Тонкоизмельченные эмульсии
Ассортимент сырья, используемого для таких эмульсий, довольно широк. Ограничим этот перечень только мясом post-rigor.
Мясо бычков от полной туши 10% жира
Мясо коров от полной туши 12% жира
Говяжья обрезь нежирное мясо/жир
50/50
60/40
70/30
80/20
90/10
Всегда следует стремиться к наиболее экономичному отбору сырья. С момента убоя животного ведется постоянная борьба между физическими, микробиологическими и питательными аспектами, определяющими использование мяса. Естественно, что мы не хотим использовать мясо в качестве органического удобрения (по крайней мере, пока оно не пройдет через пищеварительную систему человека).
Все виды мяса состоят из трех химических групп: белка, влаги и жира. При выборе сырья для колбасных эмульсий или фаршевых продуктов необходимо учитывать эти три основные компонента. Наиболее важным компонентом является белок.
Белок
Белки представляют собой сложные молекулярные структуры, состоящие из различных аминокислот с разной молекулярной массой. Они обладают разной реакцией на воду, а также на солевые растворы. Основными группами являются водорастворимые белки, солерастворимые белки и коллагеновая группа.
Для колбасных эмульсий мы, в основном, заинтересованы в группе солерастворимых белков, вследствие их взаимодействия с водой и жиром, позволяющего получать колбасные продукты нужной текстуры, формы и стабильности.
Водорастворимые (ВРБ) или саркоплазматические белки представляют собой 'мясной сок', который мы часто видим на дне ящика или чана, где хранилось мясо. Эти белки составляют 25-30% от общего белка, они водорастворимы и коагулируют при нагревании, образуя мягкий гель. В этой группе белков находятся ферменты мышечной ткани, а также важный пигмент миоглобин. Миоглобин является цветообразующим пигментом, который вступает в реакцию с посолочными агентами, придавая мясу характерный цвет. С помощью функционального концентрата или функционального изолята соевого белка можно получить высокостабильную эмульсию. Какую роль саркоплазматические белки играют в образовании стабильной эмульсии, пока неясно. Они могут даже мешать контрактильным или солерастворимым белкам при образовании стабильной эмульсии. В конечном счете они, вероятно, являются самым главным источником белка как такового, а также железа и гема, ответственных за образование цвета.
Миофибриллярные белки или контрактильные белки - это белки, которые интересуют нас больше всего. Эти белки растворяются в присутствии соли и коагулируют при нагревании, образуя очень плотный гель.
Основными компонентами солерастворимой группы являются актин и миозин. В теле живого животного филаменты актина и миозина скользят друг о друга и дают мышце возможность расширяться или сжиматься. После убоя начинается развитие rigor mortis, актин и миозин вступают в реакцию, образуя очень стабильный комплекс, называемый актомиозином. Отдельно миозин составляет 35% мышечного белка, а актин - около 15%.
Миозин и актин более растворимы в присутствии соли или посолочного рассола до образования актомиозинового комплекса. Миозин лучше других белков обволакивает частицы жира, образуя стабильную мясную эмульсию. По этой причине мясо "парной обвалки" стали обрабатывать солью. В парной мышечной ткани актино-миозиновая реакция еще не началась и миозин экстрагируется легче.
Третьим типом белка мяса является коллаген. Коллаген - это соединительная ткань, которая образует пленку, окружающую мышечные волокна и пучки волокон. Эти белки составляют также кожный покров, кишки и сухожилия мышечной ткани. Коллаген в присутствии влаги и при нагревании превращается в желатин. При охлаждении он образует стабильную эмульсию. Другой отличительной чертой коллагена является то, что он становится менее растворимым с возрастом животного. Гораздо легче получить желатин из телячьих голяшек, чем из голяшек старой молочной коровы.
Коллаген можно сделать чрезвычайно стабильным в присутствии соли. Я часто удивлялся, почему кусок хребтового шпика после автоклавирования/стерилизации в консервной банке не вытапливается. Причиной этого является то, что хребтовый шпик или край бекона предварительно коптили и обрабатывали солью для придания большей стабильности. По этой причине опытные изготовители салями предварительно солят крупноизмельченный жир. Кусочки обработанного жира сохраняют лучшую целостность в продукте, поскольку они менее подвержены плавлению и вытапливанию во время сушки и ферментации.
Ключевым фактором успешного производства колбасы является способность белков связывать жир и воду в стабильную матрицу. Рассмотрим влагоудерживающую способность (ВУС). Поскольку вода является самым дешевым ингредиентом колбасы, необходимо удержать в эмульсии не только ту воду, которая является частью мяса, но и максимальное количество воды, добавленной по рецептуре. Функциональные изоляты, а также функциональные концентраты соевого белка значительно увеличивают способность эмульсии удерживать воду, одновременно повышая пищевую ценность продукта.
Мышечные белки способны химически связывать некоторое количество воды. Вода поглощается также нитеподобными структурами, образующими волокна. Когда эта структура дает усадку, вода выделяется. Когда структура набухает или расширяется, влага поглощается.
pH или кислотность - важный фактор, влияющий на набухание белковых волокон мышечной ткани. Мышечная ткань мяса обладает минимальной ВУС при pH 5,0-5,2. Более низкое или более высокое значение pH увеличивает влагоудерживающую способность. В момент убоя мышечная ткань имеет pH около 7 (значение считается нейтральным). Влагоудерживающая способность в этот момент хорошая. После убоя мышечный запас гликогена метаболизирует, вызывая образование молочной кислоты. Вследствие этого pH падает и ЁУС снижается.
Моментом, при котором мясо обладает наихудшей ВУС, является изоэлектрическая точка. При этом положительные и отрицательные заряды белков уравновешиваются, свободных электрических зарядов, способных связывать воду, нет. Когда в мясо добавляют поваренную соль, изоэлектрическая точка сдвигается к pH около 4,5. Очень важное значение имеет количество добавляемой соли. У нормального нежирного мяса введение 4-4,57о соли дает самую лучшую ВУС. Если с солью добавлять воду, эффект снижается. Я с уверенностью могу сказать, что если с солью добавить что-либо в мясо, то на эффективность экстрагирования солерастворимых белков будет влиять разбавление системы. В эмульсионной системе, требующей полной отдачи от функциональных белков, я рекомендую применять предварительную гидратацию вводимых белков, таких как функциональный изолят или функциональные концентраты соевого белка, отдельную гидратацию других наполнителей, и только потом, когда завершится экстракция миозина, ввести этот материал в эмульсию.
Наиболее целесообразной при приготовлении эмульсии из мяса post-rigor я считаю следующую последовательность этой процедуры:
- Измельчить на волчке нежирное мясо, пропустив его через решетку 1/8 (3-4 мм).
- Поместить мясо в куттер, добавив только фосфаты, и куттеровать 30-45 сек. на скорости смешивания. Фосфаты вызовут набухание мышечной ткани. Набухшая мышечная ткань обеспечит более быстрое и легкое проникновение соли, что повысит ВУС смеси.
- Добавить а нежирный фарш всю соль вместе с посолочными агентами. После этого в нежирном фарше создаются необходимые условия для развития цвета.
- Ввести предварительно гидратированные функциональные белки.
- Влить всю воду/лед по рецептуре.
- Затем ввести жир, специи и все остальные ингредиенты и продолжать эмульгирование.
- Кроме всего перечисленного можно добавить кровяные гели, жировые эмульсии или эмульсии из свиной шкурки.
Температура также имеет большое значение для ВУС. Оптимальная температура для влагосвязывания составляет около 37 град. Ф (2,8 град.С). Здесь возникает трудность, поскольку для обеспечения нужной пластичности жира необходима более высокая температура. Поскольку все функциональные белки теплостойки, то решить эту проблему поможет предварительно приготовленная и охлажденная жировая эмульсия. Это позволит экстрагировать миозин при более низкой температуре и добавить жировую эмульсию (1 часть белка, 4 части воды и 5 частей жира), предварительно приготовленную при более высокой температуре для обеспечения нужной пластичности жира. Поскольку функциональным изолятом и функциональным концентратам не нужны НИ СОЛЬ, НИ ФОСФАТЫ для того, чтобы стать функциональными, а только вода, то все количество соли по рецептуре следует добавлять непосредственно в нежирное мясо.
Пример
Если мясная эмульсия содержит 33% нежирного мяса, а конечный продукт содержит 2% соли, то нужно добавить 2 кг соли непосредственно к 33 кг мяса, таким образом, 6% соли вступит в реакцию с нежирным мясом, требующим для экстракции миозина при пониженной температуре 4-4,5% соли, поскольку жир был проэмульгирован с функциональными производными сои.
Типичные американские говяжьи сосиски
Ингредиенты Количество
Мясо от туши коровы, 12% жира 37,63 кг
Говяжья обрезь, 50% жира 62,37
Лед/вода 30,00
Соль 3,00
Кукурузная патока 2,00
Белый перец 0,20
Мускатный орех 0,053
Чесночный порошок 0,05
Эриторбат натрия 0,053
Нитрит натрия 0,016
Фосфат натрия 0,50
ИТОГО 135,872
На первом этапе нужно преобразовать количество в проценты.
Мясо от туши коровы, 12% жира 27,70%
Говяжья обрезь, 50% жира 45,90
Лед/вода 22,09
Соль 2,21
Кукурузная патока 1,47
Специи 0,22
Посолочные агенты 0,41
ИТОГО 100,00
На следующем этапе нужно составить рабочий перечень всех ограничений на данный продукт - сосиски.
СТАНДАРТНЫЙ УРОВЕНЬ ПОТЕРЬ ПРОДУКТА ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ В США СОСТАВЛЯЕТ 10%.
МЫ БУДЕМ РУКОВОДСТВОВАТЬСЯ ЭТИМ, ПОКА НЕИЗВЕСТЕН ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ ПОТЕРЬ.
МАКСИМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЖИРА В ПРОДУКТЕ ДОЛЖНО БЫТЬ 30%. МИНИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ белка - 11%.
ИМЕЕМ ЧЕТЫРЕ ВИДА МЯСНОГО СЫРЬЯ:
МЯСО ОТ ТУШИ БЫЧКОВ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПО АНАЛИЗУ 10% ЖИРА.
МЯСО ОТ ТУШИ КОРОВ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПО АНАЛИЗУ 12% ЖИРА.
ГОВЯЖЬЯ ОБРЕЗЬ, СОДЕРЖАЩАЯ ПО АНАЛИЗУ 50% ЖИРА.
ГОВЯЖЬЯ ОБРЕЗЬ, СОДЕРЖАЩАЯ ПО АНАЛИЗУ 60% ЖИРА.
ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ТЕКСТУРЫ ПРОДУКТА ИСПОЛЬЗУЕМ ИЗОЛЯТ СОЕВОГО белка, МАКСИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ КОТОРОГО В ЭМУЛЬСИИ 2%.
НИКАКИХ ДРУГИХ ЭМУЛЬГАТОРОВ НЕ ИСПОЛЬЗУЕМ.
МАКСИМАЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ГИДРАТАЦИИ СОЕВОГО ИЗОЛЯТА СЛЕДУЮЩИЙ: 1 ЧАСТЬ БЕЛКА К 3,5 ЧАСТЯМ ВОДЫ, ДАЮТ УРОВЕНЬ БЕлкА 19,6%.
ИЗОЛЯТ СОЕВОГО БЕЛКА СОДЕРЖИТ 88% белка
Белковая ЦЕННОСТЬ ВОДЫ СОСТАВЛЯЕТ 0.
1 ЧАСТЬ белка ПЛЮС 3,5 ЧАСТЕЙ ВОДЫ > 19,6%.
МЯСО БЫЧКОВ С 10% ЖИРА - 19,8% белка
Для расчетов будем пользоваться квадратом Пирсона из 4 частей. Необходимо переделать рецептуру эмульсии на более высокий уровень жира, поскольку соевый изолят практически не содержит жира. Заменяем 9 частей нежирного мяса, используя коэффициент 1 к 3,5.
Мясной блок уменьшается на 9%, с 73,6% до 64,6%. 64,6 кг мяса должны обеспечить 30 кг жира после тепловой обработки. Исходя из того, что при термообработке происходит 10%-ая усадка продукта, в рецептуре смеси должно содержаться 277« жира.
Пример:
30 х 0,90 (усадка при термообработке) - 27,00 жира в эмульсии.
27.00 разделить на 0,646 (процент мяса) = 41,7 - требуемый уровень содержания жира в смеси мяса.
Квадрат Пирсона из четырех частей
Для продолжения расчетов необходимо установить процентное соотношение частей мяса, поэтому требуется разделить отдельные части на сумму частей.
Теперь вспомним ,что требуется только 64,6% этого мяса, поэтому необходимо все пересчитать
Перепишем полученную рецептуру:
Теперь проверим работу по выполнению ограничений параметров.
По рецептуре требуется 27%-ое содержание жира в эмульсии до тепловой обработки. Известно, что усадка после термообработки составит 10%.
Нет ли ошибки в наших расчетах?
Нет!! После 10%-ой усадки при термообработке, значение белка увеличится.
10,6 разделить на 0,90 (фактор усадки после обработки) =11,18
Формула для расчета количества белка в мясе довольно проста. Надо вычесть процент жира из 100 и умножить полученное число на 0,22.
Пример
Мясо бычков 10%-ой жирности 100 - 10 = 90 х 0,22 = 19,8
13,44 х 19,8 - 2,66
Теперь осталось лишь набить эмульсию в оболочки для получения сосисок соответствующих размеров и массы.
В некоторых странах максимальные уровни использования нитрита строго ограничены. В России допустимый уровень нитрита составляет только 75 ppm. Едва ли этого достаточно для хорошего цвета вареных колбас. В США разрешено использовать 156 ppm. При уровне 75 ppm лучше всего производить предварительный посол мяса в течение 24-36 часов, и затем добавлять в него предварительно приготовленные жировые эмульсии, эмульсии из свиной шкурки и кровяной гель.
Выберем следующую систему: ввести посолочные ингредиенты (50 ppm нитрита, 0,5% фосфата и 17о соли) в крупноизмельченное мясо 12,7 мм (0,50 дюймов), перемешать его до однородности, выдержать в холодильной камере 24-36 часов. Затем при окончательном куттеровании добавить 25 ppm нитрита, 500 ppm эриторбата натрия, остальную соль, воду и специи; на последнем этапе ввести цельную кровь или кровяной гель, затем - набивка и термообработка.
