Водосвязывающая и жироудерживающая способность мяса

Вода не только является преобладающим компонентом всех пищевых продуктов, но и оказывает существенное влияние на такие качественные характеристики готовых мясных изделий, как консистенция, структура, устойчивость при хранении, а также выход. Для оценки состояния воды в пищевых продуктах в настоящее время широко используются показатели водосвязывающей способности и активности воды.

Воду, содержащуюся в пищевых продуктах, как правило, разделяют в зависимости от форм ее связи с белками на три группы: гидра-тационная, иммобилизованная и свободная.

Гидратационная вода (около 5% от общего ее содержания), как показывают спектры ядерно-магнитного резонанса, имеет структуру «водородных мостиковых соединений». По физическим свойствам она отличается от иммобилизованной и свободной воды более низкой температурой замерзания, большей плотностью, меньшим давлением паров и способностью к растворению различных соединений.

Иммобилизованная вода, составляющая наибольшую часть общего ее содержания, связана сорбционными и ван-дер-ваальсовыми силами в виде мультимолекулярных слоев с мышечными мембранами и филаментами. По физическим свойствам она отличается от гидратаци-онной и образует «льдоподобную» структуру между белковыми молекулами. Количество иммобилизованной воды зависит от пространственной структуры белков, которая расширяется или сжимается в зависимости от притяжения или отталкивания заряженных боковых групп молекул белка. Увеличение расстояния между ними при повышении заряда белковой сетки и разрыве поперечных связей приводит к росту количества иммобилизованной воды, а ассоциация молекул, наоборот, сопровождается его уменьшением.

Третья группа — это свободная вода, молекулы которой за счет водородных связей организованы в виде «роя» (кластера), постоянно то разрушающегося, то образующегося вновь. Таким образом, у свободной воды есть «промежуточное» состояние между отдельными молекулами и решеткообразной структурой льда. Время жизни таких кластеров очень незначительно, и при повышении температуры оно уменьшается. Так, при отрицательных температурах молекулы свободной воды соединены водородными связями на 100%, при 6 °C — на 52, а при 34 °C — на 45%. Свободная вода удерживается в мясе силами капиллярного взаимодействия и является постоянным депо для пополнения количества иммобилизованной воды.

Водосвязывающая способность мяса существенно зависит от количества и степени связи с белком иммобилизованной и свободной воды. Водосвязывающая способность определяется рядом факторов: возрастом животного, количественным соотношением влаги и жира, глубиной автолиза мяса, условиями замораживания, величиной рН, количеством белков, их составом и свойствами, в том числе содержанием и степенью растворимости миофибриллярных и фибриллярных белков, обладающих резко выраженной способностью к набуханию.

В составе соединительной ткани воды меньше, в основном она связана с коллагеном.

Формы и прочность связи воды с мясом различны. Различают адсорбционную, осмотическую и капиллярную влагу.

Адсорбционная влага — это часть влаги, которая находится в мясе в наиболее прочно связанном состоянии, удерживаемом за счет сил адсорбции, главным образом белками.

Осмотическая влага удерживается в ненарушенных клетках за счет разности осмотического давления по обе стороны клеточных оболочек (полупроницаемых мембран) и внутриклеточных мембран.

Капиллярная влага заполняет поры и капилляры мяса и фарша. Количество капиллярной влаги зависит от степени развития капиллярной сети в структуре материала. В мясе роль капилляров выполняют кровеносные и лимфатические сосуды. Капиллярная влага влияет на объем и сочность продукта. Чем больше величина капиллярного давления, тем прочнее капиллярная влага связана с материалом. Капиллярное давление, в свою очередь, определяется размером капилляров. Чем меньше диаметр капилляров и микрокапилляров, тем больше капиллярное давление и тем прочнее удерживается вода.

Водосвязывающая способность мяса определяет его качество при технологической и кулинарной обработке. Известно, что выход вареных колбас в значительной мере определяется водосвязываю-щей способностью мяса. Из мяса с небольшой водосвязывающей способностью трудно приготовить высококачественную продукцию, так как при обработке велики потери влаги и соответственно растворимых в ней веществ. Вследствие этого быстрое определение водосвязывающей способности сырья очень важно в практике работы мясоперерабатывающих предприятий.