В процессе производства мясорастительных консервов основное и вспомогательное сырье подвергается механическому воздействию и тепловой обработке, оказывающим влияние на функционально-технологические и реологические свойства получаемой мясорастительной эмульсии.

Качество мясорастительных консервов эмульсионного типа как дисперсионных систем зависит от влагоудерживающей (ВУС), жироудерживающей (ЖУС) способности и эффективной вязкости (η). Для получения стабильной высококачественной эмульсии предложены различные эмульгаторы и стабилизаторы, из которых в меньшей мере изучены хитозан и его производные.

Авторы использовали N-триметилаллилхитозан (хитозан) со следующими характеристиками: молекулярная масса 370 кДа, степень деацетилирования 0,89 и степень кватернизации 0,74.

Широкое применение хитозана в пищевой промышленности обусловлено его биологической активностью, хорошими эмульгирующей способностью, ВУС и ЖУС, а также свойством улучшать реологические характеристики пищевой массы.

Хитозан относится к диетическим волокнам, которые не усваиваются организмом человека, а в кислой среде желудка образуют раствор высокой вязкости, восстанавливающий микрофлору кишечника. Первичные аминогруппы хитозана либо его комплексов обеспечивают такие сорбционные свойства, как связывание ионов тяжелых металлов и радионуклидов.

Как компонент пищи, хитозан улучшает функционально-технологические характеристики мясорастительных эмульсий и проявляет свойства энтеросорбента, иммуномодулятора. антисклеротического и антиартрозного фактора, регулятора кислотности желудочного сока [1]. В статье представлены результаты изучения влияния режима гомогенизации и массовой доли хитозана на функционально-технологические и реологические свойства эмульсии, предназначенной для изготовления мясорастительных консервов.

Объектом исследования является мясорастительная эмульсия, изготовленная по двум рецептурам.

Рецептура 1 в качестве основного сырья включает мясо кур после ручной обвалки, а также перец болгарский, фасоль, соевый изолят. свиной жир, растительное масло, хитозан и вкусоароматические добавки. Рецептура 2 - мясо кур после ручной обвалки и полужирную свинину, а также морковь, чечевицу, соевый изолят, растительное масло, хитозан и вкусоароматические добавки.

Исследовали реологические свойства эмульсии (η) на ротационном вискозиметре «Реотест-2», а также функционально-технологические свойства (ВУС, ЖУС) [2].

Гомогенизацию проводили на установке Grindomix GM200 при скорости вращения ножей (υ) от 2000 до 4000 об/мин и времени (τ) от 30 до 70 с, конечная температура мясорастительной эмульсии не превышала 12-14°С.

Из рис. 1 и 2 видно, что максимальные значения ВУС и ЖУС соответствуют измельчению при скорости вращения ножей 2500 и 3000 об/мин для консервов, изготовленных соответственно по рецептурам 1 и оборотов происходит снижение этих функционально-технологических свойств.

При обработке мясорастительного сырья на первой стадии преобладает механическое разрушение тканей, интенсивное набухание белков, их взаимодействие между собой и добавляемой водой, образование белковой пространственной матрицы. Дальнейшая гомогенизация приводит к диспергированию жира, уменьшению линейных размеров морфологических элементов эмульсии.







Перемешивание компонентов фарша обеспечивает получение стабильной водо-белково-жировой эмульсии. Однако степень измельчения должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить необходимое количество водо- и солерастворимых белков для покрытия диспергированных жировых частиц, так как они являются основой для образования после их тепловой коагуляции непрерывного каркаса, который в конечном счете обеспечивает структуру готового продукта [3].

Период куттерования ниже или выше нормативного приводит к снижению функционально-технологических и реологических свойств мясорастительной эмульсии.

Небольшой период куттерования не обеспечивает необходимую степень измельчения сырья и эффективного перемешивания, а сверхнормативное куттерование приводит к тому, что образуются очень мелкие капли жира, которые менее устойчивы величине сопротивления трению жидкой фазы, чем более крупные.

При термической обработке происходит обратное соединение капелек в более крупные с выделением из продукта жира и бульона. К тому же при слишком тонком измельчении количество жировых шариков растет и их общая поверхность увеличивается, что требует наличия большего количества растворенного белка для стабилизации системы жир-вода [3].

На рис. 3 и 4 в двойных логарифмических координатах представлена графическая зависимость между эффективной вязкостью и градиентом скорости сдвига (γ) мясорастительной эмульсии при его изменении от 0,33 до 145,8 с-1.

Мясорастительная эмульсия имеет наибольшую вязкость 383,8 Па•с для консервов, изготовленных по рецептуре 1, и 720,8 Па•с - по рецептуре 2 при значении градиента скорости сдвига 0,33 с-1, скорости вращения ножей установки соответственно 2500 и 3000 об/мин. При этих оборотах эффективная вязкость эмульсии снижается по мере возрастания градиента скорости от 0,33 до 145,8 с-1.

Значительное уменьшение эффективной вязкости мясорастительной эмульсии при ее постоянной температуре связано с тем, что она обладает свойствами псевдопластических материалов, с увеличением градиента скорости сдвига которых эффективная вязкость уменьшается.





По мере возрастания градиента скорости сдвига асимметричные молекулы материала подвергаются упорядочению, так как они располагаются по более длинной оси в направлении течения потока. При этом происходит растягивание клубков макромолекул в цепочке. Это ведет к разрушению структурного каркаса системы и отдельных его элементов, в результате чего макромолекулы становятся легкообтекаемыми и эффективная вязкость эмульсии падает [4].





Кроме того, при измельчении происходит интенсивное разрушение частиц мясного и растительного сырья, общая поверхность частиц увеличивается, влага из свободной переходит в поверхностно-связанную, образуется новая структура, в которой частички набухают и переходят в аморфное состояние.

Однако с увеличением скорости вращения ножей гомогенизатора от 2000 до 4000 об/мин происходит все большее разрушение макроструктуры мясорастительной системы, в результате чего увеличивается количество освобождающейся влаги. Это ведет к снижению эффективной вязкости эмульсии при вращении ножей установки свыше 2500 и 3000 об/мин соответственно для рецептур 1 и 2 [4].

Далее изучали влияние массовой доли (С, %) хитозана, вносимого в мясорастительную эмульсию в виде раствора в 1 %-ной лимонной кислоте, на ее функционально-технологические и реологические свойства. При анализе значений ВУС, ЖУС и η, представленных на рис. 5, 6, 7 и 8, следует, что эти показатели возрастают с увеличением массовой доли хитозана.

Хитозан, являясь высокомолекулярным веществом, стабилизирует мясорастительную эмульсию, что обусловливается особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных межфазных слоев, которые образуются при ориентации полярных групп белка к воде, а неполярных - к маслу.



С физико-химической точки зрения повышение эффективной вязкости достигается вследствие образования между молекулами основных и дополнительных типов связей (ионных и водородных). Функционально-технологические и реологические свойства улучша ются с увеличением содержания вносимого хитозана. Однако массовая доля 0,06 % — это оптимальное количество, так как дальнейшее увеличение приводит к нежелательному изменению органолептических показателей — появляется вяжущий привкус.

Таким образом, оптимальными режимами гомогенизации являются о=2500 об/мин, т=60 с; и=3000 об/мин, т=50 с и массовая доля хитозана 0,06 % для мясорастительных консервов, изготовленных соответственно по рецептурам 1 и 2.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение/Под ред. К. Г. Скрябина, Г. А. Вихоревой, В. П. Варламова. - М.: Наука,2002.
2. Антипова Л.В., Глотова, И. А., Рогов И. А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. — М.:Колос, 2001.
3. Жаринов А. И. Эмульгированные и грубоизмельченные мясопродукты. Ч. 1. - М.: Протеин Технолоджиз Интернэшнл, 1994.
4. Косой В.Д., Виноградов Я. И., Малышев А.Д. Инженерная реология биотехнологических сред. — СПб.: ГИОРД, 2005.