Одним из основных способов консервирования является посол мясопродуктов.
Все мясопродукты, направляемые в посол, подвергают предварительной подготовке, заключающейся в зависимости от вида продукта в расчленении туши на определенные части, придании этим частям (отрубам) определенной формы, отделении мяса от кости и т. д. Все эти операции облегчают проникновение соли в толщу мясопродуктов и ускоряют процесс посола.
Консервирующее действие посолочных веществ
Солят мясо поваренной солью с добавлением других компонентов (нитратов, нитритов, сахара).
Поваренная соль при определенных условиях предохраняет мясо от порчи. Консервирующее действие соли можно объяснить повышением осмотического давления, образующегося при растворении соли в мясном соке, и явлением плазмолиза, т. е. извлечением из клеток микроорганизмов воды вследствие осмоса.
Преимуществом соли, как консерванта, является ее способность создавать высокое осмотическое давление в относительно небольших концентрациях. Так, осмотическое давление 1%-ного раствора соли составляет 6,1 атм, а сахарозы той же концентрации — лишь 0,7 атм.
Однако консервирующее действие соли нельзя объяснить только эффектом плазмолиза микроорганизмов, так как другие соли, обладающие более высокой способностью обезвоживания (сульфаты), уступают ей по консервирующему действию.
Консервирующее действие поваренной соли И. А. Смородинцев объясняет тем, что элементы соли, присоединяясь к молекуле белка по месту пептидных связей, препятствуют воздействию протеолитических ферментов, выделяемых микроорганизмами.
Кроме того, высокая концентрация поваренной соли нарушает действие протеолитических ферментов, выделяемых микроорганизмами. Так например, палочка протея теряет способность разжижать желатин уже при 3%-ной концентрации соли.
Консервирующее действие соли объясняют также тем, что в растворах хлористых солей плохо растворяется кислород, отсутствие которого препятствует развитию аэробных бактерий.
Все указанные факторы влияют на деятельность микробов в рассолах и способствуют предохранению мяса от порчи.
Однако солевой раствор только приостанавливает жизнедеятельность микроорганизмов, но не убивает их. Антисептическое действие на болезнетворные бактерии может оказывать в отдельных случаях лишь продолжительное воздействие (в течение 50—75 суток) солевых растворов и при высокой (20—25%) концентрации.
Некоторые виды микробов могут существовать даже в насыщенных растворах поваренной соли, а некоторые, развивающиеся при повышенном содержании соли, погибают в питательных средах с незначительным содержанием соли. Очень многие виды бактерий одинаково хорошо растут в соленых и несоленых средах и легко привыкают к хлористому натрию. Рассолы, в которых находится мясо, всегда содержат большое количество микробов, достигающее сотен тысяч и миллионов в 1 мл.
Соль обладает скорее бактериостатическим, чем бактерицидным действием, и поэтому ее применение должно сочетаться с действием неблагоприятной для развития микроорганизмов температуры, почему наиболее часто как в отечественной, так и в зарубежной практике в посолочных помещениях поддерживают температуру 2—4°.
При более высокой температуре мясные рассолы начинают мутнеть и пениться, а посоленное мясо подвергается порче.
К санитарному состоянию соли, воды, и тары, применяемых при посоле, должны быть предъявлены строгие требования в отношении бактериального обсеменения и механических загрязнений.
Вследствие того, что солеустойчивые бактерии вызывают часто порчу продуктов, посол не может обеспечить сохранение мяса в течение длительного времени без дополнительного консервирования другими способами — применением низких температур, копчения, высушивания и последующего хранения в условиях строго определенной температуры и влажности воздуха.
Посол, как метод консервирования, несмотря на ряд недостатков находит большое применение в мясной промышленности вследствие простоты технологического процесса и пищевых достоинств соленых продуктов.
Вопрос действия на микробы применяемых при посоле нитритов и нитратов является до сего времени спорным, несмотря на многочисленные работы, проведенные в этом направлении.
Нитраты под влиянием денитрофицирующих бактерий легко восстанавливаются в нитриты. Нитраты даже в 5%-ном растворе не являются токсичными для микробов, а при посоле они применяются в малых количествах. Однако при посоле без селитры наблюдается больше случаев порчи продуктов, чем при ее применении. Нитриты же обладают консервирующим действием, которое значительно выше действия нитратов и начинается уже при концентрации 0,05% (А. М. Казаков). Нитриты подавляют некоторые группы микроорганизмов. Наиболее сильное консервирующее действие нитритов проявляется в смеси с поваренной солью.
Исследования Ф. Нииниваара показали, что восстановление нитратов, стабилизируя окислительно-восстановительный потенциал, не дает pH измениться настолько, чтобы могли размножаться анаэробы и вызвать порчу колбас. Кроме того, продукт восстановления нитратов — гидроксиламин, обладая бактерицидными свойствами, оказывает, по-видимому, то консервирующее действие, которое некоторыми исследователями приписывается нитритам и нитратам.
Недостаточно выяснена роль сахара при посоле. Введение его изменяет состав рассола и, следовательно, оказывает влияние на состав микрофлоры. При одновременном присутствии в среде углеводов и белков микробы в первую очередь потребляют углеводы, что предохраняет белки от порчи. Кроме того, сахар может оказывать некоторое консервирующее действие за счет образования кислоты и понижения pH среды. Однако при повышении температуры сахар может способствовать порче рассола. А. М. Казаков считает, что при благоприятных температурных условиях сахар способствует развитию гнилостных микробов.
Физико-химическая сущность посола
Посол мяса является сложным диффузионно-осмотическим процессом, при котором происходят накапливание в мясе соли и других посолочных веществ, потери воды, белков, экстрактивных и фосфорсодержащих веществ.
В процессе посола мясо созревает; изменяется способность тканей к набуханию, происходит их уплотнение, изменяются консистенция и аромат мяса.
При посоле разница между концентрацией соли в тканях мяса и рассоле обусловливает проникновение соли в мясо. Скорость же диффузионных процессов прямо пропорциональна абсолютной температуре. Следовательно, чем выше концентрация соли в рассоле и температура, при которой осуществляется процесс, тем выше будет скорость диффузии и соль скорее проникнет в ткани.
Работами ВНИИМПа установлено, что при мокром посоле свиных окороков наибольшее количество соли накапливается в мясе при наиболее высокой концентрации рассола.
При постоянной концентрации насыщенного рассола в течение всего периода посола концентрация соли в мясе будет приближаться к концентрации рассола. Применение при длительном посоле рассолов высокой концентрации может отрицательно сказаться на качестве продуктов, так как сильно обезвоживается поверхностный слой. Поэтому в промышленности при длительном посоле мясопродуктов применяют рассолы, содержащие 12—18%. соли.
Одним из наиболее важных факторов, повышающих скорость посола, является температура. При ее повышении процесс значительно ускоряется, так как повышается скорость диффузии. Если производить посол охлажденного мяса теплым рассолом, то в начале процесса, когда температура мяса значительно ниже температуры рассола, может иметь место дополнительное ускорение посола под влиянием термодиффузии. При наличии разности температур растворенное вещество перемещается по направлению теплового потока. Скорость термодиффузии тем выше, чем больше разность температур. Следовательно, для ускорения процесса посола целесообразно солить охлажденное мясо теплым рассолом.
Ферментативные процессы, которые приводят к образованию специфического вкуса и запаха, также должны протекать быстрее при повышенной температуре.
Н. Н. Крылова (ВНИИМП) наблюдала, что при посоле свинины в течение 48 час. соль проникает в мышечную ткань при 24° почти в два раза быстрее, чем при 4°.
По данным А. А. Соколова и А. С. Большакова (МТИММП), при повышении температуры посола с 3,7 до 19,7° скорость проникновения соли увеличивается в 1,66 раза, а при повышении температуры до 51,3° — в 3,5 раза. Но при выборе температуры для посола мяса необходимо учитывать, что повышение ее создает благоприятные условия для развития микроорганизмов. Поэтому оптимальной для посола признана температура 2—4°, при которой проникновение соли в мясо идет относительно медленно, но исключена возможность порчи рассола.
Последние годы уделяется много внимания интенсификации процесса посола, предлагают для этого повысить температуру.
С точки зрения предохранения продуктов от порчи при повышении температуры наиболее приемлемой является 50°, так как в этих условиях тормозится развитие гнилостных микроорганизмов, ускоряется проникновение соли в мышечную ткань, а автолитические процессы в мясе протекают достаточно интенсивно.
Д. В. Павлов и Б. И. Введенский при посоле свиных окороков (температура 3—4° и крепость рассола 16,8 и 24° Bé) установили, что наиболее интенсивное проникновение в мясо соли в первые семь дней посола, затем оно постепенно понижается по мере понижения осмотического давления и концентрации рассола.
Н. Н. Крылова установила, что соль быстрее проникает в мышечную ткань, чем в жировую или соединительную, причем интенсивнее вдоль мышечных волокон, чем поперек. Проникновение соли в мышечную ткань при температуре 4° происходит относительно медленно: первые 4 суток содержание соли в мышечной ткани на расстоянии 4—5 см от поверхности, погруженной в рассол, достигало 0,3—0,5%.
По данным А. С. Большакова (МТИММП), изменение скорости проникновения соли в мышечную ткань в процессе посола в первую очередь зависит от концентраций рассола (или градиентов концентрации соли) в отдельных слоях мышечной ткани, зависящих от разности концентрации в системе рассол — мышечная ткань. При этом скорость проникновения соли уменьшается по мере углубления в мышечную ткань. Увеличение первоначальной концентрации рассола не вызывает пропорционального увеличения содержания соли в мышечной ткани.
Сравнивая средние коэффициенты проникновения соли в мышечную ткань при 3—4° с коэффициентами диффузии ее в воду при той же температуре, А. С. Большаков установил, что проникновение соли в мышечную ткань происходит примерно в 3,4—4,2 раза медленней, чем при диффузии в воду.
Соль, проникая в мясо, частично его обезвоживает. По данным Д. В. Павлова и Б. И. Введенского (ВНИИМП), накапливание соли в свиных окороках при мокром посоле в течение первых семи дней сопровождается частичным их обезвоживанием, при более длительном посоле наряду с проникновением соли в мясо наблюдается поглощение им влаги из рассола.
|
Продолжительность посола свиных окороков в сутках |
Увеличение веса в % к весу до посола |
Содержание соли в % к весу до посола |
|
7—14 |
2,2—5,1 |
2,35—2,88 |
|
30—52 |
7,5—9,7 |
5,30—5,49 |
При исследовании влияния количества соли, продолжительности выдерживания мяса и способа посола на влагопоглощаемость говяжьего мяса было установлено, что способность соленого мяса к набуханию значительно выше, чем свежего.
Повышение осмотического давления, вызывающее усиленное набухание соленого мяса, обусловлено не только повышением концентрации соли, но и повышением осмотического давления белков мяса.
Работами ВНИИМПа (1937 г.) было установлено, что степень измельчения играет существенную роль в ускорении процесса посола. В. П. Воловинская установила, что влагопоглощаемость мяса находится в прямой зависимости от содержания в мясе адсорбционно-связанной воды.
Способность мяса связывать воду имеет большое значение при производстве вареных колбас, так как от этого зависит не только выход, но и консистенция, сочность и вкус колбасы. Вид и сорт мяса, состояние его перед посолом, степень измельчения, способ и продолжительность посола оказывают большое влияние на способность мяса поглощать воду и удерживать ее при варке.
X. Д. Герцова (Ленинградский мясокомбинат) предложила производить посол мяса после его измельчения на волчке с решеткой 2—3 мм и сократить продолжительность выдержки мяса до 4—6 час.
Проведенные во ВНИИМПе работы (Л. П. Лаврова, В. П. Воловинская, М. С. Каленова) показали, что созревание мяса в посоле с повышением степени измельчения ускоряется.
При этом было установлено, что липкость фарша, которая находится в прямой зависимости от способности белков связывать воду, наиболее быстро возрастает в процессе посола мяса, измельченного на куттере, затем — измельченного на волчке через мелкую (2—3 мм) решетку и медленнее всего — измельченного на волчке через крупную (16 мм) решетку.
Дальнейшие исследования показали, что добавление воды или льда в количестве 10% при посоле мяса, измельченного на куттере или на волчке с решеткой 2—3 мм, способствует дальнейшей интенсификации процесса посола при температуре мяса 4° по сравнению с мясом, измельченном на волчке с крупной решеткой. Более значительное ускорение созревания мяса в посоле было достигнуто при введении в мелко измельченное мясо соли в виде раствора. Соль быстро и равномерно распределяется по всей поверхности мяса и процесс ее взаимодействия с белками ускоряется. При этом ускоряется созревание мяса.
Во многих странах при производстве сосисок, вареных и даже полукопченых колбас широко применяют посол в эмульсии. При этом способе мясо тонко измельчают на куттере с добавлением соли, нитрита, воды и льда и выдерживают в течение 12—24 час. Тонко измельченное мясо окружено раствором посолочных ингредиентов, и посол протекает быстро.
Но концентрация соли оказывает существенное влияние на повышение способности мяса к набуханию, поэтому добавление воды в пределах 10% представляется более целесообразным.
При смешанном посоле говяжьего мяса в крупных кусках, по данным Б. И. Введенского (ВНИИМП, 1935), в первые восемь дней наблюдаются максимальные весовые потери за счет обезвоживания мяса, а в дальнейшем — постепенное увеличение веса.
При смешанном посоле солонины Г. В. Бабин (1946 г.) наблюдал к концу первого месяца незначительное увеличение веса мяса, повышающееся при дальнейшем хранении. Вес мяса ниже средней упитанности увеличивался более веса мяса средней упитанности, мякотной солонины больше, чем солонины на костях. Данные указывают на то, что весовые изменения мясопродуктов при посоле зависят от физико-химических процессов, протекающих в мышечной ткани.
Часть воды, поглощенной мясом из рассола, в процессе мокрого и смешанного посола выделяется при стенании соленых продуктов (до 22,7% от общего увеличения веса в процессе посола).
В зависимости от метода и продолжительности посола, вида, состояния и упитанности мяса потери веса при стекании могут достигнуть 70% от общего увеличения веса мяса в процессе посола.
В зависимости от вида и продолжительности посола белковые вещества мяса ведут себя различно. При мокром методе посола потери белковых и экстрактивных веществ значительно выше, чем при сухом.
Основной белок мышечной ткани миозин, обладающий свойством осаждаться в насыщенных растворах соли, при сухом •посоле не растворяется и не переходит из мяса в рассол. Миоген и альбумин не осаждаются хлористым натрием и частично переходят в раствор.
Так, при посоле мяса в концентрированном рассоле (26%-ной концентрации) в раствор переходят миоген и миоальбумин.
При использовании рассолов с более низким содержанием соли количество белков, переходящих из мяса в рассол, увеличивается; так, рассолы 14%-ной концентрации содержат все внутриклеточные растворимые белки мяса. Наиболее легко в рассол перехотят белки альбуминного характера.
По мере проникновения соли в мясо под ее воздействием белки денатурируются, значительно теряют растворимость и перестают переходить в рассол.
Наибольшие потери белков и экстрактивных веществ при мокром посоле, наименьшие — при сухом. Весовые же потери при сухом посоле значительно выше, чем при смешанном или мокром.
При мокром посоле мяса потери белков составляют 0,5—2% к весу мяса. В рассол может перейти также около 50% содержащихся в мясе экстрактивных азотистых и безазотистых веществ. В процессе посола мяса, кроме белков и экстрактивных веществ, имеют место потери минеральных веществ (фосфора и калия), которые колеблются в пределах 30—50% от их исходного содержания.
Г. В. Бабин (ВНИИМП) при исследовании потерь в процессе посола говядины в течение трех месяцев наблюдал наиболее высокие потери белковых веществ и фосфатов при мокром методе и наименьшие при сухом.
Потери белковых веществ и фосфатов зависят также от упитанности мяса.
При посоле мяса происходят потери витаминов. Потери витамина B1 составляют 15—20%, фолиевой кислоты 35%, потери витамина B2 незначительны, витамин РР полностью сохраняется.
При сухом посоле, особенно свинины, вследствие соприкосновения продукта с воздухом довольно интенсивно развиваются окислительные процессы.
Содержащиеся в мясе и перешедшие в рассол гемоглобин и миоглобин ускоряют окисление жира. Соль, нитриты и нитраты также ускоряют этот процесс, вследствие чего соленый шпик и бекон окисляются быстрее свежих. Скорость окисления бекона прямо пропорциональна концентрации соли (А. Гаддис).
При длительном посоле свинины появляется специфический вкус и аромат (ветчинность). Последующее хранение соленых свинопродуктов способствует усилению этих свойств. Биохимическая природа данного процесса созревания не выявлена.
Д. С. Миндлина (ВНИИМП) в результате исследований установила, что pH свинины длительного посола находится в пределах 6,7—7,0, а 21-дневного посола — 6,7—7,0 т. е. при увеличении продолжительности посола pH сдвигается в нейтральную сторону. Одновременно происходит накопление летучих оснований и альдегидов. Образующиеся при длительном посоле альдегиды являются составной частью аромата ветчинности. Возможно, что появление аромата ветчинности связано с жизнедеятельностью микробов. Но это еще вопрос спорный. Несомненно, этот процесс ферментативный, но роль тканеных и бактериальных ферментов не выяснена.
Большой интерес представляет направленное использование микробов в мясной промышленности при созревании сырокопченых колбас. Р. Келлер исследовал появление ароматообразующих грамотрицательных бактерий, которые широко распространены в природе и обычно встречаются на поверхности мяса, хранящегося на холодильниках. Введение в фарш некоторых ароматообразующих бактерий способствовало получению более яркой окраски, плотной консистенции и лучшего аромата в опытных образцах по сравнению с контрольными.
Ф. П. Нииниваара, исследуя влияние чистых культур бактерий на созревание и окраску сырокопченых колбас, разработал бактериальную закваску из чистой культуры денитрофицирующего микроорганизма, названного им М-53 (оптимум роста 25—30°, pH 6,6—7,0). Этот штамм относится к группе Micrococcus aurantiacus, но отличается по биохимическим свойствам. М-53 обеспечивает быструю окраску мяса, улучшает вкус и аромат колбасы, задерживает развитие гнилостных бактерий, способствует образованию молочной кислоты, возрастающее количество которой, в свою очередь, способствует ускорению созревания, так как при созревании сырокопченых колбас одновременно со снижением гликогена и глюкозы наблюдается возрастание молочной кислоты.
Американские ученые С. Ф. Нивен и Г. Д. Уилсон выделили солетолерантный микроорганизм Pediococcus cerevisiae, применение которого при производстве летних копченых колбас дало возможность исключить процесс выдержки мяса в посоле и улучшить вкус колбас. Так как эта культура не является денитрофицирующей, для посола мяса применяется только нитрит.
Бактериальная закваска Ф. П. Нииниваара применяется в Финляндия, а закваска С. Ф. Нивена в Америке.
Роль нитратов и нитритов в процессе посола
Сохранение соленым мясом розово-красного цвета обусловлено действием продукта восстановления нитрита — окиси азота — на красящий белок мяса.
Быстрота образования окраски и возможность точной дозировки являются несомненными преимуществами непосредственного применения нитрита по сравнению с селитрой.
Однако при длительном хранении обесцвечивание мясопродуктов, посоленных с применением одного нитрита, происходит быстрее, чем при одновременном применении нитрита и селитры.
Окраска свежего несоленого мяса, как известно, обусловлена красящим белком-миоглобином. При посоле мяса под действием соли миоглобин переходит в метмиоглобин, в результате чего оно приобретает серо-коричневый цвет. Окись же азота (продукт восстановления нитрита), соединяясь с мяоглобвном, превращает его в азоксимиоглобин, который обусловливает красный цвет соленого мяса, по следующей схеме:
- NaNO2 (динитрофицирующие бактерии)→ NaNO2
- NaNO2 (кислота)→ HNO2
- HNO2 (восстановление)→ NO
- NO + миоглобин → азоксимиоглобин
Превращение селитры в нитрит под действием денитрофицирующих бактерий (1 реакция) не зависит от реакции среды.
Переход нитрита в азотистую кислоту (2 реакция) и азотистой кислоты в окись азота (3 реакция) может происходить только в кислой среде. Поэтому при высоком pH (около 7) соленое мясо имеет менее яркий цвет.
Образование азоксимиоглобина (4 реакция) возможно только при отсутствии кислорода, в противном случае наряду с азоксимиоглобином образуется метмиоглобин.
Образовавшийся в процессе посола азоксимиоглобин при денатурации, например, в процессе варки, переходит в азоксигемохромоген.
Азоксимиоглобин и азоксигемохромоген легко окисляются в присутствии кислорода воздуха, образуя соответственно метмиоглобин и гематин.
Повышение температуры ускоряет окисление; при температуре 2—8° обесцвечивание готовой продукции происходит значительно медленней, чем при температуре 15—20° и выше.
В настоящее время доказано положительное влияние на образование и сохранение цвета соленого мяса содержащихся в мясе сульфгидрильных групп, являющихся восстанавливающим агентом. А. М. Эрдон и В. М. Уотс установили прямую зависимость между потерями сульфгидрильных групп и обесцвечиванием мяса. Потери сульфгидрильных групп увеличиваются при хранении мяса в условиях повышенной температуры (15—20°).
Цвет мяса и мясопродуктов зависит от содержания в них производных миоглобина. Окраска поверхностного слоя свежего несоленого мяса толщиной около 40 мм (глубина проникновения кислорода в мясо) обусловлена светло-красным оксимиоглобином, а в слое, лежащем ниже, окраска зависит от восстановленного миоглобина, имеющего более темную окраску.
Мясо, посоленное без селитры и нитрита, имеет коричневосерую окраску, обусловленную метмиоглобином. Цвет мяса, посоленного с селитрой или нитритом, обусловлен азоксимиоглобином, а в некоторых случаях азоксигемохромогеном, в результате денатурации азоксимиоглобина в процессе посола, копчения, созревания, сушки. Кроме того, в соленых мясопродуктах могут присутствовать метмиоглобин, следы миоглобина и оксимаоглобина.
После варки соленые мясопродукты приобретают розово-красный цвет, который обусловлен в основном азоксигемохромогеном.
Окраска несоленого вареного мяса зависит от гематина.
На обесцвечивание колбасных изделий оказывает влияние ряд факторов: повышение температуры, кислород воздуха, недостаток нитрита, микроорганизмы, продукты окислительной порчи жиров.
При недостатке нитрита мясопродукты окрашиваются слабо и неравномерно и быстро обесцвечиваются на воздухе.
Обесцвечивание колбас может происходить и под влиянием ферментов микроорганизмов — оксидаз, которые способствуют окислению азокоигемохромогена в гематин.
Обесцвечивание колбас наблюдается также в случаях применения несвежего шпика с признаками окислительной порчи и наличием перекисей, которые также способствуют окислению азоксигемоглобина и азоксимиоглобина.
Нитриты, даже в сравнительно небольших дозах, не являются безразличными для здоровья человека. Разовая фармакологическая доза 0,3 г. Содержание нитрита в готовом продукте поэтому ограниченно. У нас в СССР допускается не более 20 мг на 100 г продукта.
Проведенными во ВНИИМПе (1935 г.) исследованиями были экспериментально установлены минимальные дозы нитрита, придающие мясу в процессе посола равномерную окраску. При мокром посоле говядины, баранины, конины достаточно добавить нитрита 0,1% к весу рассола, а свинины 0,06%. При сухом посоле колбасного мяса достаточно ввести нитрита 0,005% к весу мяса (нитрит вводят в растворе). Указанные дозы были приняты и применяются в промышленности в соответствии с действующими инструкциями.
Позднее работами ВНИИМПа доказано, что действие нитрита зависит от молекулярного соотношения нитрита и красящего белка мяса, поэтому реакция пойдет полнее в сторону образования азоксимиоглобина при наличии в начале реакции количества нитрита, превышающего теоретическое.
Количество нитрита, которое необходимо для реакции с миоглобином мяса и гемоглобином оставшейся крови, можно рассчитать исходя из общего количества гемина, определяемого в мясе.
Гемин является производным гема-простетической группы многлобина и гемоглобина. По количеству гемина судят о количестве красящих белков в мясе.
По данным Н. Н. Крыловой (ВНИИМП), содержание гемина в говяжьем мясе составляет в среднем 48 мг% (пределы 42—62 мг%), в свином 22—42 мг% (в среднем 28 мг%).
На одну молекулу гемина (молекулярный вес 652) расходуется одна молекула окиси азота (молекулярный вес 69). Если предположить, что из одной молекулы нитрита образуется одна молекула окиси азота, то минимальное количество нитрита, необходимое для перехода в говяжьем мясе всего многлобина в азоксимиоглобин, составит: (69 ∙ 0,048) : 652 = 0,005 г на 100 г мяса.
В настоящее время установлено, что из двух молекул азотистой кислоты образуется одна молекула окиси азота, следовательно количество нитрита должно быть удвоено.
Необходимо при этом учитывать, что при изготовлении колбасных изделий некоторая часть нитрита разрушается в процессе посола, тепловой обработки и хранения продуктов. При изготовлении вареных колбас свободного нитрита остается не более 40—45%, а полукопченых — не более 25% к исходному.
Установлено, что при посоле смесью селитры и нитрита достигается лучшее сохранение цвета мяса в процессе хранения, чем при посоле одним нитритом. Поэтому одновременное применение нитрита и селитры является наиболее целесообразным, особенно при посоле продуктов, предназначенных для длительного хранения.
ВНИИМП рекомендует добавлять при посоле 25 г селитры и 5 г нитрита на 100 кг мяса. При длительном хранении полукопченых колбас в защитных покрытиях добавляют на 100 кг мяса 50 г селитры и 5 г нитрита. Нитрит можно использовать только на комбинатах, имеющих лаборатории.
В зарубежной практике широко применяют при производстве колбасных изделий посолочные смеси. Они исключают необходимость использования в чистом виде нитрита и обеспечивают получение стандартной продукции с хорошей окраской.
Н. Н. Крыловой, Л. Д. Зуевой, А. А. Дергуновой и другими (ВНИИМП) разработан состав посолочной смеси и способы ее применения при мокром и сухом посоле различных колбасных изделий. В состав ее входят: соль (99%), селитра (0,83%), нитрит натрия (0,17%). Широкое производственное испытание посолочных смесей подтвердило целесообразность их применения.
По данным Д. С. Бауернфейенд, Е. Г. Смит, С. М. Холленбек, Д. И. Андерсон и других, известно, что для ускорения образования окраски, равномерности, получения более красивого цвета мясопродуктов и предохранения их от обесцвечивания в процессе хранения целесообразно применять аскорбиновую кислоту или аскорбинат натрия.
Аскорбиновая кислота улучшает вкус и запах колбасных изделий.
При добавлении аскорбиновой кислоты необходимо соблюдать определенные условия. Аскорбиновую кислоту рекомендуют добавлять как можно позже при составлении фарша. Посолочную смесь и аскорбиновую кислоту не следует растворять совместно, а вводить в фарш раздельно. Допускается введение аскорбината натрия в посолочную смесь или рассол при условии их немедленного использования.
При шприцевании мясопродуктов рассолом рекомендуют применять Т — или У-образные трубки перед входным отверстием рассольного насоса с тем, чтобы раствор аскорбината натрия и рассола направлялись через одну иглу, т. е. смешивание растворов происходило бы непосредственно перед инъекцией рассола в мясо.
Этот способ более рациональный по сравнению с введением рассола и аскорбината натрия раздельно. Указанные способы рекомендованы в связи с тем, что при введении аскорбината натрия, а тем более аскорбиновой кислоты в рассол, содержащий нитриты, начинается бурная реакция, сопровождающаяся выделением окиси азота.
Аскорбиновая кислота реагирует непосредственно с нитритом натрия или калия, образуя окись азота, независимо от естественно присутствующих в мясе редуцирующих веществ. Можно предполагать, что в идеальных условиях реакция протекает так:
2NaNO3 или 2KNO3 → 2HONO при pH 5,2—6,4
2HONO + C6H8O6 → 2NO + 2H2O + С6Н6O6
Если принять максимально допустимое количество нитрита 20 мг на 100 г мяса, то аскорбиновой кислоты следует вводить 47 мг на 100 г мяса.
При введении такого количества теоретически получается некоторый избыток аскорбиновой кислоты. Практически этого не наблюдается, так как часть кислоты разрушается в процессе посола и обжарки. По данным ВНИИМПа добавление аскорбиновой кислоты способствует ускорению процесса обжарки примерно на 25% от общей продолжительности этого процесса.
Роль сахара при посоле мяса
Количество сахара, добавляемого при посоле мясопродуктов, весьма различно. У нас в мясной промышленности при посоле добавляют сахара 0,1—0,3% к весу мяса.
Глюкозу, фруктозу, декстрозу в отечественной промышленности не применяют.
В мясной промышленности Англии в посолочную смесь вводят 30—50% сахару к весу соли или 1,5% к весу мяса. При мокром посоле сахар не превышает 8% к весу рассола и 5% к весу мяса.
В немецких рецептурах рекомендуют добавлять 1,5—2,0% сахара к весу мяса.
В Америке обычно добавляют 1,15% сахару.
Особое значение для сохранения цвета мяса при посоле придают действию восстанавливающих сахаров — глюкозы, мальтозы, декстрозы, которые способны поглощать кислород и предохранять мясо от обесцвечивания. При кратковременном посоле рекомендуют употреблять глюкозу, при длительном — сахарозу, которая под действием микроорганизмов и ферментов образует глюкозу и фруктозу.
В результате проведенных работ ВНИИМП установил, что глюкоза оказывает влияние на интенсивность и устойчивость окраски при добавлении ее к мясу в количестве 3—5% при введении 20 мг% нитрита, но при этом получается неприятный сладкий вкус; при введении 5 мг% нитрита влияния глюкозы не обнаружено. Роль сахара при введении его со специями при приготовлении колбас в количестве 0,1% сводится к адсорбции ароматических веществ специй.
При длительном посоле мясопродуктов добавлением сахара можно направленно воздействовать на развитие микрофлоры.
Сахар, являясь вкусовым антагонистом соли, в известной степени смягчает вкус соли в колбасных изделиях, повышает осмотическое давление рассола и смещает концентрацию ионов водорода.
Сахар в процессе посола под действием ферментов микроорганизмов и ферментов мышечной ткани образует кислоты, которые способствуют понижению pH рассола, а также набуханию и разрыхлению коллагена и, следовательно, приданию мясу более нежной консистенции.
Работами ВНИИМПа, вопреки установившемуся мнению, было показано, что сахароза, глюкоза и лактоза не влияют на расход нитрита при посоле говяжьего и свиного мяса. При добавлении нитрита! к мясу в количестве 20 мг% существенного уменьшения его расхода в зависимости от добавления различных сахаров не наблюдалось.
Методы посола мясопродуктов
В зависимости от того, в каком виде применяются посолочные вещества, различают сухой, мокрый, смешанный или комбинированный методы посола.
Сухой посол. Мясопродукты сортируют по весу, затем натирают солью или посолочной смесью и укладывают в штабеля, ящики или другую тару, пересыпая солью каждый ряд. Штабеля делают высотой 1,5 м. Преимуществом посола в ящиках является предохранение мясопродуктов от действия воздуха и света. При сухом посоле наименьшие потери белков и экстрактивных веществ, по сравнению с другими методами посола, но наряду с этим имеют место неравномерное распределение соли, значительное обезвоживание продукта и большие потери веса, особенно частей туш, имеющих мало жира и много влаги (мяса 10—20%; субпродуктов до 35—40%), что приводит к понижению вкусовых и питательных свойств готовых продуктов.
Сухим посолом солят бекон (бескостную грудинку), шпик, отдельные виды окороков, предназначенные для длительного хранения. Перед сухим посолом окорока шприцуют рассолом, содержащим 16—18% соли, 0,05% нитрита, 0,5% селитры и 0,5% сахару.
В процессе посола делают одну или две перекладки, перемещая верхние ряды вниз. Продолжительность посола при этом колеблется в зависимости от вида, состояния и размера продукта.
|
Продукт |
Продолжительность посола в сутках |
|
Бекон (бескостная грудинка) |
13—30 |
|
Шпик |
22 |
|
Окорок советский |
27—35 |
Сухой посол широко применяется при непродолжительном посоле мяса, направляемого на производство вареных, полукопченых и копченых колбас.
При производстве сосисок, вареных, полукопченых и копченых колбас все говяжье, баранье и основная часть свиного мяса подвергается предварительному посолу.
Продолжительность посола колбасного мяса определяется скоростью проникновения посолочных веществ внутрь тканей, а также скоростью протекания последующих физико-химических процессов, которые, в результате взаимодействия соли с белками мяса, приводят к повышению липкости мяса и его способности связывать воду и удерживать ее при тепловой обработке.
В нашей промышленности наиболее широко распространен посол колбасного мяса в виде шрота, т. е. после измельчения на волчке с крупной решеткой в 16—25 мм, в течение 2—3 суток. В последнее время мясо измельчают более тонко (до 2 мм), срок посола сокращается до 6 час.
При изучении различных методов посола для производства вареных колбас и сосисок (ВНИИМП) установлено, что наиболее высокая влагопоглощаемость и липкость фарша, а также выход и качество готового продукта получаются не при сухом посоле, а при добавлении соли, растворенной в 10% воды к весу мяса. Вводить соль и воду можно и раздельно, но при этом скорость распределения соли в измельченном мясе понижается. Одновременное введение соли и воды имеет и другие, кроме интенсификации процесса посола, преимущества: применение рассола облегчает автоматизацию дозирования соли, повышает санитарную культуру производства и исключает возможность попадания в мясо вместе с солью механических примесей. Продолжительность такого посола 6 час. при температуре помещения 2—4°.
При вынужденной задержке мясо может находиться в посоле 24 часа, при этом его температура понижается до температуры окружающего воздуха.
При тонком измельчении мяса перед посолом отпадает необходимость в его вторичном измельчении, что имеет место при посоле мяса в виде шрота, последующее измельчение которого на волчке происходит медленнее, чем мяса в кусках, а удельный расход электроэнергии при этом, по данным А. А. Конаревского и А. А. Дергуновой (ВНИИМП), увеличивается на 17%.
Для приготовления рассола целесообразно применять непрерывные изготовители без мешалок. Принцип действия одного из них основан на том, что вода, непрерывно двигаясь через слой соли, превращается в насыщенный рассол несколько выше дна бака, нижний слой соли является фильтрующим и обеспечивает полную очистку рассола.
Посол колбасного мяса при всех методах наиболее целесообразно производить в тазиках слоем не выше 20 см, так как при этом происходит быстрое охлаждение мяса и более равномерный посол, а загрузка помещения посола значительно выше (на 1 м3 площади помещается 800—1000 кг, против 200—250 кг в бочках).
Температура в помещении посола 2—4°.
Посол мяса в тонком измельчении в некоторых странах принят при производстве сухих сырокопченых колбас.
При производстве вареных колбас во многих странах добавляют различные фосфаты — пирофосфаты и полифосфаты — в виде запатентованных препаратов. Наиболее распространенными из них являются: «Гефризол», «Брет фибрвзюл», «Глютамаль», «Плазмаль» (ФРГ); «Аустрозол (Австрия); «MSB» (Англия); «Витафоз» (США); «Акколин» (Голландия, США).
По данным ВНИИМПа, «Гефризол» представляет собой смесь среднего (Na4P2O7) и кислого пирофосфата (Na4H2P2O7) в соотношении 1:1.
К. Молер и Ф. Киермейер (ФРГ) указывают, что в вареных, ливерных и кровяных колбасах фосфаты улучшают внешний вид, способствуют лучшему связыванию воды и гомогенизации жировой части фарша. Поскольку значение pH колбасных изделий изменяется при добавлении фосфатов, необходимо применять такие препараты, которые не сдвигают pH выше 6,4.
Многие исследователи находят, что увеличение набухания белков мяса при добавлении щелочных фосфатов связано с изменением pH в щелочную сторону.
Добавление нейтральных фосфатов, таких как гексанатрий метафосфат, не изменяет набухания, а добавление кислого натрия пирофосфата несколько уменьшает набухание. В слабой кислой среде метафосфаты вызывают коагуляцию белков мяса.
Р. Хамм объясняет причину повышения набухания и гидратации мускульных белков при действии фосфатов тем, что фосфатные останки связывают ионы кальция и магния в молекуле белка. При этом в пептидной цепи освобождаются полярные группы, которые присоединяют молекулы воды и повышают гидратацию белковой молекулы. От степени гидратации зависят набухание, структура, консистенция и окраска мускульных волокон до и после нагревания.
По исследованиям В. В. Пальмина (ВНИИМП), действие фосфатов на белки мяса аналогично действию АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), так как в присутствии пирофосфата происходит диссоциация актомиозина на актин и миозин.
По данным исследований Д. Р. Бендолла, под действием полифосфатов актомиозин мышц распадается на свои компоненты, что способствует переходу гельформы в зольформу, которая может связать большее количество воды. Более поздними работами Химико-физического института ФРГ доказывается, что полифосфаты оказывают очень незначительное влияние на растворимость белков и диссоциацию актомиозина, но сильно повышают гидратацию актомиозина и лишь в небольшой степени влияют на миозин. Эти противоречивые мнения указывают на недостаточное изучение данного вопроса.
По мнению Р. Грау, действие фосфатов на белки мяса при введении их не более 1 % аналогично действию соли при благоприятном pH. Однако фосфаты оказывают благоприятное влияние на белки мяса только в присутствии хлористого натрия. При добавлении фосфатов вместе с солью может быть достигнуто действительное улучшение качества колбасы. Благодаря добавлению фосфатов сглаживаются индивидуальные колебания в способности мяса связывать воду.
Фосфаты способствуют улучшению цвета, повышению способности мяса связывать воду и предохраняют от вытапливания жира, поэтому возможно применение более высоких температур при копчении и сокращение продолжительности этого процесса (американская литература).
Полифосфаты применяют и при посоле окороков для повышения их сочности и уменьшения потерь при варке.
Добавление фосфатов при производстве вареных колбас может способствовать (исключению выдержки мяса в посоле и ликвидирует бульонные и жировые отеки колбас. Добавляют фосфаты в количестве 0,6% (0,3—0,8%).
Мокрый посол. При посоле этим методом мясопродукты укладывают в тару, заливают более или менее концентрированным рассолом соли и выдерживают в нем в течение определенного времени. Концентрация рассола зависит от вида и сорта мяса, продолжительности и условий хранения готовых колбасных изделий.
Соль проникает в мясо очень медленно, поэтому для ускорения процесса посола применяют различные методы шприцевания — инъекции рассола з толщу мясопродуктов с последующей их заливкой рассолом.
Одним из методов шприцевания мясопродуктов является инъекция рассола при помощи полых перфорированных игл. Этот метод широко применяется в нашей промышленности при посоле окороков, а также кореек и грудинок.
Расположение уколов и их количество различны на разных предприятиях. Этот способ шприцевания требует больших навыков и высокой квалификации засольщиков.
Продолжительность введения рассола при каждом уколе 2—4 сек. Количество введенного рассола составляет 6—16 % к весу продукта.
Более совершенным методом шприцевания является инъекция рассола через кровеносную систему.
В США и во всех странах Европы этот метод применяется при посоле передних и задних окороков путем введения рассола через бедренную или плечевую артерию, а также при посоле языков.
Преимуществом этого метода посола является быстрота и равномерность распределения рассола, точность дозировки, хорошее удерживание рассола, возможность легкого регулирования выхода и содержания соли в готовом продукте.
В нашей промышленности разработаны два метода посола через кровеносную систему: предложенный главным мастером Рижского мясокомбината А. А. Аренсом; разработанный Д. В.
Павловым и Т. П. Полетаевым (МТИММП, ВНИИМП). Различаются эти методы по количеству и концентрации введенного через кровеносную систему рассола, а также по продолжительности и температурным условиям посола.
Подготавливают окорока к посолу через кровеносную систему при первичной переработке скота. Для этого накладывают на заднюю ногу путовую цепь непосредственно за копытом, обеспечивают полное обескровливание, хорошую разделку туш: без порезов задних и передних окороков, проходящей вдоль позвоночника задней аорты, а также бедренной и плечевой артерии.
Окончание шприцевания при введении 15% рассола характеризуется появлением из вены чистого рассола.
Для обеспечения точного количества рассола шприцевание производят на специальных весах.
Торцовую часть окорока шприцуют дополнительно одним или двумя уколами.
Рассол вводят в окорок под давлением 2—3 атм в количестве 8—15% к весу окорока.
Концентрацию рассола устанавливают в зависимости от продолжительности и условий посола от 14 до 22%.
При посоле по методу А. А. Аренса окорока после шприцевания опускают в чаны или бочки. Количество заливочного рассола должно составлять 150% к весу окороков; продолжительность посола в рассоле трое суток при температуре 12—45°. Затем окорока стекают одни сутки при температуре 0—4°. После стекания их укладывают в штабеля и оставляют для созревания при той же температуре на трое суток, промывают и направляют на последующую обработку.
При посоле по методу Д. В. Павлова и Т. Н. Полетаева на шприцованные окорока натирают солью, укладывают в тару и через одни сутки заливают рассолом в количестве 30—40% к весу окороков. Посол в рассоле продолжается шесть суток, после чего окорока укладывают в штабель и оставляют для стенания, распределения соли и созревания на 9—10 суток.
Посол производят при температуре 2—4°.
При любом методе посола созревание мясопродуктов после извлечения их из рассола является чрезвычайно целесообразным, так как при этом, кроме созревания, происходит перераспределение соли между поверхностными слоями, содержащими больше соли, и внутренними — менее просоленным, без дополнительного поступления соли извне, вследствие чего будет достигнута равномерность распределения соли при умеренном ее содержании.
При шприцевании через кровеносную систему рассол прочно удерживается в продукте. По данным ВНИИМПа, привес окорока после посола и стекания примерно соответствует весу введенного рассола: при введении рассола в количестве 8,29% к весу окороков выход окороков составляет 107,9%, тогда как при введении полой перфорированной иглой в мышечную ткань 15% рассола выход соленых окороков составляет 110%.
Равномерность и скорость распределения рассола при данном методе шприцевания позволяет сократить продолжительность посола в 2—3 раза.
Для ускорения проникновения посолочных веществ в мясопродукты (без кости) в ряде стран при шприцевании применяют машины, позволяющие одновременно вводить НЮ и более перфорированных игл. В многоигольчатом шприце грудинку помещают на сетку, в отверстия которой проходят иглы. При опускании крышка прижимает грудинку к иглам, которые входят в толщу ее. Одновременно с этим автоматически включается подача рассола. В шприце с конвейерной подачей автоматизированы операции подачи грудинки под иглы, их опускание и подача рассола.
В последнее время для интенсификации процесса посола рекомендуют применять циркулирующий рассол высокой концентрации (24—25%) при температуре до 50°.
Проведенные ВНИИМПом (Л. П. Лаврова, Н. Д. Кравченко и др.) и МТИММПом (А. С. Большаков, А. А. Соколов) работы дали положительные результаты при производственной проверке этого метода.
Посол при повышенной температуре проводят следующим образом. Окорока (после шприцевания через кровеносную систему), грудинки, корейки и другие продукты укладывают на полочки рамы, которые погружают в рассол 25%-ной концентрации, нагретый до 50°, а при непрерывной циркуляции его выдерживают 12—18 час. (в зависимости от вида продукта) при постоянной температуре 48—50°. После извлечения из рассола продукты промывают и направляют на дальнейшую обработку.
При обычных условиях посол окороков длится 18 суток, при посоле подогретым рассолом — 18 час. Окорока получаются с хорошим вкусом и консистенцией, но менее ароматичные, чем при обычном дли тельном посоле, что компенсируют (ГДР и ФРГ) добавлением специй и вина в шприцовочный рассол.
Преимущества быстрого посола — отсутствие брака, быстрота изготовления, снижение |Потерь при варке. Для ускорения посола можно применять и вибрацию. По данным ВНИИМПа, при применении вибрации рассола накапливание соли в мясопродуктах происходит более интенсивно (на 20%), чем в неподвижном рассоле, но преимуществ перед циркуляцией не установлено.
С целью ускорения проникновения рассола рекомендуется также применение вакуума. Вакуумирование расширяет кровеносные сосуды к клетки мышечной ткани и облегчает проникновение в них рассола.
Продолжительность процесса значительно сокращается. Обычно в мясопродукты вводят определенное количество игл, в которые подается рассол после удаления воздуха до 0,055 атм остаточного давления. Пропитывание рассолом продолжается 15—20 мин. Затем требуется последующая дополнительная обработка продукта в течение 1—4 суток.
Для английского бекона шприцевальный рассол готовят плотностью 26° Bé (на 100 л воды 32—35 кг соли и 3 кг калийной селитры), а заливочный на 2° Bé меньше шприцевального, т. е. 24° Bé без селитры. Заливочный рассол используется многократно и ценится при производстве бекона очень высоко, так как, обогащаясь выщелачиваемыми белками, фосфатами, а так же селитрой и нитритом (из шприцевального рассола), он придает продукту хороший вкус и приятный равномерный цвет. Шприцевальный рассол должен иметь нейтральную реакцию (pH 7), заливочный — слабокислую (pH 6,8—6,9).
Число уколов при шприцевании 20—24 (в зависимости or размеров полутуши и времени года), а количество рассола — 6—7% от ее веса. Для лучшего просаливания лопаточной части в полость, откуда извлечена кость, закладывают сухую посолочную смесь с 2% калийной селитры (150—250 г на одну полутушу). При укладке в чаны каждый ряд половинок пересыпают сухой солью из расчета 550—650 г на одну половинку.
Смешанный, или комбинированный, посол. Этот метод наиболее распространен при производстве свинокопченостей и солонины
При посоле солонины на костях после разрубки туш на куски определенного размера, для ускорения проникновения соли, делают надрубы на костях, а в толще мышц надрезы.
Мясопродукты тщательно натирают посолочной смесью из соли, селитры и сахара, укладывают в тару (свинопродукты шкурой вниз) и выдерживают в течение 3—4 суток до образования маточного рассола, а затем запрессовывают и заливают рассолом.
При мокром и смешанном посоле для заливки применяют рассолы, содержащие 13—16% соли, селитру, нитрит и сахар.
Для обеспечения равномерного посола мясопродукты следует перекладывать. В зависимости от продолжительности посола перекладку производят на 10—15-й день посола.
Посол мороженого мяса в рассоле с содержанием 16—18% соли, 0,5 селитры, 0,5 сахару и 0,02% нитрита может быть осуществлен без предварительного размораживания. Проникновение соли при этом происходит по мере размораживания продукта.