Качество рубленых полуфабрикатов и готовых изделий из них в значительной степени зависит не только от входящих в рецептуру компонентов, но и от структурно-механических свойств фарша (вязкости, липкости, предельного напряжения сдвига) и его водосвязывающей способности. Фарш представляет собой сложную дисперсную систему, в которой роль дисперсионной среды выполняет водный раствор белков, низкомолекулярных органических и неорганических веществ. Дисперсной фазой являются обрывки (частицы) мышечной, соединительной и жировой тканей, хлеба (в котлетной массе), а также других компонентов. Структура мясного фарша (натурального и с наполнителями), т. е. его внутреннее строение, и характер взаимодействия отдельных частиц в фарше определяются химическим составом и биохимическими показателями сырья, температурой, дисперсностью, агрегатным состоянием и рядом технологических факторов.
Свойства мясного фарша зависят от его состава, степени измельчения, влажности, природы и концентрации растворенных в воде веществ, водосвязывающей способности компонентов фарша и прочности связи между дисперсными частицами.
Важнейшим показателем качества мясного фарша (натурального или с наполнителем) является его водосвязывающая способность, от которой зависят реологические свойства фарша (вязкость, предельное напряжение сдвига, липкость и т. д.), а также качество готового изделия (консистенция, сочность, выход и др.).
Водосвязывающая способность мяса зависит в первую очередь от свойств и состояния белковых веществ, на которые оказывает влияние pH среды, наличие, концентрация и свойства электролитов, степень изменения первоначальной структуры мышечной ткани.
В рецептуру рубленых полуфабрикатов входят разные добавки, которые или повышают влагоемкость белков, или сами хорошо связывают воду.
К первым относятся поваренная соль и фосфаты. Добавление в фарш хлористого натрия в небольших количествах (1,2…2 % массы фарша) несколько повышает гидратацию и способствует растворению белков миофибрилл. Взаимодействие хлористого натрия с белками мяса обеспечивает более высокую его водосвязываюшую способность в результате увеличения заряда белка.
Соли фосфорной кислоты увеличивают водосвязывающую способность, так как фосфатные группы связывают ионы кальция, снижающие гидратацию белков. Обычно количество добавляемых фосфатов составляет 0,1 …0,3 %. Фосфаты, обладающие щелочными свойствами, сдвигают pH от изоэлектрической точки в щелочную сторону, что приводит к возрастанию гидратации и растворимости белков и повышению осмотического давления в системе.
К добавкам второй группы относятся соевые белки, яичные белки, крахмал, белки плазмы крови, молочные белки, овощные добавки, хлеб.
Увеличение доли прочносвязанной вода приводит к нарастанию прочностных характеристик систем, что является нежелательным, так как готовые изделия в этом случае будут иметь плотную консистенцию. Поэтому количество добавляемой воды в фарш должно быть таким, чтобы сырой фарш хорошо формовался, а готовое изделие было нежным и сочным.
Например, в полуфабрикаты из натуральной рубленой массы вносится 10…12 %, а в полуфабрикаты из котлетной массы — до 30…35 % воды (от массы мясного сырья).
При изготовлении рубленых полуфабрикатов котлетное мясо измельчается на мясорубке. Степень разрушения структуры мясного сырья оказывает существенное влияние на водосвязывающую способность полученного фарша. С увеличением степени измельчения возрастает дисперсность частиц и доля белка в дисперсионной среде, что повышает водосвязывающую способность фарша.
В мясорубках, которые используются при производстве рубленых полуфабрикатов, мясо подвергается резанию, смятию и разрыву. С уменьшением диаметра отверстий решетки мясорубки степень разрушения клеточной структуры мяса увеличивается, возрастает трение, приводящее к нагреву мяса, степень нагрева которого зависит от правильности сборки режущего механизма и остроты режущей кромки ножей. Поэтому рекомендуется в фаршемешалку добавлять чешуйчатый лед для снижения температуры фарша.
Практика показала, что фарш хорошего качества получается, когда используются решетки с диаметром отверстий 3 мм.
На формирование структуры фарша и готового изделия из него оказывает существенное влияние процесс перемешивания, позволяющий равномерно распределить компоненты фарша по всему его объему, способствующий экстракции внутриклеточных белков, обеспечивая при этом связывание рецептурных компонентов в единую дисперсную систему. Добавляемая при перемешивании вода связывается разрушенными структурами мышечной ткани (пучки мышечных волокон, обрывки соединительной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов).
От продолжительности перемешивания фарша зависят его структурно-механические характеристики (вязкость, липкость, предельное напряжение сдвига и др.), влияющие на консистенцию готового продукта и его выход после тепловой обработки.
Срок годности рубленых полуфабрикатов при температуре 4 ± 2 °С составляет 24 ч.