Степень развития этих процессов находится в зависимости от концентрации соли и длительности посола. В этой связи различают кратковременный и длительный посол (продолжительностью от нескольких суток, до нескольких недель). Кратковременный посол применяют при производстве вареных колбасных изделий, длительный — при выработке цельномышечных изделий из свинины, говядины и баранины, а также копченых и сырокопченых колбас.
Введение соли в мясное сырье в первую очередь вызывает изменение физико-химического состояния белков, обусловливающих их основные функционально-технологические свойства, и соответственно качество готового продукта.
Гидратация белков мяса при посоле возрастает вследствие взаимодействия ионов NaCl с полярными группами белков. В значительном увеличении гидратации белков при посоле важная роль принадлежит ионам хлора, так как они разрывают связи между пептидными цепочками. Адсорбция белковыми веществами ионов хлора снижает изоэлектрическую точку белков и повышает значение pH среды на 0,2-0,3 в нейтральную сторону, что увеличивает число полярных групп белков мяса и количество связанных с ними молекул воды. Чем больше интервал между pH среды и изоэлектри- ческой точкой белков мяса, тем больше количество гидрофильных групп и соответственно выше водосвязывающая способность.
Кратковременный посол заранее измельченного сырья в результате изменения состояния белков обеспечивает повышение водосвязующей способности мяса, его липкости и пластичности, с которыми связаны сочность, консистенция и выход колбасных изделий.
При посоле мяса количество вводимой соли ограничивают 2-2,5 %, что связано с оптимальными вкусовыми характеристиками вареных колбас. Вместе с тем введение 2-2,5 % хлорида натрия создает в тканевой жидкости концентрацию, близкую к оптимуму растворимости белков актомиозиновой фракции, что вызывает увеличение их гидратации и повышает количество адсорбционно-связанной влаги. Увеличение прочносвязанной влаги обусловливает повышение выходов, так как продукт при последующей термической обработке лучше удерживает влагу.
При накоплении хлорида натрия в тканевой жидкости также растет осмотическое давление и происходит обводнение сырья. Эта часть влаги может оказаться избыточной и отделится при тепловой обработке.
Действие хлористого натрия на белки мяса проявляется после проникновения его к мышечным волокнам, поэтому для изменения физико-химического состояния белков требуется интервал времени в границах не менее 8-10 часов при температуре 0 °С.
Повышение температуры может ускорить диффузию, однако такой путь неприемлем, потому что температурный оптимум экстракции солерастворимых белков находится в диапазоне от 0 до 2 °С. Кроме того, при температуре выше 10 °С начинают интенсивно развиваться микроорганизмы, вызывающие порчу мяса.
Особый характер приобретает влияние соли при использовании парного мяса.
Учитывая, что парное мясо имеет наиболее высокое значение pH и соответственно наиболее высокую водосвязующую способность, нет необходимости выдерживать его в посоле при производстве вареных колбас.
Посол используют для стабилизации
имеющегося уровня водосвязующей способности, так как этот показатель через 4 ч после убоя существенно снижается. При введении хлорида натрия в парное мясо ионы электролита, связываясь с актином и миозином, предотвращают образование актомиозинового комплекса. Одновременно ионы натрия и хлора подавляют АТФ-азную активность миозина. Таким образом, соль задерживает развитие посмертного окоченения. Посол парного мяса одновременно с куттерованием позволяет сохранить его способность связывать влагу на таком высоком уровне, что им можно пользоваться как добавкой к мясу с низкой способностью к гидратации.
Длительный посол. Продукты больших размеров с неразрушенной структурой всегда требуют большей концентрации соли и длительности посола. Если при непродолжительном посоле мясного фарша белки мяса претерпевают частичные денатурационные изменения в результате фрагментарных разрывов связей между пептидными цепями белков, то длительное воздействие соли вызывает более глубокую денатурацию некоторых белков и снижение их растворимости. При концентрации соли выше растворяющей, около 75 % солерастворимых белков переходят в нерастворимое состояние в прямой зависимости от концентрации рассола.
Количественные изменения мяса при посоле с использованием 8-20 % соли связаны как с миграцией белковых, экстрактивных, минеральных веществ и воды, так и с водопоглощением в результате изменений водосвязывающей способности мяса.
Величина потерь белков, преимущественно альбуминов и глобулинов, вырастает при увеличении концентрации рассола, особенно в диапазоне 10-12 %, затем снижается в результате денатурации и коагуляции белков.
Противоположно направленный процесс набухания и соответственно увеличения массы соленого мяса обусловлен осмотическими явлениями. При любой концентрации рассола в начале процесса происходит, как указывалось ранее, обезвоживание, а затем обводнение мяса как следствие повышения растворимости белков.
Набухание в числе многих факторов зависит от концентрации рассола и длительности посола (рис. 13.2).
Самое сильное набухание достигается при использовании рассола, который содержит от 8 до 10 % соли; при концентрации соли выше 22 % набухание резко снижается.
Волокна коллагена под действием соли обезвоживаются и становятся жесткими, но при длительном посоле (на 20-е сутки) набухают в результате диффузии не только ионов соли, но и молекул воды. Молекулы воды встраиваются между пептидными цепочками белковых молекул, изменяя их структуру. Жировая ткань при посоле практически не изменяется.
Важную роль в процессе набухания и последующего удержания влаги соленым мясом играет величина pH. Отклонение pH-среды при длительном посоле в щелочную сторону происходит под действием микрофлоры, вызывающей распад белков с накоплением продуктов основного характера.
Сдвиг реакции среды на 0,2-0,3 единицы pH в соленом мясе вызывает существенное увеличение его гидратации и влагоудерживающей способности. Увеличение pH-рассола в то же время может привести к его порче.
Добавление в рассолы полифосфатов позволяет увеличить pH примерно на 0,2-0,3 единицы, а также способствует переходу миозина в растворимое состояние. Это обеспечивает повышение набухаемости и влагоудержа- иия соленого мяса при его последующей варке.
Гидролитический распад белковых веществ и набухание соленого мяса улучшают его консистенцию, повышают сочность и нежность готовых изделий.
Важный вклад в процессы массообмена вносит непрекращающаяся деятельность тканевых ферментов и ферментов, выделяемых микроорганизмами. Некоторая часть белковых веществ мяса подвергается гидролитическому распаду, что приводит к разрыхлению мяса и возрастанию капиллярно-связанной влаги. При посоле в условиях механических воздействий количество капиллярно-связанной влаги растет более интенсивно.
Баланс потерь водорастворимых компонентов и обводнение мяса путем изменения концентрации соли и метода посола, позволяет варьировать массу и органолептические свойства соленого продукта в широких пределах.
Обезвоживание мяса при сухом посоле дает возможность использовать этот эффект при производстве соленых продуктов длительного хранения. Посол рассолами невысокой концентрации соли позволяет получать изделия с высоким содержанием влаги и повышенным выходом. В настоящее время предпочтение отдается продуктам слабого посола.
Следует отметить, что хлорид натрия не только влияет на белки мяса, но и на активность протеолитических ферментов мышечной ткани. При концентрации соли в сырье 5 % активность катепсинов снижается вдвое, ингибируя таким образом процесс созревания. Аналогичным эффектом обладает и нитрит натрия. Это необходимо учитывать при посоле мяса на разных стадиях автолиза.
Образование вкуса и аромата. Вкус и аромат соленых продуктов существенно отличается от несоленых, что обусловлено комплексом изменений белковых, экстрактивных веществ и липидов.
Специфический вкус и аромат при длительном посоле свиного мяса получил название «ветчинность». Он проявляется через 7-12 суток и усиливается с течением времени посола.
Появление характерных ветчинных свойств вызвано гидролизом белков и липидов под действием тканевых ферментов и ферментов, продуцируемых микроорганизмами в присутствии хлористого натрия.
Роль тканевых ферментов особенно вырастает при сильном посоле. В мясе, жире, а также железах имеется значительное количество ферментов (протеазы, липазы, дистазы и др.), действие которых обусловлено солью.
Присутствие как в соли, так и в мясе галофильных микроорганизмов превращает свинину в ветчину.
Наличие нитрита натрия, который взаимодействует с водорастворимыми белками мяса, также является обязательным условием формирования вкусоароматических свойств изделий посола.
Механизм образования аромата и вкуса соленых изделий является достаточно сложным.
В результате распада белков возрастает количество свободных аминокислот, некоторые из которых сами влияют на вкус (глутаминовая кислота), а некоторые являются веществами-предшественниками. Их изменение при термообработке сопровождается интенсивным образованием ароматических и вкусовых свойств.
К ним относятся летучие серосодержащие соединения, дисульфиды, меркаптаны, метионин, глутатион, цистеин.
Существенную роль в формировании вкуса и аромата играют липиды, при гидролизе которых накапливаются свободные жирные кислоты, азотистые и карбонильные соединения. Установлено преобладание диацетила, валерианового, гексилового, децилового альдегидов, а также масляной, изова- лериановой, капроновой, каприловой кислот.
Накопление в рассолах ацетилметилкарбанола (ацетиона) и диацетила связывают с ферментацией сахаров под действием микроорганизмов Bacillus subtilis, Bacterium halobicus, Micrococcus lipoliticus и др. В последнее время выделены чистые бактериальные культуры, которые вводят при посоле в мясо для улучшения вкуса и аромата готового продукта.
При использовании интенсифицированных способов посола не предусмотрена длительная выдержка сырья, обеспечивающая образование вкусоароматических свойств. Однако при механической обработке, как установлено, происходят значительные разрушения лизосомальных мембран, выход ферментов в саркоплазму, повышение их активности, как следствие этих процессов — деструкция миофибриллярных структур мышечных волокон и гидролиз белковых веществ и липидов.
Для повышения вкусовых достоинств соленых изделий, полученных по методу сокращенного посола, используют различные препараты ароматических веществ, имитирующих вкус и аромат ветчинности.