Теоретическое обоснование режимов процесса мацерации

Мацерацией называется обработка кости сильными кислотами с целью ее деминерализации. Кость, предназначенную для производства желатина, мацерируют обычно слабым раствором соляной кислоты. Под действием соляной кислоты происходит полная деминерализация кости, так как соляная кислота растворяет углекислые и фосфорнокислые соли кальция, составляющие ее минеральную основу. Одновременно происходит кислотное набухание коллагена, органические ткани существенно не разрушаются.

Оптимальными условиями являются: начальная концентрация кислоты около 5% и температура около 15°С. Слишком низкая концентрация кислоты, замедляя процесс мацерации, приводит к уменьшению выхода желатина. Продолжительность мацерации зависит от сорта и калибра кости, от температуры и от концентрации кислоты. Она колеблется от 5 до 15 суток. Кость молодых животных и пористая кость мацерируется быстрее. Плохое обезжиривание замедляет мацерацию. Особенно большое значение имеет степень дробления кости: кость размером 1 мм мацерируется в 5 раз быстрее кости размером 8 мм. Мацерацию считают законченной, если кость просвечивает, легко режется ножом, упруга при сгибании.

Жидкость, образующаяся после мацерации (мацерационный щелок), содержит до 4% фосфорного ангидрида и используется для производства удобрения - преципитата.

Влияние замораживания на структуру тканей. Влияние толщины зам-го прод. на процесс кристаллообраз-я при быстром и медленном зам. Характеристика температурных кривых при различных скоростях замораживания. Влияние скорости замораживания на состав и свойства белковых частиц.

При замораживании тканей центры кристаллизации образуются раньше в межклеточном пространстве, т.к. межклеточная жидкость имеет меньшую концентрацию и более высокую криоскопическую точку, чем внутриклеточная. Образование крупных кристаллов льда явление нежелательное. Крупные кристаллы расширяют межклеточное пространство и разрушают соединительнотканные прослойки своими острыми гранями, ткань разрыхляется, мышечные волокна деформируются, а иногда и разрушаются.

Процесс замораживания складывается из 3 этапов:

а)охлаждение продукта до криоскопической Т⁰С,

б) собственно замораживание (кристаллизация),

в) доведение Т⁰С продукта до заданной.

В любой момент замораживания Т⁰С внешнего слоя продукта ниже Т⁰С в каждой другой точке, расположенной глубже. В тот момент, когда Т⁰С внешнего слоя достигнет криоскопической и в нем начнется кристаллообразование. в центральном слое будет продолжаться охлаждение, т. е. снижение температуры до криоскопической. Как только начнется замерзание внешнего слоя, понижение его температуры резко замедлится вследствие выделения теплоты кристаллизации. По мере замораживания продукта граница между замерзшим и незамерзшим слоями перемещается к центру. Одновременно Т⁰С центрального слоя приближается к криоскопической до тех нор, пока в нем начнется кристаллообразование.

Промежуток времени, в течение которого Т⁰С центрального слоя продолжает оставаться криоскопической, зависит от скорости теплоотвода и толщины замораживаемого продукта.

         быстрое замораж.         умеренное          медленное

         Т⁰С 

                                            продолжительность, час

 а) б) в) а) б) в) а) б) в)

Вследствие вымерзания части воды в поверхностном слое концентрация жидкой фазы в нем возрастает. Создается разность концентраций между поверхностным и более глубокими слоями, обусловливающая обменную диффузию между ними. В рез-те возникает перенос воды из внутреннего незамерзшего слоя в поверхностный. По мере продвижения границы замерзшего слоя к центру перенос воды продолжается в уже замерзших слоях, поскольку в них происходит дальнейшее вымерзание воды и увеличение концентрации жидкой фазы. Если скорость теплоотвода невелика и скорость распространения замерзшего слоя вглубь значительно меньше скорости обменной диффузии, значительная часть влаги перемещается по направлению к поверхности продукта. Т.к. теплопроводность мяса небольшая, скорость теплообмена уменьшается в направлении к центру. Поэтому распределение вымерзшей воды тем неравномернее, чем глубже расположен слой. Т.о. скорость замораживания животных тканей предопределяет характер перераспределения вымерзшей воды не только между клетками и межклеточным пространством, но также и по толщине замораживаемого продукта.

Замораживание животных тканей сопровождается изменением их тонкой структуры. Причины этих изменений:

1. изменение электростатических свойств частиц дисперсной фазы (мицелл и макромолекул);

2. разрушение структурированной сольватной оболочки.

Степень увеличения концентрации зависит от глубины замораживания. Степень разрушения сольватной оболочки связана со скоростью замораживания. Т.к. изменения состояния белков тканей в период замораживания зависят и от хода автолитических процессов, судить о значении условий замора­живания можно, исключив влияние автолиза или сведя его к минимуму очень быстрым замораживанием.

Замораживание белковых золей может cопpoвождаться уменьшением степени дисперсности белковых коллоидных частиц и коагуляцией. Эти изменения тем меньше, чем ниже температура и быстрее замораживание.

ВСС мяса после его размораживания тем меньше, чем выше t и ниже скорость замораживания. Большинство белков не денатурируется, если их растворы замораживать и оттаивать.

При замораживании мышц в жидком воздухе снижается гидрофильность и растворимость белков. Изменение их растворимости - следствие коагуляционного взаимодействия белковых частиц в результате обезвоживания системы. Продолжительная выдержка в замороженном состоянии приводит к постепенному слиянию глобулинов в одну фракцию, из которой невозможно выделить отдельные компоненты.

Изм. в жиросырье при выплавке мокрым и сухим спос. при разных реж-х нагрева.

Сухой способ выплавки жира

Выплавка жира. Выплавкой называется выделение жира нагревом измель-ченного сырья. Нагрев приводит к расплавлению жира и вызывает более или менее глубокое разрушение жировой или костной ткани. Благодаря этому большая часть содержащегося в сырье жира свободно оттекает и коалесцирует, образуя однородную объемную фазу. Наряду с температурой при выплавке существенную роль играет вода, содержащаяся в сырье, либо добавляемая к нему.

При нагревании в присутствии воды (содержащейся в сырье или добавляемой) коллаген при 58- 60° С сваривается, а коллагеновые волокна скручиваются и расслабляются, их прочность уменьшается. Часть коллагена переходит в глютин, а часть глютина гидролизуется. Это приводит к более или менее глубокому разрушению соединительной ткани. Но вместе с этим образуется слабый водный раствор глютина и продуктов его распада, т. е. бульон, концентрация которого зависит от температуры и времени нагрева, а количество - от содержания воды. Вещества бульона, обладающие эмульгирующим действием, образуют с жиром устойчивую эмульсию. На сильно развитой границе раздела фаз происходит взаимодействие воды с жиром, растет кислотное число жира. Если продолжительность процесса велика, величина его может оказаться выше допустимой. Поэтому контакт жира с большими количествами воды, особенно при высоких температурах, допустим лишь при очень непродолжительном нагреве (порядка нескольких минут). При температуре 60- 65° С денатурирует большинство белковых веществ (альбуминов и глобулинов), содержащихся в жировой ткани. Денатурация внутриклеточных белков приводит к разрушению жировой эмульсии в клетке, к деформации и частичному разрушению самой клетки. Денатурация межклеточных белков, связанных с коллагеновыми и эластиновыми волокнами, способствует разрушению коллагеновой связи, являющейся основой структуры соединительной ткани. Денатурация ферментов жировой ткани сопровождается практически полной утратой их ферментативной активности: в жиросырье, нагретом до 65° С, не обнаруживают действия липазы.