Мясные эмульсии: способы повышения величины влагосвязывающей способности

В колбасном производстве при усовершенствовании технологии белково-жировых эмульсий необходимо использовать комплексы пищевых ингредиентов, которые будут способствовать улучшению эмульгирования жира с водой и стабилизировать полученную эмульсию.

Мясные эмульсии – это смесь двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде капель (фарш вареных колбас, сосисок, сарделек, паштетов). Сырой колбасный фарш представляет собой эмульсию жира в воде (м/в). При последующем термическом воздействии в результате взаимодействия денатурирующих белков возникает пространственный каркас – термотропный гель, прочность которого зависит от количества и степени воздействия миофибриллярных белков.

Поскольку жир очень плохо растворяется в воде, то при наличии определенных веществ — эмульгаторов и стабилизаторов — в системах жир-вода могут образовываться водно-жировые эмульсии. В эмульсиях м/в внешней фазой является вода, и поэтому они смешиваются с водой в любых отношениях и обладают высокой электропроводностью, в то время как эмульсии в/м смешиваются только с углеводородами и не обладают заметной электропроводностью. Главная причина устойчивости эмульсий заключается в существовании на поверхности раздела фаз адсорбционных оболочек, образованных либо двойным электрическим слоем третьего вещества, либо коллоидно-дисперсным слоем эмульгатора с гелеобразной структурой. Стойкость получаемых эмульсий во многом зависит от свойств эмульгаторов вводимых в систему. Эмульгатор должен стремиться на поверхность раздела и располагаться преимущественно между фазами, а не в объеме любой из них.

Образованная поверхностно-активным веществом (ПАВ) адсорбционная оболочка представляет собой самостоятельную третью фазу, разделяющую в эмульсии водную и масляную фазы. Эмульгаторы способствуют снижению межфазной энергии и предохраняют диспергированные капельки от слияния. Стойкость получаемых эмульсий во многом зависит от свойств эмульгаторов, вводимых в систему. Эмульгатор должен стремиться на поверхность раздела и располагаться преимущественно между фазами, а не в объеме любой из них. Следовательно, стабилизатор должен иметь дифильное строение, т.е. содержать группы, обладающие сродством к обеим фазам. При диспергировании жидкости на мелкие капли увеличивается ее поверхность, благодаря чему система приобретает большой запас свободной поверхностной энергии. Согласно закону термодинамики, система находится в состоянии равновесия только в том случае, если общая свободная энергия ее минимальна. В результате адсорбции стабилизатор снижает разность полярностей фаз, уменьшает свободную энергию системы и предохраняет диспергированные капельки от слияния (коалесценции).

Еще одно условие при выборе эмульгатора — его молекулы должны иметь такую длину, что образовавшийся со стороны внешней фазы адсорбционный слой не допустит сближения капель на расстояния, где начинается преобладание сил ван-дер-ваальсового взаимодействия. Эффективность любого эмульгатора характеризуется специальным числом — гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ). Под ГЛБ понимают соотношение двух противоположных групп молекулы — гидрофильной и гидрофобной. Чем больше в молекуле ПАВ превалирует гидрофильная часть над гидрофобной, тем выше число ГЛБ. Числа ГЛБ для всех известных ПАВ составляют шкалу («шкала Гриффина») от 1 до 40. Число 10 является приблизительной границей между липофильными и гидрофильными ПАВ. Маслорастворимые эмульгаторы, дающие эмульсии в/м, характеризуются числами ГЛБ ниже 10. Чем выше число ГЛБ, тем больше склонность к образованию эмульсии м/в. В мясной эмульсии белок и вода образуют матрицу, которая окружает жир, то есть сырой колбасный фарш представляет собой эмульсию жира в воде. При диспергировании жира в водных растворах белка образуется большая поверхность раздела фаз, на которой адсорбируется белок. Если в системе мясной белок находится в небольшом количестве, а процент жира высокий, то белка может оказаться недостаточно для стабилизации образовавшейся поверхности. В результате этого молекулы жира будут коалесцировать на стадии приготовления фарша. Поэтому в систему необходимо вводить эмульгатор, способный адсорбироваться на поверхности частиц жира и образовывать прочный адсорбционный слой. В технологии мяса в качестве эмульгаторов жира чаще всего применяются как естественные компоненты сырья (лецитин, кефалин, холестерин), продукты гидролиза белка (аминокислоты, желатин), белковые препараты, содержащие водорастворимые белки (соевый изолят, казеинат натрия, сухое молоко, так и химические аддитивы (поливалентные фосфаты, поверхностно-активные вещества). Таким образом, различные комбинации вышеуказанных веществ удовлетворяют основным требованиям для получения стабильных мясных эмульсий.

Основные факторы, влияющие на стабильность мясной эмульсии, это степень гомогенизации мяса, температура сырья и эмульсии, продолжительность гомогенизации, вид используемого оборудования. Например, при недостаточном измельчении белки полностью не выходят и не участвуют в связывании воды и образовании пространственного каркаса, что может привести к расслоению фарша.

Комби АгроМикс КС-15ЭмульгаторЗаказать
Комби АгроМикс Э-2ЭмульгаторЗаказать