Факторы, влияющие на измельчение мяса и мясных продуктов

На процесс измельчения мяса и мясных продуктов влияют следующие факторы: структура и физико-механические свойства продукта, конструктивные и геометрические параметры режущего инструмента и режим измельчения, техническое исполнение и состояние машин измельчителей и точность их настройки. Вид продукта характеризуется определенной структурой и определяет выбор измельчающего оборудования. Физико-механические свойства продукта влияют на характер его разрушения в зоне напряженного состояния около режущей кромки. Конструктивные и геометрические параметры инструмента, кинематические и динамические характеристики процесса и машины сказываются на степени измельчения, качестве и свойствах готовой продукции, чистоте поверхности среза, определяют расход энергии на трение и пластические деформации. Факторы, влияющие на измельчение, изучались рядом отечественных исследователей. Их учитывают при расчете и проектировании машин и механизмов, совершенствовании и интенсификации технологических процессов.
Структура мяса. Ткани мяса относят к структурированным дисперсным системам, для которых при неразрушенном состоянии характерны высокая структурная вязкость и упругость формы. При разрушении эти системы переходят в дисперсные системы со свободными частицами. Прочность структуры и химический состав тканей влияют на характер и степень разрушения клеточной структуры, выход внутриклеточного содержимого, величину дисперсных частиц, а также на динамические показатели и энергетические затраты процесса измельчения.
Мышечная ткань представляет собой совокупность мышечных волокон, объединенных в пучки различных порядков, которые разделены тонкой прослойкой соединительной ткани. Мышечная ткань содержит 72— 75% воды и 28—25% сухого остатка. Сухой остаток мышечной ткани состоит на 80% из белковых веществ, определенная группа которых при диспергировании освобождается для связывания с водой, повышая водосвязывающую способность фарша. При измельчении мышечные волокна разрушаются преимущественно поперек оси. Часть мышечных пучков разрушается вдоль оси до отдельных волокон, которые затем разрушаются также поперек.
Соединительная ткань разрушается труднее и меньше. Ее основу составляют коллагеновые и эластические волокна. Коллагеновые волокна отличаются высокой прочностью и обусловливают прочностные свойства соединительной ткани. Сопротивление резанию различных мышц 1,3—8,6 кН/м, соединительной ткани 27—40 кН/м. В зависимости от сорта мяса и степени его измельчения в измельченной массе содержится больше или меньше крупных частиц соединительной ткани. В фарше из мяса более низких сортов их больше, а размеры некоторых из них могут быть довольно велики (до 3—7 мм).
При тонком измельчении (например, куттеровании) разрушается естественная клеточная структура основной массы тканей и образуется вязко-пластическая структура (сырой фарш). Преобладающий размер частиц измельченной массы не превышает нескольких микрон.
Жировая ткань представляет собой производное рыхлой соединительной ткани, состоящей из клеток округлой формы, и располагается в основном по ходу кровеносных сосудов в подкожной клетчатке. Размеры жировых клеток могут быть более 120 мкм. Кусочки жировой ткани, образующиеся при измельчении, имеют практически малоразрушенную микроскопическую структуру. Степень диспергирования жировой ткани особенно важна при производстве фаршевых продуктов. От нее зависит не только водосвязывающая способность фарша, но и вероятность появления жировых отеков при тепловой обработке продукта. При тонком измельчении сырья до 15—20% жира, добавляемого к фаршу, диспергируется до частиц с оптимальным размером [95]. В результате ухудшаются свойства фарша. Для получения фарша с более высокой водосвязывающей способностью применяют жировые эмульсии.
Костная ткань — это вид соединительной ткани с сильно развитым промежуточным межклеточным веществом, состоящим из органических и неорганических компонентов и воды (рис. 1, а). Сухая кость содержит 70% неорганических компонентов, 90—96% из оставшихся 30% приходится на коллаген, который определяет прочностные свойства кости. Наиболее высокой прочностью обладает диафиз. По данным А. А. Соколова, модуль упругости диафиза составляет 156 МПа. В результате механического разрушения (рис. 1, б) выявлено, что зарождение и распространение трещин происходит задолго до того, как начинается расщепление и дробление кости. При микрорастрескивании кости, подвергшейся испытанию на удар, трещины в микроструктуре кости (рис. 1, в) распространяются в различных направлениях. Предполагается, что в большинстве случаев трещины зарождаются у кровеносных сосудов или других некристаллических образований в структуре.
При производстве колбасных фаршей используют различные белковые добавки, одной из которых является гель-форма молочного копреципитата. В. Н. Писемская исследовала препараты гель-формы копреципитата до и после измельчения. До измельчения гель-форма представляет собой гомогенную оксифильную массу, имеющую многочисленные трещины и пустоты разных формы и размеров. После измельчения (рис. 2, а) общая белковая масса состоит из отдельных глыбок с наличием трещин и пустот. При замене мяса измельченной гель- формой копреципитата колбасный фарш имеет сравнительно компактную массу с множеством мелких вакуолей чаще всего овальной формы.
 
Введенный копреципитат обнаруживается в отдельных местах в виде рыхлых участков без четких границ размером от 5—6 до 40— 50 мкм. В основном имеет место диффузное проникновение диспергированной части копреципитата в общую белковую массу фарша, что придает более интенсивную окраску общему фону среза (рис. 2, в, г) и положительно сказывается на структурно-механических свойствах готового продукта.