.
Autor: Biljana Pešović, dipl. ing.
Mentor: prof. dr Ljiljana Petrović
.
Izrada mesnog testa, odnosno mesne emulzije, prema Petrović Ljiljani (2000), je najznačajnija operacija u procesu izrade fino i grubo usitnjenih barenih kobasica, te time i najviše utiče na konačni kvalitet proizvoda. Mesna emulzija, koja čini veći deo sadržaja fino usitnjenih barenih kobasica i manji ili veći deo sadržaja grubo usitnjenih barenih kobasica, igra ulogu sredstva za vezivanje usitnjenih komada salamurenog mesa, čvrstog masnog tkiva i dodatnih sastojaka biljnog (povrće, masline, gljive) i životinjskog porekla (sir).

Emulzija koja se nalazi u proizvodima od mesa može se opisati kao kompleksna smeša mišićnog tkiva, čestica masti, vode, aditiva i solubilizovanih proteina, povezanih različitim vezama. NaCl – rastvorljivi miofibrilarni proteini, miozin i aktomiozin su najznačajniji, jer predstavljaju glavne strukturne komponente i formiraju tanki film na površini globula masti (Varnam i Sutherland, 1995).

U savremenoj industriji mesa mesna emulzija se izrađuje u kontinualnom postupku,  dok se po staroj tehnologiji izrađivala diskontinualno, u dve faze. Međutim, i kod kontinualne izrade mesne emulzije za barene kobasice razlikuju se dve faze: početna i završna (Petrović Ljiljana, 2000).

U početnoj – prvoj fazi se usitnjava meso uz dodatak ingredijencija (kuhinjske soli,

fosfatnih preparata, nitrita) i vode. Time se dobija homogena masa meke i lepljive konzistencije, koja se naziva mesno testo ili prat (nem. = brat, engl. = meat batter) (Petrović Ljiljana, 2000).

Međutim, iako se kod nas najćešće govori o „mesnom testu“ kao osnovnom sastojku barenih kibasica, u kontinualnom postupku, u drugoj – završnoj fazi finog usitnjavanja dodaje se masno tkivo, koje se usitnjava i uklapa u mesno testo, te se kao proizvod dobija mesna emulzija (engl. = meat emulsion) (Petrović Ljiljana, 2000).

Finim usitnjavanjem mesa, odnosno mesa i masnog tkiva dobijaju se koncentrovani koloidni sistemi specifičnih svojstava, a osnovni zadatak finog usitnjavanja je formiranje homogene strukture u kojoj će biti stabilno vezana i imobilisana voda i uklopljene čestice masti i masnog tkiva, tako da u toku toplotne obrade proizvoda ne dođe do njihovog izdvajanja (Petrović Ljiljana, 2000).

U toku finog usitnjavanja (u kuteru, KS kuteru, ili koloidnom mlinu), snopići mišićnih vlakana se razdvajaju, jer se njihove ovojnice kidaju. Kako usitnjavanje napreduje, pojedina mišićna vlakna se poprečno i uzđužno presecaju na sve manje segmente. Sarkomera se kida i oslobađaju se miofibrili, što omogućuje direktnu interakciju komponenti miofibrilarnog sistema sa jonima dodatih soli (Petrović Ljiljana, 2000).

Usitnjavanjem mesa uz dodatak soli (NaCI i polifosfata), dobija se složeni disperzni sistem u kome kontinualnu fazu čini koncentrovani rastvor fibrilarnih i sarkoplazmatskih proteina, a disperznu fazu čestice mišićnog i vezivnog tkiva (Rede, 1997; Petrović Ljiljana, 2000).

U mesnom testu se, zapravo, formira prostorna mreža mišićnih proteina koja je karakteristična za koagulacione strukture. U takvoj strukturi se čestice umrežavaju kroz slojeve slobodne i adsorpciono vezane disperzne sredine (Petrović Ljiljana, 2000).

Kod ovakvih visoko koncetrovanih sistema se opaža tiksotropno očvršćavanje i oni se odlikuju plastičnim viskozitetom (Petrović Ljiljana, 2000).

Za svojstva i ponašanje ovakvih disperznih sistema od najvećeg značaja su: sastav,  pH, sadržaj elektrolita i viskozitet kontinualne faze i veličina, oblik, mehanička svojstva i zapreminska koncentracija disperzne faze (Rede, 1997; Petrović Ljiljana, 2000).

Viskozitet kontinualne faze zavisi u prvom redu od količine i vrste rastvorenih proteina. Prema tome, količina i svojstva mišićnih proteina u mesu su najznačajniji za formiranje stabilnog matriksa i glavni su nosioci njenog formiranja, a sarkoplazmatski proteini mogu doprineti prevlačenju te strukture (Rede, 1997; Petrović Ljiljana, 2000).

Već više od 40 godina se zna da se istovremenim dodavanjem NaCI (2-3%) i fosfata (0,3-0,5%), postiže bolji efekat na SVV nego što se to ostvaruje samo NaCI ili fosfatom. Optimalno delovanje se postiže pri 0 °C u toku 16 sati. Dejstvo se smanjuje sa porastom temperature od 0 °C na 20 °C (Petrović Ljiljana, 2000).

Danas se na tržištu pored monofosfata, nalaze i veoma različiti produkti dobijeni kondenzacijom monofosfata. Nijedan od fosfata ne poseduje sva željena svojstva, nego se tek kombinovanjem fosfata različite dužine lanaca i pH vrednosti, mogu postići optimalni rezultati pri izradi mesnog testa (Petrović Ljiljana, 2000).

Polifosfati dovode do disocijacije aktomiozina, nastalog zbog smanjenja koncentracije ATP-a u mišićima. Ovo specifično delovanje fosfata se objašnjava time da se oni vezuju za miozin na istom mestu na kom je bio vezan i ATP, a posle njegove razgradnje i aktin i miozin preko Mg. Delovanjem polifosfata dolazi do razdvajanja tankih i debelih miofilamenata, čime se povećava prostor za imobilizaciju vode. Kada se tome doda i efekat razlaganja strukture fibrilarnih proteina zbog kidanja mostova između lanaca proteina učinkom CI^– jona, uz povećanje pH samim prisustvom fosfata zbog izražene sposobnosti puferovanja, onda se može shvatiti pozitivan efekat dodavanja fosfata i kuhinjske soli na ekstraktibilnost proteina (Petrović Ljiljana, 2000).

Ispitivanjem uticaja trajanja ekstrakcije na količinu rastvorenih proteina utvrđeno je da se u toku prvih 15 min. rastvori preko 80% od maksimalne količine, a u toku prvog sata preko 90%, a produženjem ekstrakcije preko 1 sata praktično se ne povećava količina ekstraktovanih proteina (Rede, 1997).

Završetak izrade mesnog testa, tj. finog usitnjavanja mišićnog tkiva u prisustvu soli uz ugradnju određene količine vode u nastali disperzni sistem (prva faza izrade mesne emulzije), prati odgovarajuće reološko ponašanje tog sistema.Da bi se pri izradi mesnog testa formirao sistem sa odlikama čvrstog plastičnog tela,  potrebno je da dođe do tiksotropnog očvršćavanja izrađene homogene mase sa odgovarajućim plastičnim viskozitetom. Za odgovarajuće reološko ponašanje izrađenog disperznog sistema (mesnog testa) od najvećeg su značaja, kao što je već rečeno,  viskozitet kontinualne faze i veličina, oblik i mehanička svojstva čestica disperzne faze (Rede, 1997; Petrović Ljiljana, 2000).

Pošto izrađeno mesno testo nije idealno plastično telo, kao Binghamovo, njegovo ponašanje pri očvršćavanju se mora usmeravati, vrlo pažljivom izradom ovog složenog disperznog sistema (Đaković, 1990, Petrović Ljiljana, 2000).

SLIKA 2.6. Šematski prikaz formiranja emulzije (prikaz rastvorljivih proteina i masnih globula prekrivenih proteinima) (Pearson i Tauber, 1984)

U završnoj fazi izrade nadeva za fino i grubo usitnjene barene kobasice, mesnom testu se dodaje odgovarajuća količina masnog tkiva i ono se intenzivno usitnjava (Petrović Ljiljana,  2000). Tada se mogu uočiti dva stepena dezintegracije masnog tkiva. Prvi stepen je usitnjavanje do veličine pojedinih masnih ćelija i u tom slučaju se dobija relativno stabilna emulzija. Dalja dezintegracija ćelija predstavlja drugi stepen usitnjavanja, u kome se masno tkivo homogeno deli do individualnih čestica masnoće (masnih kapljica), što rezultira u povećanoj stabilnosti sistema, ali samo dok je temperatura ispod 14°C (Petrović Ljiljana,  2000).

Kod sadržaja za izradu proizvoda u tipu fino usitnjenih barenih kobasica, matriks proteina (mesno testo) je glavna struktura. U toku daljeg usitnjavanja masno tkivo se dezintegriše i emulguje, a rastvoreni mišićni proteini, i eventualno dodati proteinski preparati – aditivi deluju kao emulgatori (Petrović Ljiljana, 2000).

Kad je masnoća dispergovana u vidu finih čestica u matriksu, tada se formira trostruki sistem. Takav sistem nije prava emulzija, ali se termin emulzija mesa često koristi u industriji mesa, jer najpribližnije opisuje nastali sistem (Petrović Ljiljana, 2000).

Neki autori smatraju da je mesna emulzija dvofazni sistem koji se sastoji od čestica masnoće (čvrsta faza), suspendovanih u matriksu fibrilarnih proteina i vode (tečna faza). U tečnoj fazi su dispergovani i neki drugi nerastvorljivi proteini, čestice vezivnog tkiva i mesa. Tečna faza je zapravo lepljiva masa više nego slobodna tečnost, iako rastvoreni proteini čine relativno manji udeo ukupnih proteina, a čestice masnoće, obično subcelularne veličine, su suspendovane usled oblaganja proteinima (Petrović Ljiljana, 2000).

Miofibrilarni proteini imaju funkciju bubrenja i vezivanja vode. Voda je ili uklopljena u strukturu ili je vezana za negativno naelektrisane grupe proteina. Bubrenje i ekstrakcija su efikasniji pri nižim temperaturama (Petrović Ljiljana, 2000).

Glavno svojstvo mesa, koje određuje stabilnost mesne emulzije je njegova sposobnost da formira proteinski matriks sa finim porama i kapilarima u kojima su obuhvaćeni voda i mast. To svojstvo je od posebnog značaja u proizvodu za vreme i posle toplotne obrade (Oluški, 1973; Petrović Ljiljana, 2000).

Pored tehnoloških svojstava mesa i dodatih ingredijencija i aditiva, na stabilnost mesne emulzije utiče i sam postupak usitnjavanja, odnosno upotrebljena tehnološka oprema, kao i tehnološki parametri pri usitnjavanju: trajanje i temperatura (Petrović Ljiljana,  2000).

Procedura formiranja emulzije počinje zapravo usitnjavanjem mesa bogatog proteinima, kako bi mišićni proteini mogli da bubre, da budu ekstrahovani i da formiraju prostornu mrežu u koju će se potom uklopiti čestice masti u nastavku finog usitnjavanja.  Zato je od posebne važnosti „suvo kuterovanje“ pre dodavanja ledene vode. Pošto se pri „suvom kuterovanju“ masa intenzivno zagreva, sa svim negativnim posledicama,  optimalno bi bilo da temperatura mase u ovoj fazi bude -1 °C do max 2 °C (Thallhammer,  1995; Petrović Ljiljana, 2000).

Dodavanje svih ingredijenata i vode istovremeno rezultiralo bi manje stabilnim proizvodima. Preporučuje se, stoga, da se prvo nakon „suvog kuterovanja“ doda jedna mala porcija ledene vode, te polifosfati, pa ledena voda, odnosno led (u toj fazi se može dodati i krvna plazma ili neki drugi hidrokoloid na adekvatan način). Temperatura u ovoj fazi treba da je ispod 3°C. Zatim se dodaje kuhinjska so i nitriti, kada se zahvaljujući relativno velikoj koncentraciji soli i niskoj temperaturi postiže jače bubrenje i bolja rastvorljivost miofibrilarnih proteina (Petrović Ljiljana, 2000).

Usitnjavanje se nastavlja do temperature cca 7°C, kada se doda „još proteina“ (po potrebi) i masno tkivo sa drugim ingredijentima (emuIgatorima i začinima) i usitnjavanje se nastavlja do 16°C (Petrović Ljiljana, 2000).  Ako se usitnjavanje produži bez dodatka leda do temperature 21°C doći će do razrušavanja emulzije i do izdvajanja masti pri toplotnoj obradi. Slično se dešava i usled preteranog usitnjavanja, kada se proteinska interfaza kida (Thalhammer, 1995; Petrović Ljiljana, 2000).

Wilson i sradnici (1981) objašnjavaju uticaj preteranog ustnjavanja  na sledeći način : tokom usitnjavanja globule masti nastaje najmanje 125 čestica masti sa 5 puta manjim prečnikom. Zapremina ostaje ista, ali se ukupna površina novonastalih čestica povećava. Kako se usitnjavanje nastavlja, čestice masti postaju sve manje u prečniku, a njihova ukupna površina enormno raste tako da proteini ne mogu da prekriju sve čestice ili ih delimično prekrivaju. Neprekrivene čestice masti se izdvajaju iz nadeva tokom termičke obrade i formiraju „džepove“ masti.

Čak i kada je proračun sirovina i vođenje tehnološkog procesa adekvatno, javlja se problem odvajanja masti kao rezultat suviše brzog povećanja temperature ili dejstva previsokih temperatura. Tokom brzog povećanja temperature proteinska obloga u početku još uvek obuhvata celokupnu površinu čestice masti. Daljim nastavkom zagrevanja dolazi do povećanja zapremine čestice masti i skraćenja proteinske obloge. Koagulisana proteinska obloga se prekida i dolazi do izdvajanja masti. Ovo se povremeno može desiti kod izrade fino usitnjenih barenih kobasica, pri čemu se mast izdvaja uz omotač, kako objašnjava Wilson i sar. (1981).

Masnoća koja se usitnjava mora biti u plastičnom stanju, da bi se dobila stabilna emulzija. Za svinjsku mast se preporučuje krajnja temperatura obrade do 13°C a za goveđi loj je potrebno 18°C. Vrlo tvrda kristalna mast, kao što je bubrežni loj, generalno ne daje dobru emulziju, već emulziju zrnaste strukture. Za čvršći goveđi loj je bolji postupak izrade emulzija sa kazeinatom, jer se tada dobija najpovoljnija tekstura (Thalhammer, 1995; Petrovič Ljiljana, 2000).

Do stvaranja i izdvajanja želea dolazi, najčešće, pri upotrebi mesa, bogatog kolagenom ili preterane količine kožica. Konverzija kolagena u želatin je funkcija temperature, vremena i vlage pri toplotnoj obradi. Pri toplotnoj obradi kolagen u prisustvu mnogo vlage hidrolizuje. Takav žele je obično vodenast i mekan, a retko je potpuno stvrdnut (Petrović Ljiljana, 2000).

Problem se odnosi na debalans miozina i kolagena u nadevu, odnosno na upotrebu slabije kategorije mesa. Čestice masti mogu biti prekrivene miozinom ili kolagenom. Prilikom termičke obrade kolagen se skraćuje, prelazi u želatin, i otpušta se sa površina čestice masti, a kao rezultat nastaju čestice masti bez proteinske obloge i kapljice želatinoznog rastvora. Ovo je ozbiljan problem i rezultira izdvajanjem masti na vrhu kobasice i stvaranjem „džepova“na donjem kraju kobasice (Wilson i sar.,1981).

Da bi se izbeglo izdvajanje želea u sastavu sadržaja za izradu proizvoda sa mesnom emulzijom ne bi smelo biti više od 25%  mesa bogatog vezivnim tkivom ili drugih kolagenih tkiva (kožica) (Petrović Ljiljana, 2000).

Spisak korišćene literature možete naći u Literatura – Tehnologija mesa.