрия. Без воды, в которой может раствориться такое малое количество вещества, было бы очень сложно достичь равномерного распределения нитрита при перемешивании.

Действие воды как растворителя необходимо для экстракции белков мяса – решающей стадии, которая определяет стабильность мясной эмульсии, — а также для формирования правильной текстуры продукта после термообработки.

Соль (хлорид натрия) необходима для растворения белка, так как именно солерастворимые (миофибриллярные) белки наиболее важны с технологической точки зрения. Однако в растворении белков важную роль играет также вносимая дополнительно вода. Солюбилизация белков мяса под действием соли и внесенной воды облегчает формирование межфазной белковой пленки вокруг жировых глобул в тонко измельченных мясных продуктах, таких как сосиски и вареные колбасы. Если эти белковые пленки сформированы должным образом, они стабилизируют жировые глобулы и предотвращают отделение жира из мясных фаршей при термической обработке.

Солюбилизированные белки мяса играют основную роль в образовании трехмерных поперечных связей и формировании гелей при нагревании мясных фаршей. При желатинизации мясных белков под действием нагревании они захватывают и удерживают воду и жир. Этот процесс обусловливает текстурные свойства полутвердой трехмерной структуры, которая образуется по его завершении. Формирующаяся гелевая структура во многом определяет нежность, сочность и ощущения во рту при употреблении готового продукта. От процесса желатинизации зависят потери влаги и жира при термической обработке и, следовательно, выход продукта.

Важно рассмотреть влияние воды на два других показателя, связанных с посолом мясных продуктов, а именно на концентрацию водной фазы продукта и содержание свободной влаги. Эти два показателя тесно связаны друг с другом. Концентрация водной фазы Срас (%) определяется следующим способом:

где Сс и Св – содержание соли и воды в продукте, %.

Например, во франкфуртских сосисках, содержащих 2,5% соли и 60% влаги, концентрация раствора, представляющего собой водную фазу продукта, составляет:

От концентрации этого раствора зависят степень подавления роста бактерий, срок годности продукта, а также степень экстракции солерастворимых белков. Хотя решающее значение имеет содержание соли в продукте, внесение дополнительной воды при неизменной дозировке соли, очевидно, изменит концентрацию водной фазы. Этот факт имеет значение при изменении рецептур, например, для продуктов с пониженным содержанием жира. Обычно в продуктах пониженной жирности увеличивают содержание воды. Это помогает сохранить на приемлемом уровне текстуру и ощущения во рту при употреблении продукта, и, главное, заменить некоторое количество жира, выведенного из рецептуры. Содержание соли в таких случаях, как правило, не увеличивают, чтобы не столкнуться с проблемой пересола. В результате снижается концентрация водной фазы. Если во франкфуртских сосисках, которые упоминались выше, снизить содержание жира с 29 до 10%, долю воды увеличить до 80%, а соль оставить в том же количестве, концентрация водной фазы снизится с 4 до 3%:

Без дополнительных изменений рецептуры это серьезно повлияет на рост бактерий, сроки хранения продукта и растворимость белка. В состав продуктов переработки мяса с пониженным содержанием жира обычно входят дополнительные влагосвязывающие ингредиенты, такие как крахмалы, гидроколлоиды или белки немясного происхождения, которые способствуют удержанию дополнительно внесенной воды при термической обработке и хранении таких продуктов.

Второй важной характеристикой посоленных мясных продуктов, касающейся состояния влаги, является активность воды или свободная вода (аw). Активность воды – это давление водяного пара в продукте в состоянии равновесия и при постоянной температуре по отношению к давлению пара над чистой водой. Активность воды указывает на биологическую и химическую доступность воды в продукте. Свободная вода (активная вода) – очень полезная характеристика для прогнозирования роста бактерий, так как она учитывает воду, связанную всеми компонентами продукта, включая соль, сахар, белки и любые другие молекулы, способные присоединять молекулы воды. Это делает показатель аwглавным параметром для контроля роста бактерий порчи и патогенных бактерий и значимым действующим фактором в барьерной концепции консервирования пищевых продуктов. Большинство вызывающих порчу бактерий не растут при аw ниже 0,91, а рост таких патогенных микробов, как Staphylococcusaureus, прекращается при аw ниже 0,86.

Несмотря на положительную роль воды в мясопродуктах, вносимая вода может стать и источником проблем. Например, жесткая вода может содержать примеси, которые вызывают обесцвечивание, изменение вкуса и сокращают продолжительность хранения продуктов. Источники воды на перерабатывающем предприятии могут быть обсеменены бактериями. Следовательно, для мясопродуктов важно качество воды. Оно должно отслеживаться как по минеральному составу (жесткость), так и по химическим и микробиологическим показателям.


Нормативно-правовое регулирование в США

Большинство нормативов, регламентирующих в США добавление воды и использование различных ингредиентов при изготовлении продуктов переработки мяса, можно найти в Кодексе федеральных норм (Code of Federal Regulations – CFR). Другие полезные документы, описывающие применение этих норм на практике: Руководство по расчетам для производственных инспекторов USDA и Сборник пищевых стандартов и требований к маркировке.

В Соединенных Штатах нормы, регулирующие содержание воды в посоленных мясных продуктах, варьируют в широких пределах в зависимости от того, о какой категории продуктов идет речь. В любом случае, если вода вносится как ингредиент, она должна указываться в перечне ингредиентов, входящих в состав продукта. Исключение составляет вода, добавляемая к стартовым культурам для их регидратации или в продукты сублимационной и распылительной сушки. Примером ограничения количества вносимой воды служат вареные колбасные изделия типа франкфуртских сосисок, где количество вносимой воды и жировой составляющей не должно превышать 40%. Поскольку добавленную воду нельзя отличить от воды, изначально содержащейся в мясе, исходное содержание воды в блоке мяса принимают равным содержанию белка, умноженному на 4. Это близко к реальному соотношению вода: белок, типичному для мяса без внесения воды извне. Количество воды, превышающее 4-кратное содержание белка, считают добавленной водой.

Важно отметить, что «добавленная вода» в данном контексте имеет регулятивное значение. Министерство сельского хозяйства США ограничивает количество воды, которая может быть внесена сверх того количества, которое обосновано считается типичным для мясных ингредиентов, в целях сохранения заданных свойств продукта и предотвращения чрезмерного использования воды в рецептурах мясных продуктов. В случае посоленных продуктов из свинины типа ветчины содержание воды ограничивается исходя из показателя «белок в обезжиренном веществе» (protein-fat-free — PFF).

Например, в продукте под название «ветчина» содержание белка в обезжиренном веществе должно быть не менее 20,5%. При меньшем содержании белка (более высоком содержании влаги) продукт должен называться «ветчина в собственном соку» (PFF 18,5-20,5%), «ветчина с добавлением воды» (PFF17,0-18,5%) или «продукт из ветчины с водой» (PFF ˂17,0%). Содержание белка в продукте зависит от количества добавленных ингредиентов, главным из которых является вода.

Следовательно, требование к маркировке по показателю PFF нужно для ограничения количества воды, которое допускается добавлять в эти продукты. Показатели, связанные с содержанием воды, довольно часто используются также для классификации вяленых подсоленных мясных продуктов. В этом случае применяют соотношение вода : белок (В:Б). Например, колбаса пепперони должна быть высушена до соотношения В:Б = 1,6:1 или менее, вяленое мясо – до соотношения 0,7:1 или менее. Так, как соотношение В:Б в охлажденном мясном сырье составляет 3,6 -3,8:1, очевидно, что для получения продукта с соотношением, соответствующим названию продукта на этикетке, в процессе сушки нужно удалить значительное количество воды.

Существует целый ряд продуктов, для которых установлены особые нормативные ограничения количества воды, которая может быть поглощена (абсорбирована) из рассола. Например, вес говяжьей грудинки после введения рассола не должен увеличиваться более чем на 20%. Увеличение массы при посоле других отрубов мяса (кроме грудинки и языков) не должен превышать 10%.

Источник: «Алма-Веко, Фуд»


Метки:

Похожие записи:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *