Оптимальное значение αωдля вяленого мяса, при котором оно имеет нежную тек­стуру, соответствует значениям αω,близким к тем, при которых наблюдается рост микроорганизмов. Система, регулирующая αωв интервале около оптимального зна­чения, позволит производителю правильно составить рецептуру и выпустить про­дукт с гарантированной микробиологической безопасностью.

На срок хранения пищевого продукта помимо влагосодержания влияет целый ряд факторов – присутствие кислорода, возможность облучения ультрафиолетом, повышенная температура, условия замораживания и т.д., которые для определенных продуктов могут быть строго индивидуальными. Измерительные приборы для кон­троля перечисленных факторов, ускоряющих порчу продуктов, широко доступны.

В настоящее время разработана система приборов для управления влагосодержанием продуктов. Теперь при проведении экспериментов возможно регулировать αωпродукта и поддерживать активность воды на оптимальном уровне.

Как мы уже отмечали выше, регулирование уровня влажности продукта означа­ет, что оптимальная для него активность воды поддерживается в течение всего пе­риода воздействия изменяющихся условий внешней среды на продукт и упаковку. В зависимости от условий эта система будет обеспечивать испарения влаги или аб­сорбировать ее, так что значение αωв упаковке будет сохраняться постоянным. Аб­сорбция и десорбция влаги возможны в любое время в течение всего срока действия системы регулирования содержания влаги.

Известно, что добавление растворимого вещества в воду или другой раствори­тель повышает точку кипения и снижает точку замерзания раствора. Наблюдения показали, что насыщенный раствор создает в свободном пространстве над раствором среду с определенным давлением паров воды, величина которого зависит от концен­трации растворенного вещества. Это явление относится к так называемым коллигативным свойствам раствора, то есть свойствам, зависящим от общего числа частиц в растворе, приходящихся на единицу массы растворителя и не зависящим от приро­ды растворенного вещества (первый закон Рауля).

В пищевой химии этот принцип используется для разработки стабильных пище­вых продуктов с умеренным содержанием влаги – «фруктовых долек», конфет и сладких выпечных изделий. Заданная постоянная влажность среды может быть соз­дана в небольших камерах (например, в сушильных шкафах) с помощью насыщен­ных солевых растворов. Для определении оптимальных рецептур эксперименталь­ные партии этих продуктов предварительно испытывают в известных условиях по­стоянной влажности.

В розничной системе сбыта подобные насыщенные солевые растворы практиче­ски не пригодны для применения из-за возможной утечки в упаковку пищевых про­дуктов. Электронные системы контроля влажности внутри каждой индивидуальной упаковки продукта экономически нереальны. Влагопоглотители типа силикагеля, молекулярные фильтры или устройства для гидратации (тампон, помещенный в ем­кость с водой) могут быть использованы, если цель заключается в сохранении про­дукта очень сухим или очень влажным соответственно. Такие системы не способны поддерживать заданное значение активности воды в упаковке.

Двусторонняя технология регулирования содержания влаги, запатентованная фирмой Humidipak, Inc. (г. Миннетонка, штат Миннесота, США), основана на ис­пользовании упакованного насыщенного солевого раствора с дополнительно рас­творенным кристаллическим веществом, находящегося во взвешенном состоянии и загущенного с помощью камеди. Загущение до вязкости 5000 сПз и более выполняет три важные функции:

• дополнительно растворенное вещество, находящееся во взвешенном состоянии, обеспечивает одинаковую способность абсорбировать влагу из различных мате­риалов;
• минимизируется утечка содержимого пакета при его проколе, появлении тре­щин от напряжения или в случае неплотной укупорки;
• для упаковки могут использоваться более проницаемые пленки.

Этот наполнитель упаковывается в материал с высокой проницаемостью для во­дяного пара. Данная технология обеспечивает требуемую относительную влажность с точностью до 0,02 и менее в замкнутой среде в течение продолжительного периода времени при обычных температурных условиях промышленного сбыта. На эту тех­нологию уже получено два патента, а еще на три поданы заявки.

В настоящее время такая двухсторонняя система регулирования содержания влаги доступна в виде пакетов, тюбиков или коробок (плоских пластмассовых лотков или кювет). Совместимые с пищевыми продуктами устройства с номинальной активностью воды 0,95, 0,84, 0,80, 0,78, 0,75, 0,73, 0,70, 0,65, 0,62 и 0,32 выполнены из материалов пищевого класса. Имеются также устройства с номинальными значе­ниями αω0,69, 0,58, 0,52, 0,45 и 0,13, но для них используются материалы непищево­го класса.

Ко многим таким двухсторонним регуляторам можно добавлять системы, погло­щающие кислород. Несмотря на то что эти поглотители более инерционны, чем су­хие промышленные пакеты с поглотителем кислорода, комбинирования система «регулятор-поглотитель» характеризуется скоростью абсорбции кислорода, доста­точной для практического применения при упаковке, например, вяленого мяса в ат­мосфере азота. Более того, аналогичные пакеты могут быть разработаны для регули­рования содержания в упаковке некоторых вкусо-ароматических веществ таким об­разом, что продукт может выглядеть более свежим, чем продукт в упаковке без системы регулирования влажности. Кроме того, путем внесения внутрь пакета с ре­гулятором влаги ингибитора плесени или нанесения ингибитора на поверхность па­кета можно снизить рост плесеней.

2.4.1. Вяленое мясо

Вяленое мясо – продукт, производство которого в последнее время возрастает. К это­му типу продуктов можно отнести маринованную говядину, индейку, дичь или их смесь. В США содержание влаги в таких продуктах должно соответствовать стандар­ту, установленному Министерством сельского хозяйства. Максимально допустимое содержание влаги в них составляет около 30% при αωпорядка 0,8. Согласно эксперт­ной оценке при αωв интервале 0,78-0,8 вяленое мясо имеет «естественный вид», субъективно относительно легче откусывается и создает в ротовой полости ощуще­ние влаги. Если активность воды снижается до 0,75, то текстура продукта становится менее сочной и более плотной, а если αωниже 0,73, мясо становится явно менее вкус­ным, более твердым, плотным и сухим.

Анализ образцов вяленого мяса, доступного покупателю в торговой сети и по­ставляемого многочисленными производителями, свидетельствует о широком диа­пазоне значений αωэтого продукта.

Из табл. 2.2 видно, что регулятор содержания влаги фирмы Humidipak хорошо поддерживает αωвяленого мяса при комнатной температуре и вполне приемлем при температуре хранения 37,8°С в течение 90 сут. Это позволяет спрогнозировать срок хранения этого продукта при комнатной температуре (21°С), который составит око­ло 1 года.

Эксперименты показали, что образцы вяленого мяса без регуляторов Humidipakбыли явно хуже по качеству, чем мясо с регуляторами влажности αω = 0,78.

Таблица 2.2. Значения αωвяленого мяса при хранении с регулятором и без регулятора влажности

2.4.2. Восстановление влажности вяленой говядины

Так как регулятор характеризуется двухсторонним действием, это позволяет восста­навливать обезвоженный продукт. Для вяленого мяса этот процесс протекает мед­ленно, поэтому очень важно в ходе хранения и сбыта поддерживать в вяленом мясе требуемый уровень содержания влаги (активности воды).

Вяленое мясо с αω0,78 в упаковке после 11 месяцев хра­нения превращается в продукт очень низкого качества с αω0,67. После помещения в эту упаковку регулятора Humidipak, настроенного на αω = 0,78, активность воды вя­леного мяса через 3 мес. возросла до 0,73. При этом повторно гидратированное вяле­ное мясо приобрело приемлемую текстуру. Если использовать регулятор более вы­сокой влажности, то, вероятно, продукт достиг бы значения выше 0,75. что способст­вовало бы развитию плесени, поскольку устройства подачи азота в данном случае предусмотрено не было.

Произвести и сохранить продукт с отклонением αωв диапазоне ±0,02 довольно сложно. Помещая двухсторонний регулятор в упаковку продукта, его αω, можно до­вести до требуемого значения за счет абсорбции или десорбции влаги. Двухсторон­нее регулирование особенно актуально для пищевых продуктов, активность воды которых находится вблизи значений, пороговых для начала активного роста микро­организмов.

Восстановление содержания влаги в обезвоженных продуктах возможно раз­личными способами, однако органолептические свойства большинства таких про­дуктов полностью не восстанавливаются. Поэтому очень важно поддерживать в упа­ковке постоянную влажность таким образом, чтобы αωее содержимого оставалась неизменной.

2.4.3 Ингибирование роста плесени

Обычно при производстве вяленого мяса используют промышленно выпускаемые пакеты с поглотителем кислорода из свободного пространства упаковки. Подобная система поглощения кислорода включена в регулятор влажности. Данные, пред­ставленные в табл. 2.2, свидетельствуют, что регулятор влажности Humidipak с паке­том поглотителя так же эффективен, как и промышленно выпускаемые пакеты с по­глотителем кислорода. Эти данные составлены на основе серии экспериментальных исследований, проведенных совместно с двумя производителями (в каждой серии были исследованы 30 образцов).

Контрольным образцом является продукт, изготовленный и упакованный по стандартной технологии, а именно упакованное в атмосфере азота вяленое мясо, в упаковку которого помешен промышленный пакет с поглотителем кислорода объе­мом 50 мл. В два других вида тестовых образцов были помешены регуляторы влажно­сти Humidipak (αω78). Экспериментальные данные для регуляторов с. системой по­глощения кислорода представлены в среднем столбце табл. 2.2, а данные для простых регуляторов и таких же пакетов с поглотителем кислорода, как у контрольного образ­ца, - в правом. Образцы хранились 90 сут при температуре 37,8 °С и относительной влажности 25% – в условиях, которые, как правило, соответствуют хранению при 21°С в течение 1 года. Образцы, хранившиеся 90 дней при 21°С, характеризуются значениями, составляющими примерно 25% от результатов анализа свободного про­странства; такой же процент составила потеря массы вяленого мяса в упаковке.

Ингибитор плесени при внесении его в наполнитель регулятора влажности ока­зался менее эффективным. Более эффективный метод ингибирования роста плесе­ни – внести («впечатать») концентрированный раствор сорбата калия одновременно с печатью графики на пленке. В любом случае из-за того, что сорбиновая кислота не является летучей, регулятор должен быть слегка подкислен и находиться в контакте с продуктом. Это позволит продлить на несколько недель срок годности правильно гидратированного вяленого мяса после вскрытия заполненной азотом упаковки.