Мясо и мясные продукты содержат значительное количество воды, но благодаря особому внутреннему строению и свойствам содержащихся в них компонентов обладают определенной формой и структурой. Придание изделиям в процессе производства заданной формы и структуры — одна из задач технологии мясных продуктов.
Структура, или внутреннее строение пищевых продуктов есть взаиморасположение их составных частей и связь между ними. У мясопродуктов различают два уровня организации структуры: макроструктуру и микроструктуру. Макроструктура, видимая невооруженным глазом, дает представление о физическом состоянии и расположении тканей мяса. Микроструктура, определяемая при помощи оптического микроскопа, характеризует взаимосвязь основных компонентов мяса — белков, липидов и воды. Животные ткани и вырабатываемые из них изделия представляют собой сложные типы дисперсионных систем клеточного (неразрушенные волокна), неклеточного (фарши) строения и структурированные жидкости (кровь, бульон). Свойства дисперсионных систем зависят от соотношения фазы, содержащей белки, жиры, обрывки тканей и дисперсионной среды, характера взаимоотношений дисперсионных частиц друг с другом и со средой, состава среды.
В зависимости от характера и прочности связи между дисперсными частицами по классической систематизации структур пищевых продуктов Ребиндера различают коагуляционные и конденсационно-кристаллизационные структуры.
Коагуляционные структуры образуются в результате коагуляционного взаимодействия дисперсных частиц через дисперсионную среду, образуя каркас. Эти структуры обладают малой прочностью вследствие наличия тонких устойчивых прослоек жидкой среды в участках сцепления элементов коагуляционной сетки, препятствующей сближению частиц. Характерной особенностью этих структур является способность к восстановлению после разрушения, т.е. тиксотропия. Коагуляционной структурой обладают сырые колбасные фарши, фарши ливерных колбас.
Конденсационно-кристаллизационные структуры образуются вследствие непосредственного фазового контакта; в них отсутствуют жидкие прослойки в узлах сцепления пространственной сетки. Такие структуры, к которым относятся животные ткани, мясные продукты с клеточным строением, готовые колбасные изделия, характеризуются прочностью, упругостью и необратимостью характера разрушения.
Классической систематизации структур пищевых продуктов Ребиндера сопутствуют и многочисленные другие, основанные на разных принципах классификации. Например, группы продуктов по структуре рассматривают в следующей классификации: жидкости (напитки, молоко), плотные жидкости (плодовые концентраты, бульоны), пластичные продуты (колбасные фарши, сливочное масло, творог), пластичные продукты гелевой структуры (желе, студни, зельцы), плотные продукты клеточной структуры (плоды, овощи), плотные продукты фибриллярной структуры (мясо, рыба). Эта классификация объединяет продукты как с нативной природной структурой (мясо, рыба, овощи, плоды), так и со структурированной в результате обработки (фарши, студни, желе).
Объективную оценку структуры сырья и готовых продуктов производят с помощью структурно-механических или реологических показателей.
Структурно-механические свойства проявляются при механическом воздействии на продукт и характеризуют сопротивляемость приложенным извне усилиям. Эти свойства классифицируют по характеру приложения усилий на сдвиговые (касательные напряжения), компрессионные (нормальные напряжения растяжения-сжатия) и поверхностные - при сдвиге или отрыве продукта от твердой поверхности. В процессе технологической обработки один и тот же продукт может переходить из одного реологического состояния в другое, часто противоположное по свойствам первому.
Каждая группа свойств характеризуется множеством показателей. К основным показателям сдвиговых реологических свойств относятся предельное напряжение сдвига,вязкость эффективная и пластическая,период релаксации.
С помощью этих параметров рассчитывают течение продуктов в трубах, рабочих органах машин и аппаратов, по ним можно судить о качестве продукта и степени его обработки. Сдвиговые свойства дают возможность обосновать оптимальные условия ведения технологических процессов, их механизацию и автоматизацию.
К компрессионным или объемным свойствам относятся модуль упругости (Е, Па), период релаксации напряжений (т0, с) и относительная деформация (е). Эти параметры необходимы для расчетов процессов формования, шприцевания, дозирования и течения по трубопроводам пластичновязких продуктов. Объемные свойства используют и для оценки качества пластично-вязких (фарши) и упруго-эластичных (колбасные изделия) свойств.
Поверхностные свойства — адгезия, когезия, коэффициент внешнего трения и др. характеризуют усилия при взаимодействии между поверхностями контакта при нормальном отрыве или сдвиге. Эти характеристики необходимы для выбора и разработки новых видов материалов для аппаратов, тары, трубопроводов и другого оборудования, поверхности которых должны обладать малой адгезией и минимальным сопротивлением движению продукта.