Influence of raw materials and processing on the structure of gel-type emulsified meat products

Promovendus/a: Seline Glorieux

Promotor(en): Prof. dr. Ilse Fraeye (promotor), Prof. dr. ir. Hubert Paelinck (co-promotor), Prof. dr. ir. Imogen Foubert (co-promotor)

Kookworsten worden bereid door een magere vleesfractie, vet, ijs en additieven te verkleinen, ter vorming van een rauw vleesdeeg. Het verkregen deeg wordt afgevuld in darmen, verhit en vervolgens gekoeld, om zo tot het finale vleesproduct te komen. De vetfractie in het rauwe vleesdeeg (voornamelijk afkomstig van varkensrugspek) is macroscopisch vast door de lage temperatuur tijdens het productieproces. Hierdoor worden vleesproducten niet aanzien als een echte emulsie. Desondanks wordt beschreven dat de myofibrillaire proteïnen (afkomstig van het vlees) een proteïnefilm vormen op de interfase rond de vetpartikels. Deze proteïnefilm stabiliseert de vetfase die vloeibaar wordt tijdens het verhittingsproces, en gaat zo het samenvloeien (coalescentie) en het uittreden van het vet tegen. Tijdens verhitten vormen de myofibrillaire proteïnen een driedimensionaal gelnetwerk (gelering) waarin vet en water fysisch worden verankerd. Tijdens het afkoelen wordt het gelnetwerk verder gestabiliseerd en kristalliseert de vetfractie gedeeltelijk. Omdat de vetpartikels omgeven zijn door een proteïnefilm die op zijn beurt interageert met het continue gelnetwerk, gedragen deze vetpartikels zich als ‘actieve vulpartikels’, en dragen deze zo bij tot de algemene gelsterkte. Hieruit volgt dat de structuur van kookworsten hoofdzakelijk afhangt van de eigenschappen van het continue gelnetwerk en de gekristalliseerde vetpartikels (vulpartikels), die op hun beurt beïnvloed worden door de procescondities. De productstructuur heeft een grote invloed op de macroscopische eigenschappen van het vleesproduct zoals de mechanische (reologische en texturele) en stabiliteitseigenschappen (water- en vetvasthoudend vermogen).

Dit doctoraatsonderzoek richtte zich op het begrijpen van de relatie tussen het structuurvormend vermogen van de rauwe grondstoffen (gelering van de proteïnen afkomstig van de vleesfractie en kristallisatie van de lipiden afkomstig van de vetfractie), de thermische procesvoering en de micro- en macrostructuur van het finale product. Bovendien werd het effect van de samenstelling van de rauwe grondstoffen, namelijk, vlees bestaande uit verschillende spiervezeltypes (wit vs. rood) en varkensvetten met een duidelijk verschillende chemische samenstelling, bestudeerd.

In het algemeen tonen de resultaten van deze doctoraatsstudie aan dat het effect van type vlees (en dus type spiervezel) in myofibrillaire proteïne-oplossingen, vleesdegen en kookworsten eerder beperkt was. Met betrekking tot het effect van (isotherme) temperatuur kon besloten worden dat de gelsterkte van myofibrillaire proteïne-oplossingen en vleesdegen toenam met een stijgende (isotherme) temperatuur. Echter, wanneer realistische temperatuurregimes werden toegepast die resulteerden in een commercieel veilig en stabiel product, had de temperatuur slechts een beperkte invloed op de microstructurele en macroscopische eigenschappen van kookworsten. De chemische samenstelling van de varkensvetten had een groot effect op de fysische eigenschappen (smelt- en textuureigenschappen) van smout, wat op zijn beurt een invloed had op de visco-elastische eigenschappen van vleesdegen en macroscopische eigenschappen van kookworsten. Hoe hoger de hardheid van het vet, hoe hoger de gelsterkte van de vleesdegen en de hardheid van de uiteindelijke kookworsten. Varkensvetten rijk aan verzadigde vetzuren hadden echter een negatief effect op de productstabiliteit. Er wordt vooropgesteld dat naast het belang van gelering van myofibrillaire proteïnen in de matrix van de vleesdegen, hun vermogen om een goede proteïnefilm rond de vetpartikels te vormen en zo de vetfractie in kookworsten te stabiliseren, niet onderschat mag worden.

Deze resultaten zijn relevant voor alle producenten van kookworstproducten met betrekking tot de productstructuur en textuur van het finale product. Op lange termijn zou de structuur van vleesproducten beter gestuurd kunnen worden door een intelligente keuze aan rauwe grondstoffen en/of procescondities.