Фильтрационно-диффузионный процесс накопления и распределения посолочных веществ. Влияние разл. факт-в на скорость этого проц.

Классические методы посола - мокрый (погружение мяса в раствор посолочных ве-ществ - рассол), сухой (нанесение посолочной смеси на поверхность мяса - от отрубов до отдельных кусочков его в измельченном состоянии) и смешанный (сочетание мокрого и су-хого посола). При любом методе массообмен между посолочными веществами и раствори-мыми составными частями продукта происходит в системе рассол - мясо (ткань). При сухом методе вначале вследствие гигроскопичности соли и за счет влаги сырья образуется рассол.

В системе рассол - ткань при классических методах посола посолочные вещества перемещаются диффузионным путем и описываются вторым законом диффузии Фика:

или в первом приближении из него вытекающим выражением (А. С. Большаков)

где с — концентрация диффундирующих веществ, %;

-длительность процecca диффузии (посола), с;

D- коэффициент диффузии вещества в воде,

- градиент концентрации в направлении диффузии;

а - постоянная величина (а =1,08);

- путь проникновения посолочных веществ в продукт, м (в гомогенной ткани);

- толщина ткани, м;

-коэффициент проникновения веществ в ткань продукта;

- концентрация вещества в рассоле в момент, %;

с - концентрация вещества на глубине в момент , %.

Движущей силой процесса посола является разность концентраций соли в системе рассол — продукт, что в уравнении выражено логарифмом отношении концентраций соли в рассоле и продукте. Скорость накапливания соли в мясопродукте резко снижается в процессе посола вследствие уменьшения разности концентраций в системе. Все факторы, воздействие которых приводит к повышению концентрации соли на поверхности продукта, вызывают ускорение процесса посола.

В условиях перемешивания основное сопротивление диффузионному потоку в рассоле оказывает диффузионный пограничный слой, лежащий на границе раздела системы рассол - продукт. Ускорение движения рассола и переход от ламинарного потока к турбулентному влечет за собой уменьшение толщины этого слоя и увеличение скорости процесса посола. Одной из причин ускорения процесса посола в поле механических колебаний звуковых и ультразвуковых частот является уменьшение толщины диффузионного пограничной слоя, другой - повышение температуры.

 В гетерогенной системе рассол - мясопродукт процесс распределения посолочных ве-ществ зависит главным образом от величины сопротивлений, оказываемых диффузионному потоку тканями мясопродукта. Критерием процесса служит коэффициент проникновения (проницаемости). Количественное соотношение между проницаемостями мышечной, соеди-нительной и жировой тканей составляет примерно 8:3:1. Поэтому наличие жировых тканей в продукте замедляет накопление и перераспределение посолочных веществ в нем. Мы-шечная ткань обладает анизотропными свойствами: проницаемость ее вдоль мышечных волокон примерно на 11% выше, чем поперек волокон, что свидетельствует о перемещении посолочных веществ преимущественно по межклеточному пространству ткани.

Воздействия, ведущие к увеличению проницаемости ткани, обусловливают более быстрое и равномерное распределение в ней посолочных веществ. Изменение проницаемости ткани в процессе автолиза и длительного посола связано с ферментативным изменением структуры (разрыхлением) ткани и увеличением проницаемости тканевых мембран. Проницаемость размороженной ткани выше, чем охлажденной, вследствие травмирования ее образующимися крупными кристаллами льда.

Температура системы рассол - ткань является фактором наиболее существенно изменяющим величину коэффициента проникновения. Этот путь сокращения продол-жительности посола представляет особый интерес в связи с тем, что повышение температу-ры ускоряет и другие изменения, улучшая продукт. Правда, это может вести также и к опасности развития нежелательных микробиальных процессов. Но вероятность этого может быть практически устранена сокращением длительности посола в связи с использованием других интенсифицирующих посол факторов, а также воздействий, споспобствующих подавлению жизнедеятельности гнилостных микробов. Допол нительное ускорение посо-ла можно подучить при использовании явления термодиффузии. Так, при посоле охлажденного продукта в теплом рассоле вследствие совпадения направления теплового потока с направлением диффузионного потока ускоряется процесс посола.

Продолжительность процесса пропорциональна квадрату пути проникновения. Поэтому уменьшение толщины сырья ведет, к резкому сокращению длительности посола. В этой связи при посоле используют мясные отрубы и бескостное сырье, а также инъек-цию рассола внутрь сырья с образованием в нем начальных зон его накопления.

Более частое шприцевание и использование факторов, способствующих образованию начальных зон накопления рассола большего объема (предварительное перед посолом размягчение сырья, увеличение давления рассола и др.). обеспечивают сближение этих зон и сокращение пути проникновения.

В колбасном производстве посол складывается из операции смешивания измельченно-го сырья с посолочными веществами (макрораспределение) и выдержки в посоле (микрорас-пределение), обеспечивающих их контакт с веществами мяса по всему объему. Продолжительность посола колбасного мяса зависит от степени измельчения сырья: чем выше степень измельчения, тем меньше путь проникновения и сроки выдержки его в посоле.

Для интенсификации процесса накапливания посолочных веществ диффузионным пу-тем можно эффективно использовать ряд факторов: предварительное разрыхление сырья (механическое воздействие, ферментирование, электростимуляция и т. п.), многоточечная инъекция, уменьшение определяющего размера частей мяса и повышение температуры про-цесса.