Популярное
Следующая
5 лет назад 4786

Механическая сепарация мяса птицы

Механическая сепарация мяса птицы

 

В последнее время значительно расширились производство и продажа продуктов из мяса птицы с глубокой степенью разделки и переработки. По мере увеличения популярности этих продуктов и общего роста потребления мяса птицы увеличивалось количество пригодных для механической сепарации частей тушек, таких как каркасы, спинки, шеи, ноги, крылья.

В процессе механической сепарации (обвалки) мясо отделяется от скелетных костей путем измельчения исходного сырья и пропускания его через сито под высоким давлением. Основная часть костей и хрящей удаляется вследствие большой разницы в сопротивлении резанию.

Механическая сепарация предоставляет возможность получения функциональных белков, которые могут быть использованы при производстве разнообразных продуктов переработки. Механически сепарированное мясо птицы широко используется в продуктах глубокой переработки, таких как колбасы, сосиски, рулеты из индейки, реструктурированные мясные продукты и суповые наборы. Этот источник дешевого сырья позволил устанавливать конкурентоспособные рыночные цены на продукты из мяса птицы. Выход механически сепарированного мяса птицы составляет от 50 до 70%. Соотношение мяса и костей наиболее сильно влияет на выход мяса из различных частей тушки.

Международная конференция «РЫБА 2017» Технологии рыбопереработки и аквакультуры

Влияние оборудования на качество продукта

В настоящее время наиболее широко используется процесс механической сепарации мяса птицы, который заключается в размельчении исходного сырья и последующем отделении кости, соединительной ткани и сухожилий путем пропускания размельченного сырья через сито под высоким давлением. Существует два основных типа механических сепараторов. В первом из них мясо продавливается через ячейки перфорированного барабана из внешней камеры, при этом костные ткани задерживаются и остаются вне барабана. В аналогичных по конструкции устройствах другого типа мясо продавливается изнутри перфорированного цилиндра и костный остаток остается внутри этого цилиндра. В зависимости от размера и емкости обвалочные устройства позволяют вырабатывать от 200 до 10 тыс. кг продукции в час.

Многие параметры работы оборудования могут повлиять на качество конечного продукта. Например, на его выход влияет величина давления, под действием которого мясо продавливается через сито. Однако при повышении давления процесс сепарации может стать менее эффективным вследствие попадания в конечный продукт большего количества частиц костей, соединительной ткани и других немясных компонентов. С учетом этого на предприятиях подбирают оптимальные настройки оборудования, позволяющие получить высокий выход продукта в сочетании с высоким качеством. Другим фактором, влияющим на качество продукта, является содержание и техническое обслуживание оборудования. Состояние режущих кромок существенно влияет на текстуру и консистенцию конечного продукта. Затупившиеся в результате плохого обслуживания кромки могут привести к «раздавливанию» продукта и получению пастообразной текстуры. Текстура может меняться также при изменении размеров ячеек сита (перфорированной поверхности). Большой размер отверстий ячеек дает возможность получить направленно текстурированный продукт.

Другим фактором, который может влиять на качество конечного продукта, является его температура. Большинство используемых видов оборудования могут перерабатывать сырье только в охлажденном, но не замороженном виде. Имеются сведения о разработке модифицированного сепаратора, позволяющего перерабатывать мясо в замороженном виде. Это является важным достижением, поскольку получается продукт с отличной текстурой, более длительным сроком хранения и меньшей бактериальной обсемененностью.

Предполагается, что новейшее сепарирующее оборудование, получившее название «система бережной обвалки», позволяет проводить процесс таким образом, что полученный продукт может обозначаться как «мясо цыплят» или «мясо индейки» вместо «механически сепарированное мясо птицы». Считается, что такая система бережного отделения мяса от костей не измельчает и не дробит кости и, таким образом, обеспечивает значительно меньшее количество кальция в конечном продукте. В конструкции системы для проталкивания продукта через сепарирующий барабан применяется поршень вместо шнека. В настоящее время системы этого типа чаще применяются при переработке говядины и свинины, чем птицы.

Виды механически сепарированного мяса птицы

По мере роста производства продуктов глубокой переработки цыплят и индейки появляется все большее количество частей тушек, пригодных для механической сепарации. В настоящее время цыплята-бройлеры, как правило, разделываются на части или подвергаются ручной обвалке. После разделки или ручной обвалки каркасы, спинки, шеи, ноги и крылья обычно направляются на механическую обвалку и дальнейшее использование в различных мясных продуктах (рис. 1).

Сейчас индейка также продается в разделанном на части виде, однако чаще она подвергается ручной обвалке и используется для дальнейшей переработки. После ручной обвалки тушек индейки каркасы, спинки и шеи также направляют на механическую сепарацию.

Механическая сепарация мяса с использованием в качестве сырья целых тушек не является общепринятой практикой. Однако имеются сведения о процессе механического сепарирования мяса зрелой птицы из целых тушек после их предварительного размельчения. В промышленности иногда тушки зрелых леггорнов подвергают предварительной тепловой обработке и затем с помощью ручной обвалки получают мясо, используемое в супах или других переработанных продуктах из мяса птицы. В этом случае оставшиеся после ручной обвалки термообработанного мяса каркасы также направляют на механическую сепарацию.

Костный остаток после механической сепарации часто используется в кормах для животных. Специалисты установили, что костный остаток является отличным ингредиентом для производства кормов или сырьем для производства изолята белка.

Возникающие при механической сепарации мяса птицы большие напряжения среза приводят к значительному разрушению клеток. Степень деструкции клеток в основном зависит от размеров отверстий в сепарирующем барабане. Применение перфорации с малым размером отверстий приводит к измельчению миофибрилл. Разрушения наблюдались по Z- и M-полосам миофибрилл. В результате разрушения костной ткани высвобождается также костный мозг, что приводит к увеличению содержания липидов и гемовых компонентов в сепарированном мясе. Липидная и гемовая фракции снижают относительное количество белка в полученном мясе.

Примерный состав механически сепарированного мяса птицы с использованием различного сырья приведен в табл. 1. Приведенные данные свидетельствуют о значительных вариациях состава. На химический состав влияют соотношение мяса и костей, возраст и порода птиц, содержание кожи, способ разделки и параметры работы оборудования. В мясе, полученном от более молодой птицы, наблюдается более высокое содержание липидной и гемовой компонентов в связи с легкостью извлечения костного мозга, что заметно влияет на состав. Присутствие в исходном сырье кожи может существенно увеличить количество жира в получаемом мясе, в то время как коллаген кожи находят в основном в костном остатке. Однако в случае механической обвалки термообработанных тушек или их частей коллаген в значительной степени желатинизирован, что приводит к увеличению содержания коллагена в сепарированном мясе. Параметры работы сепаратора (пресса) могут значительно повлиять на выход и химический состав. Настройка оборудования на большой выход может привести к значительному увеличению в полученном механически сепарированном мясе содержания жира и золы. Настройка на высокий выход может привести также к повышению температуры сырья, что вызовет денатурацию белка и в конечном счете повлияет на его функциональность.

Таблица 1. Химический состав механически сепарированного мяса птицы из различного сырья

Наименование сырья

Белок, %

Влага, %

Жир, %

Спинки и шеи цыплят

9,3-14,5

63,4-66,6

14,4-27,2

Спинки цыплят

13,2

62,4

21,1

Шеи без кожи

15,3

76,7

7,9

Каркасы индеек

12,8-15,5

70,6-73,7

12,7-14,4

Зрелые несушки

13,9-14,2

60,1-65,1

18,3-26,2

Термообработанные зрелые несушки

18,3

63,2

16,5

 

Качество белка имеет особое значение для механически сепарированного мяса птицы. Некоторые ученые показали, что белки мяса птицы механической обвалки по своему качеству сравнимы с белками мяса ручной обвалки.

Другой важной характеристикой является содержание жирных кислот и холестерина. Костный мозг цыплят-бройлеров характеризуется более высоким процентным содержанием фосфолипидов и холестерина, чем другие части мяса цыплят-бройлеров. Однако по жирнокислотному составу костный мозг и механически сепарированное мясо очень близки к мясу ручной обвалки.

С появлением мяса птицы механической обвалки особое внимание привлекала проблема возможного содержания в нем костных включений. При исследовании частиц кости в мясе птицы ручной и механической обвалки было выявлено, что в мясе ручной обвалки частицы костей имели, как правило, несколько большие размеры, чем в механически сепарированном мясе. Все частицы костей, обнаруженные в механически сепарированном мясе птицы, могут быть охарактеризованы как «порошкообразные» и не представляющие опасности для потребителя. В настоящее время в мясе механической обвалки очень тщательно контролируется массовая доля кальция, которая после пересчета является эквивалентом содержания костного остатка.

Также были проведены исследования содержания в механически сепарированном мясе птицы некоторых минеральных веществ, которые могут представлять опасность для здоровья, в частности мышьяка, фтора, кадмия, стронция-90, селена, железа, никеля, свинца, цинка. Результаты исследований показали, что ни один из этих элементов не представляет опасности для здоровья в связи с их низким содержанием в мясе.

Функциональные свойства

По мере увеличения использования механически сепарированного мяса птицы в мясных продуктах глубокой переработки все большее значение приобретают его функциональные свойства. Основная часть мяса птицы механической обвалки используется в эмульгированных продуктах. Известно, что процесс механической сепарации влияет на содержание жира и солерастворимых белков, а следовательно и на функциональные свойства мясного сырья. Так, механически сепарированное мясо индейки содержит меньше солерастворимых белков, чем натуральное. Кроме того, мясо индейки ручной обвалки характеризуется лучшей эмульгирующей способностью. Однако влагоудерживающая способность мяса индейки механической обвалки оказалась выше. При содержании белка 12% механически сепарированное мясо птицы позволяет получить более вязкую эмульсию, стабильность которой гораздо выше по сравнению с эмульсией, изготовленной из другого мясного сырья, содержащего 11% белка. В других исследованиях установлено, что эмульгирующая и влагоудерживающая способности механически сепарированного мяса птицы, полученного из различного сырья, могут заметно различаться.

На функциональные свойства мяса птицы механической обвалки влияет содержание кожи. При высоком содержании уменьшается стабильность эмульсии и эмульгирующая способность, что связано главным образом с увеличением содержания жира за счет использования кожи. Однако некоторые исследователи отмечали, что более высокое содержание кожи улучшает органолептический показатель нежности сосисок.

Неоднократно предпринимались попытки текстурировать механически сепарированное мясо птицы. Для этого мясо цыплят после механической обвалки пропускали через волчок (без ножа) с решеткой, имеющей диаметр отверстий 4 мм. Коагуляция выходящих мясных жгутов проводилась посредством термообработки при 100 °С в течение 1; 3; 5; 7,5 и 10 мин. Более продолжительный нагрев и более высокое содержание кожи увеличивали сопротивление среза. Хотя нагрев приводил к некоторому снижению количества растворимых белков, эмульсинная стабильность экструдированных жгутов улучшалась. Другие исследователи текстурировали механически сепарированное мясо индейки таким же образом – с помощью экструзии и закрепления жгутов термообработкой. Они предложили использовать текстурированное таким способом мясо в реструктурированных мясных продуктах.

Возможна модификация механически сепарированного мяса птицы с помощью центрифугирования. Центрифугирование снижает содержание жира и увеличивает влагоудерживающую и эмульгирующую способность. В настоящее время выпускаются центробежные сепараторы, пригодные для промышленного производства такого мяса.

Некоторые добавки влияют на функциональные свойства механически сепарированного мяса птицы. Так, предварительное смешивание с солью улучшает эмульгирующую стабильность мяса. Добавление 3% казеината натрия или 0,5% полифосфатов увеличивает вязкость эмульсии для сосисок, изготовленной из механически сепарированного мяса цыплят. При охлаждении зрелой птицы в 6%-ном растворе полифосфата перед обвалкой наблюдается улучшение эмульгирующей способности и стабильности эмульсии получаемого механически сепарированного мяса. Совместная добавка 0,5% полифосфата и 3% хлорида натрия увеличивала количество экстрагируемых белков, влагоудерживающую и эмульгирующую способность механически сепарированного мяса индейки.

Добавка в механически сепарированное мясо птицы структурированного соевого белка улучшала текстурные характеристики. Однако в других работах при добавлении соевого белка наблюдалось уменьшение стабильности эмульсии.

Механическая сепарация мяса птицы влияет на цвет получаемого мясного сырья. В процессе сепарации в мясо птицы попадают гемовые пигменты из костного мозга. В результате их содержание становится в три раза выше, чем в мясе ручной обвалки. Это увеличение происходит благодаря гемоглобину костного мозга. В результате в продуктах, содержащих мясо птицы механической обвалки, возникают такие дефекты как образование коричневого, зеленого и серого окрашивания. В процессе сепарации мясо подвергается интенсивному воздействию воздуха, что может ускорить окисление гемовых пигментов.

Характеристики цвета механически сепарированного мяса птицы зависят от его химического состава и условий сепарации. Повышенное содержание кожи, как правило, усиливает светлый оттенок и ослабляет красный. Эти изменения цвета обусловлены разбавлением гемовых пигментов дополнительным жиром, вносимым с кожей.

Многие исследователи предпринимали попытки изменить цветовые характеристики механически сепарированного мяса птицы с помощью центрифугирования. Одни данные свидетельствуют об усилении красной окраски механически сепарированного мяса птицы после центрифугирования, тогда как в соответствии с другими результатами при центрифугировании красный оттенок ослабляется. Противоречие можно частично объяснить тем, что первые данные были получены при исследовании механически сепарированного мяса кур, а вторые – механически сепарированного мяса цыплят и индейки.

Применение криогенных методов как наиболее быстрого способа охлаждения механически сепарированного мяса птицы также оказывает влияние на окраску мяса. Применение гранул твердого диоксида углерода (сухого льда) способствовало получению мяса с более темной и красной окраской, усиливающейся при последующем хранении. Возможно, что охлаждение сухим льдом увеличивало скорость окисления гемовых пигментов в процессе хранения механически сепарированного мяса птицы.

На цвет продуктов могут влиять определенные технологические процессы и рецептурный состав. Так, из смеси механически сепарированного мяса птицы (цыплят или индейки) и говядины в соотношении 50:50 получаются летние колбасы вполне приемлемого цвета. Внесение 15% механически сепарированного мяса индейки в фарш для сосисок из красного мяса приводило к менее выраженному красному цвету готового продукта по сравнению с сосисками из 100% говядины. Кроме этого, сосиски с 15% механически сепарированного мяса индейки характеризовались несколько более быстрым снижением интенсивности цвета в процессе хранения. Однако предполагается, что это осветление незаметно для потребителя. В настоящее время механически сепарированное мясо птицы обычно используется в эмульгированных мясных продуктах в сочетании с другими видами мяса.

Стабильность вкуса и запаха

Как уже было сказано, при механической сепарации происходит значительное разрушение клеток, из костного мозга высвобождаются гемоглоглобин и липиды. Кроме этого, при отсутствии контроля температуры возможно ускорение окисления липидов вследствие нагрева в процессе сепарации. Следовательно, в программах обеспечения качества особое внимание следует уделять уменьшению влияния окисления на вкус и запах в процессе переработки и хранения.

В соответствии с полученными результатами исследований окисление липидов минимально при хранении механически сепарированного мяса в течение 6 дней при 3 °С. Механически сепарированное мясо индейки было наименее стабильным в процессе хранения при 3 °С. Отмечено, что механически сепарированное мясо индейки, хранившееся в течение 90 дней при -24 °С, имело высокое значение тиобарбитурового числа (ТВК) и низкие органолептические показатели. С другой стороны, имеются данные о том, что летние колбасы, изготовленные из мяса птицы механической обвалки и хранившиеся в течение 6 мес., имели весьма приемлемые характеристики. В механически сепарированном мясе индейки минимальное окисление липидов наблюдалось в течение первых 10 недель хранения. В этом виде сырья было выявлено взаимодействие липидов с гемовыми компонентами. Окисление гема уменьшалось при уменьшении температуры от 30 до -10 °С. Наблюдалась сильное взаимодействие между окислением гема и липидов, особенно в интервале температур от 10 до 15 °С. Это взаимодействие, по всей видимости, является причиной повышенного окисления липидов, которое происходит при хранении механически сепарированного мяса индейки в замороженном состоянии. Известно, что гемовые пигменты являются сильными катализаторами окисления жиров в мясных продуктах. Помимо этого на окисление липидов оказывают влияние происходящие в процессе механической сепарации поглощение кислорода, повышение температуры и контакт с металлическими поверхностями оборудования.

Некоторые ученые исследовали возможности применения антиоксидантов в целях снижения окисления липидов механически сепарированного мяса птицы. При охлаждении зрелых кур в 6%-ном растворе полифосфата перед механической сепарацией было обнаружено уменьшение значений ТБЧ по сравнению с контролем после хранения в течение двух месяцев при -29 °С.

Промывка и изготовление изделий типа сурими

В рыбной промышленности широко применяется технология промывки механически сепарированной рыбы для производства белкового ингредиента, известного как сурими. В связи с успешным использованием сурими был проявлен большой интерес к возможности применения этой технологии к механически сепарированному мясу птицы. Было установлено, что в результате промывки водой из него удаляются гемовые пигменты и жир, при этом происходит концентрирование миофибриллярных белков.

Для промывки мяса птицы механической обвалки применялись различные промывочные растворы. Обычно расход промывочного раствора составляет 3:1. В качестве возможных промывочных растворов были исследованы водопроводная вода, раствор хлорида натрия концентрацией 0,1 моль/дм³, раствор фосфата натрия (с ионной силой 0,1) и 0,5%-ный раствор бикарбоната натрия. Исследовалось также влияние рН и продолжительность перемешивания. С повышением рН и увеличением продолжительности перемешивания количество удаляемых гемовых пигментов и растворимых белков также увеличивалось. Оптимальная концентрация миофибриллярных белков наблюдалась при рН 7-8 и продолжительности перемешивания 20 мин.

Анализ химического состава полученного продукта показывает, что в процессе промывки содержание жира резко уменьшается, а содержание белка и коллагена увеличивается (табл. 2). Позднее был разработан процесс рассева для уменьшения содержания коллагена в конечном продукте. В результате промывки значительно усиливается светлый оттенок и ослабляется красный. Фактически промытое мясо становится очень похожим по внешнему виду на белое мясо птицы.

Таблица 2. Состав сырого и термообработанного мяса цыплят механической обвалки, промытого с использованием различных промывочных растворов

Вид промывочного раствора

Массовая доля, %

Содержание коллагена, (мг/г сухого мяса)

влаги

белка

жира

Сырое мясо МО:

 

 

 

 

непромытое

68,1

46,6

14,5

67,8

водопроводная вода

84,4

74,2

1,2

109,3

раствор NaCl, 0,1 моль/дм³

85,8

74,8

1,1

116,6

буферный раствор фосфата натрия

87,8

70,1

1,3

156,6

0,5%-ный раствор NaHCO3

88,7

71,2

0,8

142,6

Термообработанное мясо МО:

 

 

 

 

непромытое

75,5

45,6

9,9

68,6

водопроводная вода

83,7

59,4

1,6

109,3

раствор NaCl, 0,1 моль/дм3

84,3

68,6

0,5

102,9

буферный раствор фосфата натрия

86,1

69,8

0,6

111,4

0,5%-ный раствор NaHCO3

86,7

67,9

0,7

131,2

 
Возможно, что одним из наиболее важных преимуществ промытого мяса птицы механической обвалки являются исключительные свойства его текстуры. В промытом механически сепарированном мясе наблюдалось улучшение профиля текстуры по сравнению с непромытым (табл. 3). Прочность, липкость, упругость и разжевываемость значительно увеличиваются при промывке. Сканирующая электронная микроскопия термически обработанного промытого механически сепарированного мяса показала, что мясной гель имеет плотную структуру из фибриллярных белков.

Таблица 3. Профиль текстуры промытого мяса цыплят механической обвалки

Вид промывочного раствора

Прочность, кГ

Когезионная

способность

Липкость, кГ

Упругость, мм

Разжевываемость, кг-мм

Непромытое

1,5

0,74

1,1

8,9

9,6

Водопроводная вода

2,5

0,70

1,8

9,0

15,8

Раствор NaCl, 0,1 моль/дм³

2,5

0,70

1,8

9,3

16,4

Буферный раствор фосфата натрия

2,0

0,71

1,4

9,4

12,9

0,5%-ный раствор NaHCO3

1,7

0,75

1,3

9,3

12,3

 
Хотя рыбная промышленность значительно преуспела в маркетинге аналогов рыбы, изготовленных с использованием сурими, птицеперерабатывающая промышленность эту технологию не использовала. Одними из причин являются большой расход воды и удаляемый из мяса жир, которые могут привести к негативному воздействию на окружающую среду. Однако воду можно регенирировать с помощью технологии обратной осмотической ультрафильтрации. Проблема утилизации жира нуждается в дополнительных разработках. Другим препятствием, связанным с процессом промывки, является повышенное окисление жира.

При использовании мяса птицы механической обвалки необходимо строго соблюдать гарантирующие качество указания в целях предотвращения прогоркания мяса. Части, предназначенные для обвалки, должны быть свежими и храниться при температурах, близких к замораживанию (от -1 до 2 °С). После сепарации мясо должно быть использовано

Поделиться

CPM Europe
Ваш технолог
logosltd.ru
Facebook
Вконтакте
АльянсУпак
Каталог компаний
Партнеры