Функционально-технологические свойства мяса и мясных продуктов

 

     

 

где В – массовая доля влаги в фарше, %, в – масса воды в исследуемом бульоне, г; М – масса исследуемого бульона с жиром, г.

Жироудерживающая способность фарша (ЖУС, % к массе фарша)

 

    

 

где Ж – массовая доля жира в фарше, % к массе; ж – масса жира в исследуемом бульоне, г.

 

Определение влагосвязывающей способности (ВСС) мяса

 

Влагосвязывающая способность зависит от состояния и свойств белковых веществ. На состояние и свойства влияют следующие факторы: РН среды, степень измельчения первоначальной структуры белковых частиц в результате автолиза или механическое разрушение ткани.

Большая часть влаги находится в мышечных волокнах, остальная в межклеточном пространстве.

Влагосвязывающая способность соединительной ткани зависит от состояния коллагена.

Влага в мясе удерживается тремя факторами:

1. Адсорбционная  влага (самая прочная).

2. Осматическая (менее прочная).

3. Капиллярная.

 

Влагосвязывающая способность белков мяса, определяется способностью белковых молекул взаимодействовать с диполями воды. Полярные группы — группы, имеющие заряд + или -, их можно разделять на 2 класса:

1. Заряженные  группы боковых цепей (NH3+ и СОО-), взаимодействие с ними молекул воды , называют ионной адсорбцией.

2.  Не заряженные  группы боковых цепей (ОН, СН, NН), молекулярная адсорбция.

Связанная группами двух типов влага, называется адсорбционной, а сами группировки — гидрофильными центрами.

Минимальная водосвязывающая способность имеет место, когда число групп одного заряда становится равной числу групп другого заряда.

На практике чаще всего ВСС определяют с помощью прессования или центрифугирования.

Метод прессования основан на выделении воды испытуемым образцом при легком его прессовании, сорбции выделяющейся воды фильтровальной бумагой и определении количества отделившейся влаги по площади пятна, оставляемого ею на фильтровальной бумаге. Достоверность результатов обеспечивается трехкратной повторностью определений. При определении ВСС этим методом навеску мясного фарша массой 0,3 г взвешивают на торзионных весах на кружке из полиэтилена диаметром 15-20 м, после чего ее переносят на беззольный фильтр так, чтобы навеска оказалась под кружком. Сверху навеску накрывают такой же пластинкой, устанавливают на нее груз массой 1 кг и выдерживают в течение 10 минут. После этого фильтр с навеской освобождают от груза и нижней пластинки, а затем карандашом очерчивают контур пята вокруг спрессованного мяса. Внешний вырисовается при высыхании фильтровальной бумаги на воздухе. Площади пятен, образованных мясом и адсорбированной влагой, измеряют планиметром. Размер влажного пятна вычисляют по разности между общей площадью пятна и площадью пятна, образованного мясом. Массовую долю связанной влаги в образце вычисляют по формулам.

Метод центрифугирования основан на выделении под действием центробежной силы из исследуемого объекта, находящегося в фиксированном положении, жидкой фазы, количество которой зависит от степени взаимодействия влаги с "каркасной фазой"  объекта. Метод условен. Достоверность результатов может быть обеспечена при трех-четырехкратной повторности определений. Образцы мяса около 4 помещают в полиэтиленовую пробирку с перфорированным вкладышем, укрепленным таким образом, чтобы был обеспечен необходимый зазор для стекания жидкости. Пробы центрифугируют в течение 20 минут. После взвешивают и к массе пробы добавляют массу веществ, содержащихся в отделенной центрифугированнием жидкости. Эту массу определяют высушиванием при 105 градусов до постоянной массы. Для расчета количества связанной влаги необходимо иметь данные о содержании влаги в объекте.

 

Определение гелеобразующей способности животных белков

 

В коллоидной химии гелями называют твердообразные дисперсные системы, внутри которых распределена жидкость. Гели, образованные из растворов органических высокомолекулярных соединений, называют студнями. Эмульсионная природа мясных фаршей обусловливает высокую концентрацию белков в адсорбционных стабилизирующих слоях. Как правило, концентрация белка достаточно высокая и предопределяет возможность формирования гелевых структур в межфазных слоях и обусловливает физическую и химическую стабилизацию жира и влаги в мясопродуктах из тонкоизмельченного фарша, обеспечивая тем самым качество продукта. Готовые продукты приобретают свойства гелей, в которые включены капельки жира. При этом гелеобразование предусматривает формирование непрерывной белковой сетки, имеющей определенную степень упорядоченности.

Среди белков животных тканей основную роль в формировании структуры мясной эмульсии и последующем термотропном гелеобразовании играет миозин.

При достаточно высокой степени измельчения и под действием термообработки коллаген хорошо гидролизуется с образованием глютина и желатоз, которые обладают выраженной водосвязывающей и застудневающей способностью, что позволяет частично стабилизировать свойства готовых мясных изделий при использовании коллагенсодержащего сырья в виде белковых препаратов, эмульсий и гидролизатов.

Все белки плазмы крови способны образовывать гели при нагревании. Фибриноген имеет выраженную гелеобразующую способность, переходя под воздействием внешних факторов в фибрин и образуя пространственный каркас. Введение в плазму неплазменных белков, клетчатки, пектина существенно увеличивает прочность гелей.

Экстракцию миофибриллярной фракции белков проводят солевым раствором Вебера или раствором поваренной соли эквивалентой молярной концентрации. Масса образца мышечной ткани 100 г.

Получение гелей.

Для получения гелей миофибриллярных белков раствор миофибриллярных белков помещают в лабораторные стаканы и нагревают на водяной бане, визуально фиксируя температуру и время формирования геля.

Растворы желатина различной массовой долей (0,5-5%) помещают в соответствующую лабораторную посуду, оставляют для гелеобразования при заданной температуре из рекомендуемого температурного интервала (0 – 10 – 20 – 30 ºС). Через каждые 20-30 мин визуально фиксируют образование геля.

Готовят смесь из плазмы крови и натурального (морковного или тыквенного) сока с мякотью при соотношении компонентов 1:1 по объему, оставляют для гелеобразования при температуре 16-22 ºС. Каждые 20-30 мин визуально фиксируют образование геля.

Приготовленный раствор агара, агароида или агаро-сахарный раствор разливают в подготовленные сухие стаканы, которые затем помещают в горизонтально установленный сосуд с плоским дном (например, кристаллизатор), заполненный водой температурой 20ºС. Затем стаканы с агаро-сахарным раствором термостатируют при 30-60ºС. Причем уровень воды в сосуде должен быть немного выше уровня раствора в стаканах. Стаканы с раствором выдерживают в сосуде при температуре 20ºС, поддерживая ее добавлением холодной или теплой воды.

При использовании сухих растительных белковых препаратов их предварительно гидратируют. Визуально фиксируют образование геля, и промежуток времени, прошедший до гелеобразования. По результатам испытаний различных пищевых систем строят диаграмму, иллюстрирующую зависимость скорости гелеобразования от вида и состава дисперсионной среды.

 

Определение структурно-механических свойств мяса и мясопродуктов

 

Структурно-механические (реологические) свойства характеризуют поведение мяса и мясопродуктов в условиях напряженного состояния, основными показателями которого при приложении силы являются напряжение, величина и скорость деформации. В зависимости от характера приложения усилий свойства делятся на сдвиговые (касательные напряжения), компрессионные (нормальные напряжения растяжения сжатия) и поверхностные на границе раздела с другим материалом (нормальные и касательные). Важнейшие реологические характеристики пищевых материалов — предельное напряжение сдвига, вязкость и адгезионно-когезионная прочность (адгезия), знание которых позволяет рассчитать процессы течения пищевых масс в рабочих органах машин, судить о степени отклонения реологических свойств от оптимальных значений. Для определения реологических параметров материала и  
показателей консистенции применяют множество методов и приборов (реометров), которые различаются по области применения, виду измеряемой величины, принципам нагружения, степени автоматизации и другим признакам. Адгезия — это слипание однородных твердых или жидких тел, соприкасающихся своими поверхностями. Численно адгезия определяется как усилие, приходящиеся на единицу площади поверхности, т. е. это удельная сила, действующая по нормали, при которой происходит отрыв пластины изготовленной из соответствующего материала от продукта.

Отрыв может быть трех видов: адгезионный — по границе контакта, когезионный — по слою продукта и адгезионно-когезионный т. е. смешанный, который в производстве называют липкостью. 

Липкость - усилие, приходящееся на единицу площади поверхности при котором происходит смешанный адгезионно — когезионный отрыв. Сила внешнего трения - усилие, действующее по касательной к продукту и вызывающее сдвиг твердого материала по продукту. Она может быть статической или динамической:

- статическая — максимальное значение, которое достигается в начальный момент сдвига одной поверхности по отношению к другой, и расходуется на преодоление силы трения покоя (инерции) и разрушение связей между материалом и продуктом (поверхностями), образовавшихся в период предварительного контактирования. В начальный момент сдвига (период) происходит переход из состояния покоя в равномерное движение, сопровождаемый пластическими деформациями;

- динамическая — учитывает силу трения скольжения при установившейся скорости движения. При малых скоростях движения, а следовательно и ускорениях, динамическая сила внешнего трения практически будет равна статической. Разница между динамической и статической силой составляет инерционную силу Рии.

Сила внешнего трения продукта определяется также его липкостью. Многие экспериментальные работы, проведенные в этой области, подтвердили применимость двучленного уравнения Б. В.

        Большинство реологических методов  измерения и приборов предназначено для лабораторных исследований.  В современных  
приборах измерения частично или полностью автоматизированы,  а результаты обрабатываются с помощью компьютеров.  
Для исследования систем с низкой вязкостью (соки, молоко,  
растительное масло и др.) используют капиллярные и шариковые визкозиметры; для систем с высокой вязкостью — ротационные  вискозиметры (реотесты, вискозиметры Воларовича, Мачи- 
хина и др.). Ротационные вискозиметры или вискозиметры с коаксиальными цилиндрами состоят из двух соосных вертикальных цилиндров, между которыми помещается испытуемая жидкость. Электромотором или падающим грузом один из цилиндров приводится во вращение. Исследуемая жидкость оказывает вязкое сопротивление его вращению и передает движение второму цилиндру. У некоторых типов приборов вращается внутренний цилиндр, а у других — внешний. Для определения величины предельного напряжения сдвига также используют различные методы и приборы.

Определение усилий среза. Для определения усилий среза включают прибор ПМ-3 тумблеров ВК в электросеть. Рукояткой выводят стрелку прибора на нуль и совмещают отверстия в пластине рабочего органа и смещающегося хомута. Подготовленный образец мяса осторожно помещают в образоввавшееся цилиндрическое отверстие, вставляют прижимные пластины с ножевой поверхностью на конце в направляющие для срезания излишков мяса и фиксирования образца. Нажатием кнопки «Пуск» приводят в движение привод рабочего органа, смещающаяся пластина которого производит срез образца.

Усилие, необходимое для среза образца, передается тензобалке и через тензодатчик фиксируется в виде пика на ленте потенциометра. Экспериментально полученные данные оформляют в виде таблицы.