Досить часто воді, як функціональному інгредієнту в складі м’ясних продуктів, не надають великого значення. Хоча вода є одним із основних компонентів сирого м’яса, при додатковому її внесенні у процесі посолу вона переходить в розряд окремих інгредієнтів.
Властивості води
Вода у м’ясі і м’ясних продуктах виконує ряд важливих функцій, які обумовлені унікальними властивостями її молекул. Вода є основним компонентом м’яса. Її вміст в нежирному м’ясі, що використовується для вироблення м’ясопродуктів, складає приблизно 60-70%.
Молекула води утворена двома атомами водню і одним атомом кисню, має V-подібну форму. Кут між двома О-Н зв’язками дорівнює 104,5°С. Два ковалентних зв’язки дають два позитивно заряджених полюса (на атомах водню) і два однаково розташованих негативно заряджених полюса на сторонах атома кисню, протилежних від двох водневих полюсів. Чотири заряджених полюса вибудовуються в формі тетраедра навколо центрального атома кисню, причому кожен полюс рівновіддалений від інших. Дуже вагомим наслідком такої організації є здатність кожної молекули води утворювати водневі зв’язки з чотирма іншими молекулами води за рахунок сил тяжіння атомів водню і кисню різних молекул.
Так, як в кожній молекулі води є два водневих полюси, які можуть зв’язатися з двома кисневими полюсами сусідніх молекул, міжмолекулярні водневі зв’язки рівносторонні, і кожна молекула здатна утворити зв’язки з чотирма іншими молекулами. Особливі властивості молекул води призводять до того, що за рахунок міжмолекулярного тяжіння посилюється «взаємне утримання» (вода притягує воду) молекул води у м’ясі, а також пояснюють взаємодію води з іншими полярними молекулами, особливо полярними групами білків м’яса.
Функції води
Воду часто називають «універсальним розчинником», оскільки в ній можна розчинити безліч речовин, включаючи ті, що використовуються в якості інгредієнтів для засолювання м’яса. Вода діє як розчинник, переносник, диспергуюча речовина для солі, нітриту, цукру, фосфатів та інших інгредієнтів, що зазвичай входять до складу посоленого м’яса. Це має особливе значення для рівномірного розподілу нітриту натрію. Без води, в якій може розчинитись така мала кількість речовини, було б дуже важко досягти рівномірного розподілу нітриту при перемішуванні. Дія води, як розчинника, необхідна для екстракції білків м’яса – вирішальної стадії, яка визначає стабільність м’ясної емульсії, – а також для формування правильної текстури продукту після термообробки.
Сіль (хлорид натрію) необхідна для розчинення білка, так як саме солерозчинні (міофібрилярні) білки найбільш важливі з технологічної точки зору. Однак в розчиненні білків важливу роль відіграє також додатково внесена вода (найчастіше в кількості 10-20% від маси м’яса). Солюбілізація білків м’яса під дією солі і внесеної води полегшує формування міжфазної білкової плівки навколо жирових глобул в тонко подрібнених м’ясних продуктах, таких як сосиски і варені ковбаси. Якщо ці білкові плівки сформовані належним чином, вони стабілізують жирові глобули і запобігають відділенню жиру із м’ясних фаршів при термічній обробці. Солюбілізовані білки м’яса відіграють основну роль в утворенні тривимірних поперечних зв’язків і формуванні гелів при нагріванні м’ясних фаршів. При желатинізації м’ясних білків під дією нагрівання вона захоплюють і утримують воду і жир. Цей процес обумовлює текстурні властивості напівтвердої тривимірної структури, яка утворюється після його завершення. Гелева структура, що формується, багато в чому визначає ніжність, соковитість і відчуття в роті при вживанні готового продукту. Від процесу желатинізації залежать втрати вологи і жиру при термічній обробці а, отже, і вихід продукту.
Важливою характеристикою м’ясних продуктів, що стосується стану вологи, є активність води або вільна вода (аw). Активність води – це тиск водяної пари в продукті в стані рівноваги і при постійній температурі по відношенню до тиску пари над чистою водою. Активність води вказує на біологічну хімічну доступність води в продукті. Вільна вода – дуже корисна характеристика для прогнозування росту бактерій, так як вона враховує воду, зв’язану всіма компонентами продукту, включаючи сіль, цукор, білки і будь-які інші молекули, що здатні приєднувати молекули води. Це робить показник аw головним параметром для контролю росту бактерій псування і патогенних бактерій і значущим діючим чинником в бар’єрній концепції консервування харчових продуктів. Більшість бактерій, що викликають псування, не ростуть при аw нижче 0,91, а ріст таких патогенних мікробів, як Staphylococcus aureus, припиняється при аw нижче 0,86.
Незважаючи на позитивну роль води в посолених м’ясопродуктах, вода, що вноситься, може стати і джерелом проблем. Наприклад, жорстка вода може містити домішки, що викликають знебарвлення, зміну смаку і скорочують термін придатності продуктів. Джерела води на переробному підприємстві можуть бути засіяні бактеріями. Отже, для посолених продуктів важлива якість води. Вона повинна відстежуватися як по мінеральному складу (жорсткість), так і по хімічним і мікробіологічним показникам.
Нормативно-правове регулювання вмісту води у м’ясних продуктах (США)
Більшість нормативів, що регламентують в США додавання води та використання різноманітних інгредієнтів при виготовленні продуктів переробки м’яса, можна знайти в Кодексі федеральних норм (Code of Federal Regulations – CFR). Інші корисні документи, що описують застосування цих норм на практиці: Керівництво по розрахункам для виробничих інспекторів USDA і Збірник харчових стандартів і вимог до маркування.
В Сполучених Штатах норми, що регулюють вміст води в посолених м’ясних продуктах, варіюють в широких межах в залежності від того, про яку категорію продуктів йде мова. У будь-якому випадку, якщо вода вноситься як інгредієнт, вона повинна вказуватися в переліку інгредієнтів, що входять до складу продукту. Виняток становить вода, що додається до стартових культур для їх регідратації або в продукти сублімаційної і розпилювальної сушки. Прикладом обмеження кількості внесеної води служать варені ковбасні вироби типу франкфуртських сосисок, де кількість внесеної води і жирової складової не повинна перевищувати 40%. Оскільки додану воду не можна відрізнити від первинної води, що містилась у м’ясі, початковий вміст води в блоці м’яса приймають рівним вмісту білка, помноженому на 4. Це близько до реального співвідношення вода : білок, типового для м’яса без внесення води ззовні. Кількість води, що перевищує 4-кратний вміст білка, вважають доданою водою.
Важливо відзначити, що «додана вода» в даному контексті має регулятивне значення. Міністерство сільського господарства США обмежує кількість води, яка може бути додана понад ту кількість, яка обґрунтовано вважається типовою для м’ясних інгредієнтів, у цілях збереження заданих властивостей продукту і запобігання надмірного використання води в рецептурах м’ясних продуктів. В разі посолених продуктів зі свинини типу шинки вміст води обмежується виходячи з показника «білок в знежиреній речовині» (protein-fat-free – PFF). Наприклад, в продукті під назвою «шинка» вміст білка в знежиреній речовині має бути не менше 20,5%. При меншому вмісті білка (більш високому вмісті вологи) продукт повинен називатися «шинка у власному соку» (PFF 18,5-20,5%), «шинка з додаванням води» (PFF 17,0-18,5%) або «продукт з шинки з водою» (PFF ˂17,0%). Вміст білка в продукті залежить від кількості доданих інгредієнтів, головним з яких є вода. Отже, вимога до маркування по показнику PFF потрібна для обмеження кількості води, яку допускається додавати в ці продукти. Показники, пов’язані із вмістом води, досить часто використовуються також для класифікації в’ялених м’ясних продуктів. В такому випадку застосовують співвідношення вода : білок (В:Б). Наприклад, ковбаса пепероні повинна бути висушена до співвідношення В:Б = 1,6:1 або менше, в’ялене м’ясо – до співвідношення 0,7:1 або менше. Так, як співвідношення В:Б в охолодженій м’ясній сировині становить 3,6-3,8:1, очевидно, що для отримання продукту зі співвідношенням, відповідним назві продукту на етикетці, у процесі сушіння потрібно видалити значну кількість води. Існує цілий ряд продуктів, для яких встановлені особливі нормативні обмеження кількості води, яка може бути поглинена (абсорбована) з розсолу. Наприклад, вага яловичої грудинки після введення розсолу не повинна збільшуватися більше, ніж на 20%.
Збільшення маси при посолі інших відрубів м’яса (окрім грудинки і язиків) не повинно перевищувати 10%.
