Kiełbasy emulgowane są popularne wśród ludzi ze względu na dobry smak, pyszny aromat i bogactwo odmian. Technologia przetwarzania wędlin emulgowanych nie jest skomplikowana, jednak podczas przetwarzania często pojawiają się problemy takie jak wyciek oleju i luźna struktura, wynikające ze złej kontroli warunków produkcji, niewłaściwej obsługi, zwłaszcza słabej emulgacji pasty mięsnej lub słabej stabilności zemulgowanej pasty mięsnej.
1. Podstawowe zasady
Emulgowana pasta mięsna składa się z matrycy włókien mięśniowych i tkanki łącznej (lub fragmentów włókien) zawieszonych w środowisku wodnym zawierającym rozpuszczalne białka i inne rozpuszczalne składniki mięśni. Fazą rozproszoną są stałe lub ciekłe kuleczki tłuszczu, a fazą ciągłą jest roztwór wodny zawierający rozpuszczone (lub zawieszone) sole i białka.
W tym układzie emulgatorem jest białko rozpuszczalne w soli w fazie ciągłej. Cała emulsja jest emulsją typu woda w oleju. Ponieważ średnica rozproszonych kuleczek tłuszczu jest na ogół większa niż 50 µm, zemulgowana pasta mięsna nie jest prawdziwą emulsją. Miofibryle zawierające więcej miozyny, miozyna ulegną koagulacji po podgrzaniu do 58-68°C. Tkanka łączna bogata w kolagen kurczy się do jednej trzeciej swojej pierwotnej wielkości po podgrzaniu do 68°C. Jeśli podgrzeje się dalej, utworzy się żelatyna. Podczas siekania kolagen wchłania dużą ilość wody, jednak podczas późniejszego podgrzewania kurczy się i wydala wodę.
Białka miofibrylarne mają lepsze właściwości emulgujące i są nierozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli, ale rozpuszczalne w stężonych roztworach soli. Dlatego też podczas przetwarzania zemulgowanych kiełbas podczas siekania należy dodać sól, aby ułatwić rozpuszczenie tych białek i działać jako emulgatory, całkowicie owinąc rozproszone cząstki tłuszczu, utrzymując w ten sposób stabilność zemulgowanej pasty mięsnej.
2. Czynniki wpływające
Istnieje wiele czynników wpływających na powstawanie i stabilność zemulgowanego pasty mięsnej, w tym temperatura podczas emulgowania, wielkość cząstek tłuszczu, pH, ilość i rodzaj rozpuszczalnych białek oraz lepkość emulsji.
(1) Temperatura podczas emulgowania Podczas siekania lub emulgowania surowego mięsa powstaje duża ilość ciepła w wyniku tarcia w siekaczu i emulgatorze. Odpowiednie podniesienie temperatury może pomóc w rozpuszczeniu białek rozpuszczalnych w soli, przyspieszyć powstawanie zabarwienia peklowanego i zwiększyć płynność pasty mięsnej. Jeśli jednak temperatura podczas emulgowania będzie zbyt wysoka, spowoduje to denaturację białek rozpuszczalnych w soli i utratę funkcji emulgującej; zmniejszy także lepkość emulsji, powodując przemieszczanie się mniejszych cząstek tłuszczu w fazie rozproszonej na powierzchnię zemulgowanej pasty mięsnej, zmniejszając stabilność emulsji; i spowoduje to, że cząsteczki tłuszczu stopią się i staną się mniejszymi mikrocząstkami podczas siekania i emulgowania, z gwałtownym wzrostem pola powierzchni, uniemożliwiając całkowite owinięcie ich przez rozpuszczalne białka, to znaczy, że tłuszcz nie będzie mógł zostać całkowicie zemulgowany. W efekcie podczas późniejszej obróbki termicznej struktura emulsji zapada się, powodując wyciek oleju z kiełbasy.
Najlepsze uwalnianie białek rozpuszczalnych w soli z chudego mięsa następuje w niskich temperaturach, natomiast najlepsze wiązanie tłuszczu następuje w nieco wyższych temperaturach. Z praktycznych doświadczeń wynika, że rozwiązaniem kompromisowym jest utrzymanie końcowej temperatury siekania w granicach 12-15°C. Skrobia przyspiesza wzrost temperatury pasty mięsnej w rozdrabniaczu, dlatego w większości przypadków skrobię należy dodawać jako ostatni składnik, aby uniknąć przekroczenia odpowiedniej temperatury końcowej.
Równie ważne jest, aby wszystkie składniki osiągnęły określony stopień posiekania. Jeśli tkanki mięśniowe i tłuszczowe zostaną posiekane zbyt drobno, co skutkuje stosunkowo małą ilością białek strukturalnych, nazywa się to „nadmiernym siekaniem”. Jeśli początkowy czas siekania chudego mięsa lub całkowity czas siekania będzie zbyt krótki, z komórek mięśniowych uwolni się zbyt mało białek rozpuszczalnych w soli lub tłuszcz nie zostanie równomiernie rozłożony, spowoduje to zjawisko „niedocięcia”.
(2) Woda i tłuszcz Podstawowym materiałem do pęcznienia i rozpuszczania białek w emulgowanej paście mięsnej z kiełbasy (szynki) jest woda. Aby wyprodukować skuteczną pastę wędliniarską, musi być wystarczającej ilości wody. Wodę należy dodawać partiami, ponieważ proces wiązania cząsteczek wody przez białka (pęcznienie) jest stopniowy i ciągły. Zwykle zaleca się dodanie w trzech partiach. 40% należy dodać podczas siekania, gdy mięso jest mieszane z solą, fosforanami i innymi środkami peklującymi. Podczas siekania tłuszczu należy dodać 30%. Pozostałe 30% należy dodać na koniec wraz ze skrobią i innymi składnikami.
Tłuszcz, który stanowi około 30% mieszanki mięsnej, odgrywa kluczową rolę w stabilizacji układu mieszanki mięsnej. Tłuszcz jest rozprowadzany w sieci białkowej, co może złagodzić skurcz struktury białka spowodowany denaturacją cieplną. Ponieważ tłuszcz jest rozprowadzany w strukturze produktu wraz z białkami, może zapobiegać starzeniu się produktu oraz poprawiać kruchość i stabilność termiczną produktu.
Jednakże, gdy zawartość tłuszczu jest zbyt wysoka, wymagana sieć białkowa staje się silniejsza, co często jest trudne do osiągnięcia. Dlatego proporcję tłuszczu w mieszance mięsnej należy ustalić naukowo. Aby w procesie emulgowania powstała dobra zemulgowana pasta mięsna, tłuszcz zawarty w surowym mięsie należy pokroić na cząstki o odpowiedniej wielkości. W miarę zmniejszania się objętości cząstek tłuszczu zwiększa się ich powierzchnia i do emulgowania potrzeba więcej białek rozpuszczalnych w soli.
(3) Ilość i rodzaj białek rozpuszczalnych w soli: Przy sporządzaniu emulgowanych past mięsnych, ponieważ sól może pomóc w ekstrakcji białek rozpuszczalnych w soli z chudego mięsa, chude mięso należy najpierw rozdrobnić w warunkach soli, a następnie do siekania dodać surowe mięso o dużej zawartości tłuszczu. Im więcej ekstrahowanych białek rozpuszczalnych w soli, tym lepsza stabilność zemulgowanej pasty mięsnej. Co więcej, im więcej miozyny, tym większa zdolność emulgowania. Ilość wyekstrahowanego białka jest bezpośrednio powiązana z pH surowego mięsa. Gdy pH jest wysokie, ekstrahuje się więcej białek, a stabilność emulsji jest lepsza.
(4) Stan surowego mięsa: Ilość białek rozpuszczalnych w soli (głównie białek miofibrylarnych), które można wyekstrahować ze świeżego mięsa przed stężeniem pośmiertnym, jest o 50% większa niż z mięsa po stężeniu pośmiertnym. Efekt emulgowania rozpuszczalnych w soli białek miofibrylarnych jest znacznie lepszy niż białek sarkoplazmatycznych. Przy tej samej masie surowego mięsa świeże mięso może zemulgować więcej tłuszczu. Fabrykom trudno jest jednak całkowicie wykorzystać do produkcji świeże mięso. Jeżeli fabryki mogą wykorzystywać do produkcji wyłącznie mięso po stężeniu pośmiertnym, surowe mięso należy przed emulgacją posiekać z lodem, solą i peklownikami, a następnie umieścić w temperaturze 0-4°C na 12 godzin. Może to wyekstrahować więcej białek.
(5) Stężenie soli: Całkowite stężenie soli (soli kuchennej, azotynów i fosforanów w środkach peklujących) w mieszance mięsnej jest bardzo ważne dla pęcznienia i rozpuszczania aktomiozyny i miozyny. Aktomiozyna jest nierozpuszczalna w wodzie, ale rozpuszczalna w roztworach soli, a jej rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem stężenia soli, osiągając maksimum, gdy stężenie soli wynosi 5–6% (w przeliczeniu na masę chudego mięsa). Dlatego z technologicznego punktu widzenia sól w emulgowanych kiełbasach (szynce) powinna być dodawana w trakcie wstępnego peklowania lub początkowego etapu rozdrabniania chudego mięsa.
(6) Wartość pH: Wartość pH mięsa w momencie uboju wynosi około 7,2 i w ciągu kilku godzin spada poniżej 5,8, co znacząco wpływa na zdolność aktomiozyny do zatrzymywania wody. Wraz ze spadkiem wartości pH struktura białka staje się coraz bardziej wodoodporna. Wodochłonność mięsa jest najniższa przy pH 5,0-5,2 (punkt izoelektryczny aktomiozyny). Technicznie rzecz biorąc, do produkcji kiełbas emulgowanych (szynki) należy używać mięsa o wartości pH powyżej 5,7. Dodanie soli kuchennej i fosforanów lub utwardzaczy zawierających fosforany może nieznacznie podnieść wartość pH, poprawiając w ten sposób zdolność zatrzymywania wody.
(7) Krojenie surowego mięsa: Aktomiozyna i miozyna to struktury nitkowate zawarte w komórkach mięśniowych. Komórki mięśniowe są owinięte warstwą błony tkanki łącznej. Dopóki ta błona pozostaje nienaruszona, aktomiozyna i miozyna mogą wiązać się tylko z wodą w samych komórkach i nie mogą wiązać się z dodaną wodą. Dlatego podczas procesu siekania błona komórkowa musi zostać rozerwana, aby umożliwić uwolnienie fragmentów białek strukturalnych i wchłonięcie dodanej wody, a poprzez absorpcję wody i pęcznienie utworzyć żelową membranę białkową, wchłaniając i otaczając w ten sposób tłuszcz oraz zapobiegając agregacji i topnieniu cząstek tłuszczu podczas ogrzewania. Przy optymalnych stężeniach soli i fosforanów, im bardziej otwierają się błony komórkowe komórek mięśniowych, tym więcej białek rozpuszczalnych w soli jest uwalnianych z aktomiozyny. Bardzo skuteczne są ostre noże i „siekanie na sucho” chudego mięsa. „Siekanie na sucho” oznacza, że na początku procesu siekania chude mięso jest mocno siekane razem z solą, fosforanami i innymi środkami peklującymi. Wszystkie komórki mięśniowe są rozcinane, a uwolnione białka strukturalne dalej siekane. Przy wysokim stężeniu soli białka rozpuszczalne w soli są uwalniane w maksymalnym stopniu. Komórki tłuszczowe zawierają tłuszcz owinięty siecią tkanki łącznej, błoną komórkową. Nienaruszone komórki tłuszczowe są odporne na ciepło. Podczas siekania błony komórkowe ulegają rozerwaniu, a tłuszcz zostaje uwolniony, tworząc bardzo małe cząsteczki tłuszczu lub kulki. Im drobniej posiekana jest tkanka tłuszczowa, tym więcej tłuszczu zostaje uwolnionego, a podczas podgrzewania łatwo ulega agregacji, co powoduje, że produkt staje się oleisty. Aby zapobiec agregacji tłuszczów, potrzeba więcej białek. Kiedy w recepturze kiełbasy jest mniej chudego mięsa i więcej tłuszczu, sieć białkowa nie jest w stanie wchłonąć całego wolnego tłuszczu. Dlatego tkankę tłuszczową należy rozdrobnić do równomiernego wymieszania z pastą mięsną i nie należy jej przecinać.
3. Typowe problemy i rozwiązania
(1) Nadmierna temperatura podczas siekania Aby zapobiec denaturacji białka na skutek nadmiernej temperatury podczas emulgowania, należy absorbować powstałe ciepło.
Jedną z metod jest dodanie lodu podczas siekania. Efekt dodania lodu jest znacznie lepszy niż dodanie wody z lodem, ponieważ lód pochłania dużą ilość ciepła podczas topienia się w wodę z lodem. Oprócz pochłaniania ciepła dodanie lodu może również poprawić płynność emulsji, co jest korzystne przy późniejszym napełnianiu. Inną metodą obniżenia temperatury jest dodanie stałego dwutlenku węgla (suchy lód) podczas siekania surowego mięsa lub dodanie trochę mrożonego mięsa podczas siekania. Reasumując należy zadbać o to aby temperatura pasty mięsnej na koniec rozdrabniania nie przekraczała 12°C.
(2) Nadmierne siekanie. Załamanie struktury emulgującej jest spowodowane głównie przez ponowną agregację rozproszonych cząstek tłuszczu w duże kulki tłuszczu. Jeśli wszystkie kulki tłuszczu zostaną całkowicie owinięte białkami rozpuszczalnymi w soli, zjawisko agregacji jest trudne do wystąpienia. Jednakże, gdy siekanie jest nadmierne, uwolnione białka nie są w stanie całkowicie owinąć wszystkich kulek tłuszczu. Te nieowinięte lub źle owinięte kulki tłuszczu stopią się podczas ogrzewania, a roztopiony tłuszcz będzie bardziej skłonny do agregacji, w wyniku czego powstanie tłusta kiełbasa, a nawet warstwa tłuszczu na wierzchu kiełbasy. W takim przypadku należy dostosować proces i parametry siekania.
(3) Niewystarczająca ekstrakcja białek rozpuszczalnych w soli ze względu na niską zawartość chudego mięsa. Niska zawartość chudego mięsa odnosi się głównie do braku równowagi w składzie miozyny i kolagenu w surowym mięsie lub do zbyt małej zawartości chudego mięsa w surowcu. Kulki tłuszczowe owinięte miozyną i kolagenem są tej samej wielkości. Jednak podczas ogrzewania kolagen kurczy się, a dalsze podgrzewanie wytwarza kropelki żelatyny, które odpływają od powierzchni kulek tłuszczowych, odsłaniając je. W rezultacie na górze gotowej kiełbasy tworzy się warstwa tłuszczu, a na dole blok żelatyny. Jeśli ma to miejsce podczas produkcji, należy dostosować skład surowego mięsa, zwiększyć zawartość chudego mięsa, a podczas rozdrabniania dodać trochę fosforanów złożonych, aby podnieść pH mięsa i pomóc w ekstrakcji białek rozpuszczalnych w soli. Dodatkowo można dodać niektóre białka niemięsne klasy spożywczej, takie jak białko tkankowe, białko surowicy i izolat białka sojowego, aby poprawić efekt emulgowania mięsa.
(4) Szybkie nagrzewanie lub zbyt wysoka temperatura gotowania Nawet jeśli skład surowego mięsa jest rozsądny, a poprzednia obróbka jest prawidłowa, jeśli ogrzewanie jest zbyt szybkie lub temperatura jest zbyt wysoka, nadal może wystąpić oddzielanie się tłuszczu. Podczas szybkiego ogrzewania białka na powierzchni kulek tłuszczowych koagulują i owijają kulki tłuszczowe. Dalsze ogrzewanie powoduje rozszerzanie się kulek tłuszczowych, podczas gdy film białkowy na ich powierzchni ma tendencję do kurczenia się. Jeśli proces ten będzie kontynuowany, skoagulowany film białkowy zostanie przerwany, a wewnętrzny tłuszcz wypłynie. Gdy taka sytuacja wystąpi podczas produkcji kiełbas frankfurckich, spowoduje to, że powierzchnia kiełbas będzie lekko tłusta i spowoduje plamy oleju na wędlinach. Choć problem ten nie jest tak poważny, jak nadmierne wymieszanie lub niewystarczająca ilość chudego mięsa, należy również odpowiednio dostosować parametry wędzenia i gotowania.
(5) Emulsja pozostaje zbyt długo. Emulgowaną pastę mięsną należy uzupełnić jak najszybciej, gdyż czas stabilności emulsji wynosi zaledwie kilka godzin. Jeśli pozostawi się go zbyt długo, struktura zemulgowanej pasty mięsnej załamie się, a podczas późniejszego podgrzewania zacznie wypływać olej.
1. Podstawowe zasady
Emulgowana pasta mięsna składa się z matrycy włókien mięśniowych i tkanki łącznej (lub fragmentów włókien) zawieszonych w środowisku wodnym zawierającym rozpuszczalne białka i inne rozpuszczalne składniki mięśni. Fazą rozproszoną są stałe lub ciekłe kuleczki tłuszczu, a fazą ciągłą jest roztwór wodny zawierający rozpuszczone (lub zawieszone) sole i białka.
W tym układzie emulgatorem jest białko rozpuszczalne w soli w fazie ciągłej. Cała emulsja jest emulsją typu woda w oleju. Ponieważ średnica rozproszonych kuleczek tłuszczu jest na ogół większa niż 50 µm, zemulgowana pasta mięsna nie jest prawdziwą emulsją. Miofibryle zawierające więcej miozyny, miozyna ulegną koagulacji po podgrzaniu do 58-68°C. Tkanka łączna bogata w kolagen kurczy się do jednej trzeciej swojej pierwotnej wielkości po podgrzaniu do 68°C. Jeśli podgrzeje się dalej, utworzy się żelatyna. Podczas siekania kolagen wchłania dużą ilość wody, jednak podczas późniejszego podgrzewania kurczy się i wydala wodę.
Białka miofibrylarne mają lepsze właściwości emulgujące i są nierozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli, ale rozpuszczalne w stężonych roztworach soli. Dlatego też podczas przetwarzania zemulgowanych kiełbas podczas siekania należy dodać sól, aby ułatwić rozpuszczenie tych białek i działać jako emulgatory, całkowicie owinąc rozproszone cząstki tłuszczu, utrzymując w ten sposób stabilność zemulgowanej pasty mięsnej.
2. Czynniki wpływające
Istnieje wiele czynników wpływających na powstawanie i stabilność zemulgowanego pasty mięsnej, w tym temperatura podczas emulgowania, wielkość cząstek tłuszczu, pH, ilość i rodzaj rozpuszczalnych białek oraz lepkość emulsji.
(1) Temperatura podczas emulgowania Podczas siekania lub emulgowania surowego mięsa powstaje duża ilość ciepła w wyniku tarcia w siekaczu i emulgatorze. Odpowiednie podniesienie temperatury może pomóc w rozpuszczeniu białek rozpuszczalnych w soli, przyspieszyć powstawanie zabarwienia peklowanego i zwiększyć płynność pasty mięsnej. Jeśli jednak temperatura podczas emulgowania będzie zbyt wysoka, spowoduje to denaturację białek rozpuszczalnych w soli i utratę funkcji emulgującej; zmniejszy także lepkość emulsji, powodując przemieszczanie się mniejszych cząstek tłuszczu w fazie rozproszonej na powierzchnię zemulgowanej pasty mięsnej, zmniejszając stabilność emulsji; i spowoduje to, że cząsteczki tłuszczu stopią się i staną się mniejszymi mikrocząstkami podczas siekania i emulgowania, z gwałtownym wzrostem pola powierzchni, uniemożliwiając całkowite owinięcie ich przez rozpuszczalne białka, to znaczy, że tłuszcz nie będzie mógł zostać całkowicie zemulgowany. W efekcie podczas późniejszej obróbki termicznej struktura emulsji zapada się, powodując wyciek oleju z kiełbasy.
Najlepsze uwalnianie białek rozpuszczalnych w soli z chudego mięsa następuje w niskich temperaturach, natomiast najlepsze wiązanie tłuszczu następuje w nieco wyższych temperaturach. Z praktycznych doświadczeń wynika, że rozwiązaniem kompromisowym jest utrzymanie końcowej temperatury siekania w granicach 12-15°C. Skrobia przyspiesza wzrost temperatury pasty mięsnej w rozdrabniaczu, dlatego w większości przypadków skrobię należy dodawać jako ostatni składnik, aby uniknąć przekroczenia odpowiedniej temperatury końcowej.
Równie ważne jest, aby wszystkie składniki osiągnęły określony stopień posiekania. Jeśli tkanki mięśniowe i tłuszczowe zostaną posiekane zbyt drobno, co skutkuje stosunkowo małą ilością białek strukturalnych, nazywa się to „nadmiernym siekaniem”. Jeśli początkowy czas siekania chudego mięsa lub całkowity czas siekania będzie zbyt krótki, z komórek mięśniowych uwolni się zbyt mało białek rozpuszczalnych w soli lub tłuszcz nie zostanie równomiernie rozłożony, spowoduje to zjawisko „niedocięcia”.
(2) Woda i tłuszcz Podstawowym materiałem do pęcznienia i rozpuszczania białek w emulgowanej paście mięsnej z kiełbasy (szynki) jest woda. Aby wyprodukować skuteczną pastę wędliniarską, musi być wystarczającej ilości wody. Wodę należy dodawać partiami, ponieważ proces wiązania cząsteczek wody przez białka (pęcznienie) jest stopniowy i ciągły. Zwykle zaleca się dodanie w trzech partiach. 40% należy dodać podczas siekania, gdy mięso jest mieszane z solą, fosforanami i innymi środkami peklującymi. Podczas siekania tłuszczu należy dodać 30%. Pozostałe 30% należy dodać na koniec wraz ze skrobią i innymi składnikami.
Tłuszcz, który stanowi około 30% mieszanki mięsnej, odgrywa kluczową rolę w stabilizacji układu mieszanki mięsnej. Tłuszcz jest rozprowadzany w sieci białkowej, co może złagodzić skurcz struktury białka spowodowany denaturacją cieplną. Ponieważ tłuszcz jest rozprowadzany w strukturze produktu wraz z białkami, może zapobiegać starzeniu się produktu oraz poprawiać kruchość i stabilność termiczną produktu.
Jednakże, gdy zawartość tłuszczu jest zbyt wysoka, wymagana sieć białkowa staje się silniejsza, co często jest trudne do osiągnięcia. Dlatego proporcję tłuszczu w mieszance mięsnej należy ustalić naukowo. Aby w procesie emulgowania powstała dobra zemulgowana pasta mięsna, tłuszcz zawarty w surowym mięsie należy pokroić na cząstki o odpowiedniej wielkości. W miarę zmniejszania się objętości cząstek tłuszczu zwiększa się ich powierzchnia i do emulgowania potrzeba więcej białek rozpuszczalnych w soli.
(3) Ilość i rodzaj białek rozpuszczalnych w soli: Przy sporządzaniu emulgowanych past mięsnych, ponieważ sól może pomóc w ekstrakcji białek rozpuszczalnych w soli z chudego mięsa, chude mięso należy najpierw rozdrobnić w warunkach soli, a następnie do siekania dodać surowe mięso o dużej zawartości tłuszczu. Im więcej ekstrahowanych białek rozpuszczalnych w soli, tym lepsza stabilność zemulgowanej pasty mięsnej. Co więcej, im więcej miozyny, tym większa zdolność emulgowania. Ilość wyekstrahowanego białka jest bezpośrednio powiązana z pH surowego mięsa. Gdy pH jest wysokie, ekstrahuje się więcej białek, a stabilność emulsji jest lepsza.
(4) Stan surowego mięsa: Ilość białek rozpuszczalnych w soli (głównie białek miofibrylarnych), które można wyekstrahować ze świeżego mięsa przed stężeniem pośmiertnym, jest o 50% większa niż z mięsa po stężeniu pośmiertnym. Efekt emulgowania rozpuszczalnych w soli białek miofibrylarnych jest znacznie lepszy niż białek sarkoplazmatycznych. Przy tej samej masie surowego mięsa świeże mięso może zemulgować więcej tłuszczu. Fabrykom trudno jest jednak całkowicie wykorzystać do produkcji świeże mięso. Jeżeli fabryki mogą wykorzystywać do produkcji wyłącznie mięso po stężeniu pośmiertnym, surowe mięso należy przed emulgacją posiekać z lodem, solą i peklownikami, a następnie umieścić w temperaturze 0-4°C na 12 godzin. Może to wyekstrahować więcej białek.
(5) Stężenie soli: Całkowite stężenie soli (soli kuchennej, azotynów i fosforanów w środkach peklujących) w mieszance mięsnej jest bardzo ważne dla pęcznienia i rozpuszczania aktomiozyny i miozyny. Aktomiozyna jest nierozpuszczalna w wodzie, ale rozpuszczalna w roztworach soli, a jej rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem stężenia soli, osiągając maksimum, gdy stężenie soli wynosi 5–6% (w przeliczeniu na masę chudego mięsa). Dlatego z technologicznego punktu widzenia sól w emulgowanych kiełbasach (szynce) powinna być dodawana w trakcie wstępnego peklowania lub początkowego etapu rozdrabniania chudego mięsa.
(6) Wartość pH: Wartość pH mięsa w momencie uboju wynosi około 7,2 i w ciągu kilku godzin spada poniżej 5,8, co znacząco wpływa na zdolność aktomiozyny do zatrzymywania wody. Wraz ze spadkiem wartości pH struktura białka staje się coraz bardziej wodoodporna. Wodochłonność mięsa jest najniższa przy pH 5,0-5,2 (punkt izoelektryczny aktomiozyny). Technicznie rzecz biorąc, do produkcji kiełbas emulgowanych (szynki) należy używać mięsa o wartości pH powyżej 5,7. Dodanie soli kuchennej i fosforanów lub utwardzaczy zawierających fosforany może nieznacznie podnieść wartość pH, poprawiając w ten sposób zdolność zatrzymywania wody.
(7) Krojenie surowego mięsa: Aktomiozyna i miozyna to struktury nitkowate zawarte w komórkach mięśniowych. Komórki mięśniowe są owinięte warstwą błony tkanki łącznej. Dopóki ta błona pozostaje nienaruszona, aktomiozyna i miozyna mogą wiązać się tylko z wodą w samych komórkach i nie mogą wiązać się z dodaną wodą. Dlatego podczas procesu siekania błona komórkowa musi zostać rozerwana, aby umożliwić uwolnienie fragmentów białek strukturalnych i wchłonięcie dodanej wody, a poprzez absorpcję wody i pęcznienie utworzyć żelową membranę białkową, wchłaniając i otaczając w ten sposób tłuszcz oraz zapobiegając agregacji i topnieniu cząstek tłuszczu podczas ogrzewania. Przy optymalnych stężeniach soli i fosforanów, im bardziej otwierają się błony komórkowe komórek mięśniowych, tym więcej białek rozpuszczalnych w soli jest uwalnianych z aktomiozyny. Bardzo skuteczne są ostre noże i „siekanie na sucho” chudego mięsa. „Siekanie na sucho” oznacza, że na początku procesu siekania chude mięso jest mocno siekane razem z solą, fosforanami i innymi środkami peklującymi. Wszystkie komórki mięśniowe są rozcinane, a uwolnione białka strukturalne dalej siekane. Przy wysokim stężeniu soli białka rozpuszczalne w soli są uwalniane w maksymalnym stopniu. Komórki tłuszczowe zawierają tłuszcz owinięty siecią tkanki łącznej, błoną komórkową. Nienaruszone komórki tłuszczowe są odporne na ciepło. Podczas siekania błony komórkowe ulegają rozerwaniu, a tłuszcz zostaje uwolniony, tworząc bardzo małe cząsteczki tłuszczu lub kulki. Im drobniej posiekana jest tkanka tłuszczowa, tym więcej tłuszczu zostaje uwolnionego, a podczas podgrzewania łatwo ulega agregacji, co powoduje, że produkt staje się oleisty. Aby zapobiec agregacji tłuszczów, potrzeba więcej białek. Kiedy w recepturze kiełbasy jest mniej chudego mięsa i więcej tłuszczu, sieć białkowa nie jest w stanie wchłonąć całego wolnego tłuszczu. Dlatego tkankę tłuszczową należy rozdrobnić do równomiernego wymieszania z pastą mięsną i nie należy jej przecinać.
3. Typowe problemy i rozwiązania
(1) Nadmierna temperatura podczas siekania Aby zapobiec denaturacji białka na skutek nadmiernej temperatury podczas emulgowania, należy absorbować powstałe ciepło.
Jedną z metod jest dodanie lodu podczas siekania. Efekt dodania lodu jest znacznie lepszy niż dodanie wody z lodem, ponieważ lód pochłania dużą ilość ciepła podczas topienia się w wodę z lodem. Oprócz pochłaniania ciepła dodanie lodu może również poprawić płynność emulsji, co jest korzystne przy późniejszym napełnianiu. Inną metodą obniżenia temperatury jest dodanie stałego dwutlenku węgla (suchy lód) podczas siekania surowego mięsa lub dodanie trochę mrożonego mięsa podczas siekania. Reasumując należy zadbać o to aby temperatura pasty mięsnej na koniec rozdrabniania nie przekraczała 12°C.
(2) Nadmierne siekanie. Załamanie struktury emulgującej jest spowodowane głównie przez ponowną agregację rozproszonych cząstek tłuszczu w duże kulki tłuszczu. Jeśli wszystkie kulki tłuszczu zostaną całkowicie owinięte białkami rozpuszczalnymi w soli, zjawisko agregacji jest trudne do wystąpienia. Jednakże, gdy siekanie jest nadmierne, uwolnione białka nie są w stanie całkowicie owinąć wszystkich kulek tłuszczu. Te nieowinięte lub źle owinięte kulki tłuszczu stopią się podczas ogrzewania, a roztopiony tłuszcz będzie bardziej skłonny do agregacji, w wyniku czego powstanie tłusta kiełbasa, a nawet warstwa tłuszczu na wierzchu kiełbasy. W takim przypadku należy dostosować proces i parametry siekania.
(3) Niewystarczająca ekstrakcja białek rozpuszczalnych w soli ze względu na niską zawartość chudego mięsa. Niska zawartość chudego mięsa odnosi się głównie do braku równowagi w składzie miozyny i kolagenu w surowym mięsie lub do zbyt małej zawartości chudego mięsa w surowcu. Kulki tłuszczowe owinięte miozyną i kolagenem są tej samej wielkości. Jednak podczas ogrzewania kolagen kurczy się, a dalsze podgrzewanie wytwarza kropelki żelatyny, które odpływają od powierzchni kulek tłuszczowych, odsłaniając je. W rezultacie na górze gotowej kiełbasy tworzy się warstwa tłuszczu, a na dole blok żelatyny. Jeśli ma to miejsce podczas produkcji, należy dostosować skład surowego mięsa, zwiększyć zawartość chudego mięsa, a podczas rozdrabniania dodać trochę fosforanów złożonych, aby podnieść pH mięsa i pomóc w ekstrakcji białek rozpuszczalnych w soli. Dodatkowo można dodać niektóre białka niemięsne klasy spożywczej, takie jak białko tkankowe, białko surowicy i izolat białka sojowego, aby poprawić efekt emulgowania mięsa.
(4) Szybkie nagrzewanie lub zbyt wysoka temperatura gotowania Nawet jeśli skład surowego mięsa jest rozsądny, a poprzednia obróbka jest prawidłowa, jeśli ogrzewanie jest zbyt szybkie lub temperatura jest zbyt wysoka, nadal może wystąpić oddzielanie się tłuszczu. Podczas szybkiego ogrzewania białka na powierzchni kulek tłuszczowych koagulują i owijają kulki tłuszczowe. Dalsze ogrzewanie powoduje rozszerzanie się kulek tłuszczowych, podczas gdy film białkowy na ich powierzchni ma tendencję do kurczenia się. Jeśli proces ten będzie kontynuowany, skoagulowany film białkowy zostanie przerwany, a wewnętrzny tłuszcz wypłynie. Gdy taka sytuacja wystąpi podczas produkcji kiełbas frankfurckich, spowoduje to, że powierzchnia kiełbas będzie lekko tłusta i spowoduje plamy oleju na wędlinach. Choć problem ten nie jest tak poważny, jak nadmierne wymieszanie lub niewystarczająca ilość chudego mięsa, należy również odpowiednio dostosować parametry wędzenia i gotowania.
(5) Emulsja pozostaje zbyt długo. Emulgowaną pastę mięsną należy uzupełnić jak najszybciej, gdyż czas stabilności emulsji wynosi zaledwie kilka godzin. Jeśli pozostawi się go zbyt długo, struktura zemulgowanej pasty mięsnej załamie się, a podczas późniejszego podgrzewania zacznie wypływać olej.
