Модернизация мини-колбасного цеха - Ботаника и сельское хоз-во - Скачать бесплатно
фарша,
протекают сложные ферментативные и микробиологические процессы. В
результате этих процессов формируется специфический вкус и аромат,
происходит вторичное структурообразование, стабилизируется окраска.
Сырые (вяленые, копченые) колбасы изготавливают без тепловой
обработки, достаточной для пастеризации продукта, поэтому на первом плане
необходимо рассмотреть современные представления о сущности формирования
структуры сырых колбасных изделии в процессе их осадки, о характере и роли
микрофлоры.
Структурные изменения колбас при осадке. Формирование структуры—
необходимая предпосылка получения продукта с надлежащими товарными
показателями. Оно также в какой-то мере влияет на его пищевую ценность.
Сущность процесса формирования структуры продукта можно представить как
превращение клеточной структуры животных тканей в вязкопластическую
(способную к течению) структуру, характерную для сырого фарша.
Процесс деструкции начинается с механического разрушения клеточной
структуры измельчающими механизмами и завершается в той или иной степени в
результате частичного ферментативного распада белков в период осадки
колбас. Монолитная структура, свойственная готовому продукту, начинает
формироваться с момента наполнения фаршем оболочки.
Фарш сырых колбас состоит из крайне неоднородных по составу, размерам
и форме частиц. Прерывная твердая фаза представлена гидратированными
белковыми мицеллами, жировыми частицами, инкапсулированными
структурообразной белковой оболочкой, остатками разрушенных мышечных
волокон и жировых клеток, обрывками соединительной ткани, кровеносных и
лимфатических сосудов и нервных волокон. Непрерывная жидкая фаза
представляет собой водный раствор белковых и низкомолекулярных органических
и неорганических веществ.
По характеру и прочности связей между дисперсными частицами,
образующими прерывную фазу, в обоих случаях фарш можно отнести к обратимо
разрушающимся коагуляционным структурам. Частицы прерывной фазы в таких
структурах связаны друг с другом молекулярными силами, действующими через
прослойку непрерывной фазы, с которой они связаны более прочно, чем друг с
другом. Связи подобного типа называются коагуляционными. Возникновение
коагуляционных связей обусловлено наличием на поверхности частиц избытка
поверхностной энергии. Их прочность сравнительно невелика и к тому же
ослабляется тем, что они действуют через прослойку непрерывной фазы.
Поэтому они легко разрываются, но также легко восстанавливаются во времени.
Поэтому и структура в целом после ее разрушения способна самопроизвольно
восстанавливаться с течением времени, т. е. обладает тиксотропными
свойствами.
В процессе шприцевания, когда оболочка через цевку наполняется фаршем
при больших скоростях его течения, структура фарша разрушается, происходит
разрыв ее сплошности. В этих условиях последующее сравнительно быстрое
обезвоживание во время копчения или сушки в какой-то мере способствует
фиксации последствий разрушения структуры. Готовый продукт может также
получиться с дефектами структуры (пористость).
Отсюда вытекает необходимость выдержки колбас в течение времени,
достаточном для полного восстановления структуры, т. е. осадки, при
условии, чтобы в продукте не возникло существенного перепада влажности
между периферийной и центральной частями. Этому условию отвечает
возможность более низкой температуры и высокая относительная влажность
воздуха во время осадки. Если фарш был изготовлен с измельчением мяса на
куттере и вакуумировался, продолжительность осадки должна быть меньше, чем
обычно (по данным ВНИИМПа, около 2 сут). При этом не следует упускать из
виду и дополнительное назначение осадки: создание условий, необходимых в
дальнейшем для желательного направления развития микрофлоры в фарше.
Роль микрофлоры. При производстве мясных продуктов присутствие и
жизнедеятельность микроорганизмов в зависимости от их биологических свойств
и условий развития могут иметь как отрицательное, так и положительное
значение. Отрицательная роль заключается в том, что микроорганизмы могут
явиться источником заболеваний либо отравлений и приводить к порче
продуктов.
Говоря о положительной роли микроорганизмов, обычно имеют в виду их
влияние на аромат, вкус, консистенцию, санитарно-гигиеинческое состояние
продукта, а также их способность тормозить окисление компонентов продукта.
Технологический процесс изготовления сырокопченых н сыровяленых колбас
требует длительной выдержки сырья при небольшой плюсовой температуре, т. е.
в условиях хотя и замедляющих, но не исключающих деятельность тканевых
ферментов и микрофлоры. В этом случае микробиальные процессы развиваются не
только на поверхности, но и в глубине.
Все это говорит о том, что, придавая большое значение положительному
влиянию молочнокислых микроорганизмов на формирование аромата сырокопченых
и сыровяленых колбас, необходимо учитывать н то нежелательное действие,
которое они могут оказать на цвет готовых колбасных изделий.
Важная роль некоторых видов микрофлоры как технологического фактора
подтверждается как прямым, так и косвенным путем. При выработке сырых
колбас с течением времени постепенно изменяется состав микрофлоры как
внутри, так и на поверхности продукта. Это связано с тем, что на состав и
развитие микрофлоры влияют постепенное обезвоживание среды и повышение
концентрации соли.
Обжарка и копчение
После осадки вареные колбасы, сосиски и полукопченые колбасы поступают
в обжарку. Легкой обжарке подвергают фаршированные колбасы и некоторые
сорта ливерных колбас. Ливерные колбасы обжаривают для придания
специфического запаха и привкуса. Копченые изделия не обжаривают.
Обжарка. После осадки колбасы направляют в обжарочные камеры для
обжарки. Обжарка — это кратковременная обработка поверхности колбасных
изделий коптильным дымом при высоких температурах перед их варкой.
Цель обжарки — повышение механической прочности оболочки и
поверхностного слоя продукта, уменьшение их гигроскопичности. Продукт
становится более устойчивым к микроорганизмам, поверхность его окрашивается
в буровато-красный цвет с золотистым оттенком и появляется приятный
специфический запах и привкус коптильных веществ.
Изменение гигроскопичности, механических свойств и повышение
устойчивости по отношению к микроорганизмам происходят в результате
дубящего действия некоторых составных компонентов дыма на белковые вещества
кишечной оболочки и поверхностного слоя продукта. В результате
взаимодействия белков (главным образом коллагена) с альдегидами при
дублении образуется более упорядоченная структура, следовательно,
увеличивается ее прочность. Под влиянием тканевых ферментов разрушаются
пептидные связи в цепях, они становятся менее доступными для ферментов.
Число гидрофильных центров уменьшается, а вместе с этим снижается и
способность белков к набуханию.
Приобретение окраски поверхностью продукта связано с проникновением
фенольной фракции дымовых газов. При этом главенствующую роль играет
температура. И, как доказательство этому, при сухом нагреве и отсутствии
дымовых газов, если температура достаточно высокая, получается сходный
результат.
Во время обжарки при повышении температуры в толще продукта до
25...35°С наступает момент, благоприятный для развития микрофлоры и
повышения активности ферментов. Это способствует цветообразованию.
Поверхность продукта способна к максимальной адсорбции коптильных
веществ лишь в случае освобождения ее от избытка влаги. Однако не следует
чрезмерно высушивать, поскольку это повлечет сужение капилляров в
поверхностном слое продукта. Для нормальной обжарки необходимо, чтобы
поверхность продукта обладала определенной влажностью.
Колбасные изделия поступают в обжарочные камеры, имея температуру
иногда ниже точки росы для воздуха в камере. А поэтому вместо подсушки в
этом случае происходит конденсация влаги на поверхности продукта. И это
происходит до тех пор, пока температура поверхности не превысит точку росы.
Эффект действия дыма в начальной стадии невелик, потому что вследствие
медленного нагрева поверхности пока идет испарение влаги. С другой стороны,
смешение нагретого воздуха с дымовыми газами приводит к тому, что
относительная влажность в камере увеличивается за счет влаги, получаемой
при термолизе древесины. Следовательно, сам процесс обжарки необходимо
рассматривать как двухфазный. Первая фаза — подсушка, вторая — собственно
обжарка (обработка дымовыми газами).
Высушивание продукта происходит и в процессе собственно обжарки. Так,
в среднем в период обжарки колбасные изделия теряют массу за счет испарения
влаги: сосиски — 10...12%, вареные колбасы — 4...7, полукопченые — до 7%.
Следует обратить особое внимание на скорость испарения влаги во время
обжарки, которая имеет двойное значение: в первой фазе, при подсушивании,
желательно ее повышение, во второй, при собственно обжарке, — понижение.
Это связано с тем, что повышение температуры в условиях обжарки лишь на
10°С увеличивает скорость испарения на 15%.
Большую роль играет также относительная влажность смеси коптильного
дыма и воздуха, которая должна быть не ниже 3%, в противном случае оболочка
теряет эластичность, и не выше 25%, иначе процесс обжарки замедлится.
Важное значение при формировании окраски в период обжарки играет
регулирование скорости испарения в первой фазе в основном в результате
изменения скорости движения дыма и воздуха. Учитывая тот факт, что
коэффициент испарения выше при движении среды перпендикулярно поверхности,
а не параллельно, следует обжарку вести именно при движении среды,
перпендикулярном поверхности. Окраска батонов будет слабой, если они
защищены от непосредственного воздействия дыма и воздуха, а поверхность,
которая соприкасается с горячим потоком, может получить ожоги. Кроме того,
при сильном испарении вместе с влагой диффундируют растворимые в ней
вещества, в том числе и нитрит, которые концентрируются в наружном слое. В
случае недостаточной выдержки фарша в осадке образуется окрашенное кольцо
по периферии, а в центре батона окраска будет бледной. Стабилизация окраски
находится в тесной связи с развитием денитрифицирующих микроорганизмов.
Поэтому направленное введение при составлении фарша штаммов
денитрифицирующих микроорганизмов будет залогом стабильности цвета готового
продукта. Температура при обжарке в толще батона благоприятствует их
развитию. Следует поддерживать необходимый температурный режим во время
помола, куттерования и осадки, иначе может произойти закисание фарша.
Закисание может произойти и при задержке колбас между операциями обжарки и
варки.
К топливу, употребляемому для получения дыма, и к составу дымовой
смеси, применяемой для обжарки, предъявляют те же требования, что и при
копчении.
Обжарочные камеры могут быть выполнены в одно- и многоэтажном
исполнении, тупиковыми и проходными, а по устройству напоминают
стационарные коптилки. Обогреваются они глухим паром или воздушно-дымовой
смесью. Дымоснабжение может быть индивидуальным и централизованным.
Температура в обжарочных камерах поддерживается в пределах 60...110°С.
Длительность обжарки в зависимости от диаметра батона и толщины оболочки
колеблется от 15 до 30 мин для сосисок, до 2ч 30мин для колбас в говяжьих
синюгах и проводниках. В конце обжарки температура внутри колбасного батона
при указанных выше режимах достигает 40...45 °С для изделий в узких
бараньих черевах и 30...35°С для колбас в широких говяжьих синюгах.
Параметры обжарки колбасных изделий в обычных обжарочных камерах
периодического действия представлены в табл. 1.
Копчение. Под копчением подразумевают пропитывание продуктов
коптильными веществами, получаемыми в виде коптильного дыма в результате
неполного сгорания дерева. Технологические свойства коптильного дыма
зависят от степени насыщения ароматизирующими веществами, содержащимися
преимущественно в фенольной фракции. Однако технологический смысл копчения
более широк, так как одновременно с насыщением коптильными веществами
протекают и другие процессы, влияние которых иногда более значительно,
нежели воздействие коптильных веществ.
Таблица 2.1
|Изделие |Температура |Продолжительность |
| |обжарки, °С |обжарки, мин |
|Колбасы: | | |
|в синюгах, пузырях, |110 |120 |
|искусственной оболочке |90 |80 |
|в кругах |90 |60 |
|в черевах |70 |40 |
|Сосиски | | |
Примечание: В начале обжарки температура в камере 45...60°С.
В сочетании с влиянием обезвоживания, сушки и действия содержащейся в
фарше поваренной соли копчение обеспечивает достаточную устойчивость
колбасных изделий к действию микроорганизмов. Вещества, проникающие в
колбасу во время копчения, придают ей своеобразный острый, но приятный
запах и вкус. Это особенно важно в производстве сырокопченых изделий. Во
всех случаях обработки продукта коптильным дымом проникновение коптильных
веществ происходит на фоне постоянного обезвоживания. Так, при копчении
сырокопченых колбас удаляется около половины той влаги, которую нужно
испарить. Таким образом, копчение протекает одновременно с сушкой. При
различных режимах копчения происходят изменения, которые будут
характеризовать эффект копчения. Так, при горячем копчении (температура
35...50°С) и при запекании (температура 70...120°С) происходит сваривание
коллагена и частичная денатурация белков, а при холодном копчении
(температура 18...20°С) в продукте развиваются ферментативные процессы,
которые также существенным образом влияют на свойства продукта.
Копчение следует рассматривать как комплекс взаимосвязанных процессов:
собственно копчение, обезвоживание, биохимические изменения и
структурообразование. В процессе собственно копчения накапливаются и
перераспределяются коптильные вещества в продукте. Характер взаимодействия
продукта с коптильными веществами определяется наличием реакционноспособных
функциональных групп в молекулах азотистых и других составных частей
мясопродуктов и высокой химической активностью некоторых компонентов дыма.
Взаимодействие составных частей дыма с аминными и сульфгидрильными группами
молекул наиболее важных составных частей мяса — белковых веществ и
экстрактивных азотистых веществ — приводит к уменьшению числа свободных а
минных и сульфгидрильных групп. Уменьшение их числа является результатом
взаимодействия коптильных веществ как с низкомолекулярными азотистыми
веществами, так и с белковыми веществами мяса.
В результате этих взаимодействий образуются новые более сложные
соединения, что ведет к частичному уменьшению в мясопродуктах ценных
пищевых веществ.
Копчение мясопродуктов приводит к изменению цвета и внешнего вида. При
неправильном режиме копчения может ухудшаться товарный вид продукции. Цвет
поверхности может быть либо светлым, создавая впечатление неполной
готовности, либо темным. Характерный цвет поверхности копченых
мясопродуктов является следствием осаждения окрашенных компонентов дыма на
поверхности продукта и химического взаимодействия некоторых коптильных
веществ друг с другом, с составными частями продукта или с кислородом
воздуха после осаждения на поверхности.
Коптильные вещества обладают довольно высоким бактерицидным н
бактериостатическим действием, имеющим селективный характер. Наибольшей
устойчивостью к действию коптильных веществ обладают плесени. Они способны
развиваться даже при неблагоприятной температуре и влажности окружающего
воздуха, на поверхности хорошо прокопченных продуктов. Очень устойчивы,
хотя и в меньшей степени, споры микроорганизмов.
Таким образом, бактерицидный эффект копчения заключается в создании
защитной бактерицидной зоны на периферии продукта, предохраняющей его от
поражения микрофлоры, и прежде всего плесени извне.
Обезвоживание в процессе копчения имеет положительное значение,
поскольку стандартами ограничивается влажность готовой продукции. Вместе с
этим возникают и нежелательные явления, связанные с неравномерностью
распределения влаги по слоям. Вследствие низкой влагопроводимости сырого
фарша даже при мягком режиме копчения и сушки распределение влажности по
сечению батона неравномерно. Так, при копчении колбас в куттириновой
оболочке диаметром 50 мм (температура 21...23°С, влажность воздуха
64...74%) и при обычном режиме сушки имеется существенное различие в
содержании влаги (1,5 раза и более) между внешним слоем и нижележащими
слоями, которое сохраняется до конца сушки. Степень неравномерности
распределения влажности зависит от размеров продукта и интенсивности сушки
Горячее копчение проводят при 35—50°С, запекание в дыму при
70...120°С. В начальной стадии горячего копчения, пока температура
приближается к оптимуму деятельности ферментов, внутренние процессы
ускоряются. По мере дальнейшего ее повышения они замедляются. С
приближением температуры к 50 °С начинаются процессы, характерные для
тепловой обработки. При горячем копчении вареных продуктов изменения
ограничиваются проникновением в продукт коптильных веществ, их
взаимодействием с составными частями продукта, влагообменом между ним и
внешней средой. При запекании сырого продукта в дыму наряду с этими
процессами на первый план выступают денатурация и коагуляция белков, а
также изменения других веществ под влиянием интенсивного нагрева.
Копчение сырокопченых колбас объединяет четыре ряда различных, но
взаимосвязанных процессов: собственно копчение, обезвоживание,
биохимические изменения, структурообразование. Эти колбасы коптят при
18...22 °С во избежание денатурации белков и микробиальной порчи продукта.
Продолжительность копчения от 2 до 5 суток в зависимости от сорта колбас.
Общее количество фенольных соединений к концу копчения достигает 3,5...6,5
мг% к массе фарша. Распределение их по сечению батона неравномерное,
наибольшее количество во внешнем слое толщиной около 5 мм. Для копчения
колбасы поступают с влажностью 100...150% к сухому веществу. В ходе
копчения в результате испарения удаляется 15...20% влаги.
Полукопченые и варено-копченые колбасы коптят после варки. Денатурация
белков и почти полное уничтожение вегетативной микрофлоры в фарше дают
возможность применять более высокие температуры копчения, а значит, и
сокращать продолжительность процесса. Эти колбасы коптят при 35...50 °С в
течение 24 и 12 часов. Одновременно с собственно копчением продукт
обезвоживается.
Первый раз коптят варено-копченые колбасы перед варкой при 50...60°С в
течение 60...120 мин. При таком режиме копчение мало чем отличается от
обжарки. После варки колбасы охлаждают при 10...15°С в течение 3...5 ч, а
затем коптят 24 ч при 40...50 °С или 48 ч при 30...35 °С. В процессе
копчения колбасы теряют до 10% влаги начальной массы.
Штучные изделия, предназначенные к выпуску в копченом виде, коптят
после предварительной промывки. Режим копчения зависит от типа продукта.
Для соленостей, выпускаемых в сыром виде, обычно применяют холодное
копчение. Так, советский и сибирский окорока коптят при 18...22°С в течение
5 суток. При этом советский окорок перед копчением вялят 10 суток при
12...18°С. Сибирский окорок можно коптить и при 30°С в течение 3 суток.
Остальные копчености, выпускаемые в сыром виде, коптят при 35...45°С:
лопатки—1...3 сут, корейки и грудинки–12...18 ч, рулеты—2 суток. Перед
копчением солености подсушивают в течение 2...3 ч. Варено-копченые изделия
коптят при 35...45 °С 10...12 ч,:
Для копчения колбасных изделий употребляются те же технические
средства, что и для копчения штучных соленых изделий: термоагрегаты
(рис.2.14), универсальные камеры и автокоптилки. В термоагрегатах и
автокоптилках тепловые процессы осуществляются при непрерывном движении
продукта, а в универсальных неподвижный продукт последовательно
обрабатывается согласно технологическому режиму. Термоагрегаты разделяются
на цепные со штангами для навешивания обрабатываемой продукции и рамные.
Универсальные камеры бывают одно- и многокамерные. Для получения дыма
используют дымогенераторы.
[pic]
Рис. 2.14. Термоагрегат для сосисок и сарделек:
1 — туннель; 2 — дверь входная: 3 — дверь выходная
Тепловое воздействие
В зависимости от цели характер и режим тепловой обработки могут быть
различными: поверхностная тепловая обработка; шпарка, опалка, обжарка;
нагревание с целью предотвращения микробиальной порчи продукта;
пастеризация, стерилизация; нагревание на всю глубину; бланшировка, варка,
запекание, жарение; нагревание для выделения из сырья тех или иных его
составных частей—выплавка жира, выварка желатина и клея.
Качественные изменения, вызываемые нагревом, в основном сходны.
Способы нагрева различны: водой, паром, горячим воздухом, переменным
электрическим током, в контакте или без контакта с греющей средой.
Поскольку вода является преобладающей составной частью мясопродуктов, во
всех случаях нагрев происходит в условиях воздействия горячей воды на
составные части. Поэтому и изменения в продукте будут связаны р первую
очередь с гидролизом составных частей и рядом других реакций, происходящих
в присутствии воды. К одному из основных факторов, составляющих эти
изменения, относится температура нагрева.
Наиболее характерными изменениями, происходящими при влажном нагреве и
умеренных температурах (ниже 100°С), являются тепловая денатурация
растворимых белковых веществ, сварение и гидротермический распад коллагена,
изменение экстрактивных веществ и витаминов, отмирание вегетативных форм
микроорганизмов.
Электроконтактный инфракрасный и сверхвысокочастотный нагревы. В силу
специфики сырья (малая теплопроводность) в мясной промышленности
термические процессы достаточно продолжительны. Это затрудняет механизацию
и автоматизацию производства. Перспективность использования процессов,
осуществляемых путем непосредственного контакта электрического тока с
продуктом, не вызывает сомнения.
Применение методов электроконтактного (ЭК), высокочастотного (ВЧ) и
сверхвысокочастотного (СВЧ) нагрева резко ускоряет течение процессов,
повышает производительность труда, снижает потребность в производственных
площадях, повышает качество продукции, резко улучшаются санитарно-
гигиенические условия труда. Специфическим преимуществом этих методов перед
другими методами подвода тепла является возможность достаточно равномерного
нагрева изделия по всему объему вне зависимости от коэффициента
теплопроводности и толщины продукта. Длительность такого нагрева зависит
только от подводимой мощности и не зависит от формы и объема
обрабатываемого изделия. В случае ВЧ- и СВЧ-нагрева отсутствует контакт с
теплоносителями, что позволяет разработать простые нагревательные
устройства.
При ЭК-, ВЧ- и СВЧ-нагревах тепло выделяется непосредственно в
обрабатываемом материале, окружающие детали остаются холодными, что
равносильно отсутствию тепловой инерции нагревателя. Сущность
электроконтактного нагрева заключается в том, что электрический ток,
проходя через продукт, обладающий сопротивлением, вызывает его нагрев.
Возможны два основных варианта конструктивного оформления процесса
электроконтактного нагрева мясопродуктов: при неподвижном положении
продукта в процессе обработки и
|
