В куттер добавляют воду в количестве 10—35% к массе мяса для придания вареным колбасам нежности и сочности. В связи с этим выход готовой продукции, как правило, выше, чем масса исходного сырья. Качество и выход готового продукта, помимо вида, сорта и состояния мяса, определяющим образом зависят от количества воды, добавляемой в фарш. Ее количество должно соответствовать влагопоглотительной способности фарша, что обеспечивает нежную, сочную, монолитную консистенцию и хороший товарный вид вареных колбас. Стабильность структуры фарша зависит от взаимодействия его белковых веществ и жира с водой. Количество добавляемой при куттсровании воды ограничено двумя факторами: влагопоглотительной способностью мяса и стандартом, ограничивающим максимальное содержание воды в готовом продукте. Существует мнение, что с уменьшением содержания воды в вареных колбасах улучшается их качество. Однако при чрезмерном снижении влажности колбас уменьшается их сочность, ухудшаются консистенция и качество. Если в фарш при его изготовлении введено недостаточное количество воды, то вареные колбасы будут иметь пониженные выходы и жесткую резинистую консистенцию. При избыточном добавлении воды, в фарш колбасы имеют дряблую консистенцию, так как ослабевают силы связи между частицами фарша. Водосвязывающая способность фарша снижается при введении воды повышенной жесткости, так как ионы Са уменьшают способность белков удерживать воду.
В производстве вареных колбасных изделий большое практическое значение имеет влажностное состояние колбасного фарша, т.е. количество влаги, удерживаемой фаршем, и формы ее связи с составными частями фарша. Влажностное состояние фарша можно представить следующей динамической схемой:
В этой схеме влага прочносвязанная представляет собой в основном адсорбционную влагу; слабосвязанная, полезная влага, обеспечивает оптимальную сочность и консистенцию продукта; слабосвязанная, избыточная, отделяется при тепловой обработке. Готовый продукт, содержащий ровно столько воды, сколько необходимо для покрытия его способности удерживать прочно- и слабосвязанную полезную влагу, имеет оптимальные структурно-механические свойства. При таком же содержании воды возрастание доли прочносвязанной влаги в фарше приводит к увеличению его твердообразных свойств, так как прочносвязанная влага обладает твердообразными свойствами. Наоборот, уменьшение ее доли приводит к сдвигу равновесия и к отделению избыточной влаги при варке, т.е. к браку и уменьшению выхода продукта. Количество воды добавляемой, с учетом потерь при термической обработке, должно быть достаточным для получения продукта с заданными свойствами. От количественного содержания в колбасных изделиях связанной воды зависят их вкусовые достоинства, сочность и плотность консистенции. Следовательно, технологический процесс переработки мяса необходимо вести таким образом, чтобы сохранить в продукте наибольшее количество коллоидно связанной воды при нормальной общей влажности продукта. По данным ВНИИМПа, наилучшую консистенцию имеют вареные колбасы, в которых отношение доли химически связанной влаги к свободной составляет от 1:1,8 до 1:1,9.
В шпиковых вареных колбасах структура и монолитность зависят от способности мясной части связывать воду, а шпик является лишь включением в эту структуру и поэтому не может оказать существенного влияния на изменение предела в добавлении воды к фаршу.
Влагопоглощаемость сырого фарша в значительной степени определяет его структурно-механические свойства, которые решающим образом влияют на качество готового продукта я его выход. При отличных от оптимальных значениях структурно-механических показателей получают продукт с жесткой резинистой консистенцией и заниженным выходом или же с бульонными отеками и дряблой консистенцией. Продукт с плотной, монолитной структурой, хорошей связью частиц можно получить из фарша с оптимальными структурно-механическими свойствами. Структура оказывает некоторое влияние и на вкус готового продукта.
На консистенцию мясных фаршей может влиять степень гидратации белков мяса, количество свободной воды, содержание жира в фаршах, количество белков, находящихся в фарше в растворенном состоянии. Для получения оптимальной консистенции фаршей необходимо при их составлении вводить соответствующее количество говядины и свинины. Свинина является пластифицирующим материалом в рецептуре фарша.
На ряде предприятий с целью повышения качества вареных колбасных изделий, сокращения технологического брака (образования бульонных и жировых отеков) на куттере измельчают нежирное мясо с добавлением всего количества воды (в соответствии с рецептурой) спустя некоторое время от начала куттерования. В конце измельчения вводят мясо с максимальным содержанием жира. Данный метод особенно оправдал себя при переработке жирного мяса.
Вязкость мясного фарша является одним из наиболее важных показателей, характеризующих качество и определяющих готовность фарша. Непрерывный контроль вязкости позволяет получать постоянную информацию о ходе процесса измельчения, регулировать количество вводимой воды в зависимости от водосвязывающей способности сырья и автоматизировать технологический процесс. Существующий способ изготовления фаршей не всегда позволяет получать продукт хорошего качества. Это обусловлено различной водосвязывающей способностью используемого сырья — мяса охлажденного, размороженного, с различным содержанием жира и соединительной ткани. В связи с опасностью превышения допустимого содержания воды предприятия, не имея способа оценки пригодности фарша, в основном выпускают вареные колбасы с заниженной влажностью. В готовых колбасных изделиях зачастую не достигается нормативное содержание влаги (55—75%) из-за повышенного содержания жирного мяса в рецептуре этих изделий.
Количество добавляемой к мясным фаршам воды до настоящего времени устанавливается органолептически, и точность дозировки зависит от квалификации фаршесоставителя. Для нормализации количества добавляемой воды к фаршу с учетом разнообразия свойств перерабатываемого сырья, предложены объективные методы определения вязкости фарша, Их применение позволило бы установить пределы в добавлении воды, обеспечивающие высокое качество вареных колбас. Однако принципиальными недостатками предложенных методов определения вязкости являются чрезмерная продолжительность измерения, зависимость вязкости фаршей от ряда факторов и неоднородность вязкости во всей массе фарша.
Автором разработан способ непрерывного автоматического регулирования структурно-механических свойств мясных фаршей при их изготовлении. При этом использовано явление затухания амплитуды ультразвуковых колебаний в среде. Сущность способа поясняется в приложении №7, на котором представлена схема устройства. При измельчении сырья с одновременной подачей воды вязкость фарша непрерывно измеряется введением в него на глубину 50мм датчика (пластинки), связанного при помощи исполнительного механизма с дозатором подачи воды. Один из торцов датчика заострен и расположен тангенциально к направлению потока фарша. Перед датчиком расположен отражатель У-образной формы, который, рассекая поток фарша, заставляет его двигаться параллельно боковым поверхностям датчика. Датчик нагревается за счет интенсивных механических колебаний, что предотвращает прилипание к нему фарша.
Изменение вязкости в процессе измельчения влияет на амплитуду колебаний датчика — она падает с ростом вязкости и контролируется регистрирующим прибором. При достижении экспериментально установленной оптимальной вязкости фарша после определенного времени измельчения датчик получает колебания определенной амплитуды, воздействующие на исполнительный механизм, прекращающий подачу воды.
При проверке эффективности работы схемы использовали фарши, содержащие различное количество воды и изготовленные из сырья различного состава и холодильной обработки. Из полученных данных следует, что па 1 % добавленной воды приходится 3,6 единиц шкалы прибора. Это указывает на высокую степень точности измерения вязкости.
Установлены резкие отличия вязкости для фаршей из мяса охлажденного и размороженного, из говядины I и II сорта, из жирной, полужирной и нежирной свинины. Предложенный способ определения вязкости фаршей позволит учитывать колебания водосвязывающей способности сырья. По величине вязкости фарша можно также судить о необходимой продолжительности измельчения, что позволяет автоматизировать процесс производства фаршей и обеспечивает достаточную степень измельчения сырья. Оптимальная продолжительность измельчения составляет 10—11 мин, и дальнейшая обработка приводит к снижению вязкости, а, следовательно, к перекуттерованию фарша.
Установлена возможность применения данного метода определения вязкости фарша для определения его готовности при выработке вареных колбас. Использование этого способа позволит улучшить качество, увеличить выход продукта и регламентировать количество воды, вводимой в фарш при его изготовлении.