автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии колбасок без оболочки на основе модификации свойств фаршевой системы

ВСЕРОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО -ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

(ВНИИМП)

На правах рукописи

МИШИН ИГОРЬ АЛЕКСЕЕВИЧ

УДК 637. 522/. 523. 258

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОЛБАСОК БЕЗ ОБОЛОЧКИ НА ОСНОВЕ МОДИФИКАЦИИ СВОЙСТВ ФАРШЕВОЙ СИСТЕМЫ

Специальность 05. 13. 04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993

Работа выполнена в Ставропольской политехническая институте

Научный руководитель - кандидат хинических наук» доцент

Дуёинская Л-П.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Большаков А-С. (НИПБ) - кандидат технических наук

Спирин Е>Т- (ВНИМПП)

Ведущее предприятие - Изобильненский мясокомбинат

Защита диссертации состоится " О Я1993 г.

в _ часов на заседании Специализированного совета

К 020.62.01 Всероссийского научно-исследовательского института нясной проиышлеиности по адресу: 109316! г- Насква| ул. Талалихина( 26

С диссертацией иохно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета< кандидат технических наук, с.н.с.

А■Н• Захаров

л^мро ХАРАКТЕРИСТИКА рдротЫ

Йктчальнр^тъ прдблегад.

3 настоящее вреня первостепенной задачей) стоящей перед мясоперерабатывающей промышленностью, является внедрение ресурсосберегающих технологий и выпуск качественном продукции с высокими потребительскими свойствами. В связи с увеличением объемов нясного сырья с нетрадиционным характером автолиза, поступающего на переработку, заметно возросла доля сырья с признаками Р5Е, при переработке которого по традиционным технологическим схемам не достигаются требуемые качественные характеристики и выход готовой продукции, что отрицательно сказывается на объечых выработки и экономической эффективности производства. Поэтому, перед мясоперерабатывающей промышленностью встает проблема поиска рациональных путей переработки сырья с признаками РБЕ.

Вопросам разработки рецептурных композиций« технологических процессов производства сосисок без оболочки уделено большое внимание в многочисленных работах советских и зарубежных исследователей /Дбалдава В.Д., Вагин В.В., Горбатов В.М-, Рогов И-А., Спирин Е.ф, Хлебников В.М., Н. ТЬошаз, Р-ЫоКдапд/. Однако, несмотря на проведенные работы, полностью • не выявлен характер регулирования Функциональных и технологических свойств ияса с отклонениями качества, особенно с признаками Р5Е, требуют уточнения зависимости физико-химических, структурно-механических и органолептических показателен готового продукта от количества вводимых полисахаридных препаратов в эмульсионные продукты в состав, которых входит Р5Е свинина. Не установлены эффективные соотношения мяса свинины РЗЕ и СГО гопядины в эмульсионных продуктах. В связи с этим проведение исследований на основе Физико-химической модификации свойств фаршевой композиции, разработка технологии колбасок без оболочки методом мокрой термопластической экструзии имеет как теоретическое, так и практическое значение.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка технологии колбасок без оболочки на основе комплексных исследований изменения Функциональных и качественных показателей мясного Фарша путей модификации свойств Фарюевой системы.

В соответствии с этим в работе были поставлены следующие задачи исследований"

- исследование влияния небелковых полисахаридных препататов на модификации Функциональных и качественных показателей Фаршевой системы из мясного сырья с нетрадиционным характером автолиза !

изучение кинематических закономерностей и реологических свойстз растворов Ыа-КНЦ - творожная сыворотка* как объекта растворения, используемого в качестве коагуляционного состава ;

исследование качественных показателей колбасок без оболочки

- 2 -

от режимов покрой термопластической экструзии I

исследование качественных показателей продукта от ренинов тепловой обработки и хранения готового продукта!

разработка технологии колбасок без оболочки, с оценкой экононической эффективности•

Научная новизна. Установлена зависииость качественных« Физико-химических, структурно-механических и органолептических показателей готового продукта от количества вводиных подисахаридных препаратов< с использованием выявленных закономерностей рассчитаны эффективные количества вводимых полисахаридов в эмульсионные продукты в состав, которых входит Р5Е свинина-

Выявлена закономерность времени стабилизации качественных показателей процесса приготовления состава творожная сыворотка Ыа-КМЦ от величины электропроводности и активной кислотности! температуры процесса и интенсивности перевешивания. Обоснованы параметры приготовления состава творожная сыворотка - Ма-КНЦ для использования в качестве коагуляционяого раствора при производстве колбасок без оболочки.

Определены эффективные режимы технологической операции . формования и тепловой обработки колбасок без оболочки> в рецептурную композицию которых входит 255С мяса свинины Р5Е> новизна которых подтверждена авторским свидетельством и положительным решением Государственного комитета по делан изобретении и открытий*

Практическая ценность работы• Разработан способ н эффективные режимы приготовления состава для коагуляции и формования колбасок без оболочки. Разработана технология производства колбасок без оболочки путем структурирования батончиков в коагуляцконном составе) методом покрой термопластической экструзии на основе Физико-химической модификации свойств фаршезой композиции в рецептурную композицию которой входит 25 >! РБЕ свинины и комплекс полисахарид-ных препаратов. ТУ 37-080-92 Колбаски без оболочки "Казачьи".

На основании выявленных зависимостей Физико-химических показателей говядины и свинины с различным характером автолиза предложено при производстве эмульсионных продуктов совиестное использование 25'/, РБ1. свинины с БРО говядиной •

Апробация работы. Основные полоиения и результаты работы доложены и обсуждены!

- на Всесоюзных научно-технических конферециях "Вклад молодых ученых к специалистов в ускорение научно - технического прогресса в мясной и молочной промышленности") Москва) 1988; "Пути развития производства и переработки животноводческого сырья в системе АПК") Косква, 1988! "Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания" /медико-биологические аспекты) аппаратурное оформление) оптимизация/ Москва, 1988; "Актуальные проблены товароведения и подготовки

товароведов в период перестройки" Киев, 1939! "Проблемы влияния тепловой обработки на тпвеву» ценность продуктов питания" Харьков» 1990; "Теоретические и практические и др. аспекты применения методов ннж- Физ. хим. вех- с цель» совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств" Москва, 1990; на Региональной конференции молодых ученых Северного Кавказа "Механизмы интеграции биологических систен. Проблемы адаптации"1 Ставрополь, 19895 на конференции профессорско-преподавательского состава Ставропольского политехнического института /Ставрополь, 1990.

Публикации- По результата» исследований опубликовано 11 печатных работ, в т.ч. получено 1 авторское свидетельство и 1 положительное решение по заявке на изобретение.

Обпей работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, эксперинеитальной части, выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работе изложено на страницах машинописного текста и содержит ¿3 таблиц, рисунков, -/3 приложения- Список литературы Еключает 186 работ советских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы и ее практическое значение для мясоперерабатывающей промышленности.

В первой главе представлены данные об объеме свинины РЭЕ, поступающей на переработку, негативном влиянии свинины с признаками РБЕ на качество и выход эмульсионных мясопродуктов; рассмотрены возможности регулирования Функциональных и технологических свойств мяса с отклонениями качества с различными видами адднтнвов и модификации свойств фарыевой систены ка стадии технологической операции "приготовления фарша"; проанализированы Факторы, определяющие свойства фаршевых композиций; изучены теоретические и практические аспекты процессов формования и тепловой обработки в современных технологиях производства сосисок без оболочки. Показано, что в работах советских и зарубежных авторов не достаточно полно исследован механизм влияния полисахаридкых препаратов на Функциональные свойства Фарыевой системы, в состав которой входит мясо свинины с признаками РБЕ, достаточно противоречивы сведения о режимах формования и тепловой обработки колбасок без оболочки.

На основании проведенного анализа литературных данных сформулированы цель и задачи исследований.

Б экспериментальной части диссертационной работы представлены методы и схема проведения исследований, проанализированы результаты экспериментов, представлены данные промышленной апробации и выводы.

В приложении представлены копии документов, подтверждающих завершенность работы: ТУ 87-080-92 Колбаска без оболочки "казачьи",

акт производственной проверки, расчет экономической эффективности от внедрения данной технологии в производство.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ Объектами исследования служили надельные фаршевые системы изготовленные из ияса свинины / XI, IY категории упитанности/ и кяса говядины/1 и II категории упитанности/, получаемых от животных промышленного откорма, длиннейшая мышца спины /longissimus dorsi/, выделенных из Tin говядины и свинины, нодельные фаршевые системы, сосисочных фары и готовый продукт /колбаски без оболочки/' Для рецептурных конпозиций использовали нясо говядины 1 сорта и свинины п/и, измеряя величину рН, в длиннейших мышцах туя в цехе первичной переработки скота после их клеймения, выделяли PSE говядину и свинину рН1 < 5.8, группу говядины и свинины с нормальными свойствами, имеюцун 5.8 < рН1 < 6.3. Группу говядины с нормальными свойствами и рН1 > 6-3 и говядину с DFD свойствами с последующим холодильным хранением при температуре 0-4 С в течение 72 часов■

Исследования проводила в лабораторных условиях Филиала СПИ, в производственных условиях Изобильненского мясокомбината в соответствии с представленной схемой /рис» !/•

Б качестве небелковых аддитивов в фаршевых композициях в состав которых входит 25% PSE свинины, использовали модифицированные фосфатный {xl), аиилопектиновый крахмал (х2) и метилцсллюлозу марки МЦ-100 (хЗ), которые добавляли в фаршевые композиции, удолнтворая ограничениям 1.0<х1<2.0, 1.0<х2<2.0, 0.1<хЗ<0.5 < JJ) •

Изучение кинематических закономерностей и реологических свойств растворов Ыа-КМЦ - творожная сыворотка, как объекта растворения, проведенные на специальном стенде, позволили выявить основные закономерности и определить область изменения основных параметров процесса получения раствора На-КМЦ - твороиная сыворотка, разработать критерии оценки полноты растворения-

Качество сырья и готовой продукции /колбасок без оболочки/ определяли по следующим показателям в соответствии со схемой эксперимента? величину рН /1/, содержание влаги /2/, белка /3/, золы/4/, иира /5/, хлорида натрия /22/, нитрита натрия /6/, определяли по общепринятым методикам в соответствии с ГОСТами, водосвя-зыааюшуя способность /7/ методом прессования па Р-Грау и Хамку Р- в модификации В' Воловинской и Б' Кельнана, BSC готового продукта методой центрифугирования /19/, потери массы при тепловой обработке /8/ взвешиванием изделий после охлаидения до температуры 18-20 С, электропроводность раствора определяли ксндуктометрическыи методом /9/, эффективную вязкость в зависимости от теипературы и концентрации загустителя определяли на Реотесте 2 /10/, предельное наиряяе-ние сдвига определяли на пенетрометре ПП-ЗИ /11/, определение

ПодкФюсация Подели сырьевой Еьбор параметров, режимов тех-

свояств PSE свинины композиции но логических операций процесса

□бьекты исследования

0 - обьетст исследования Ро - модельные Фарни с различными / \ - комплекс исследуемых вариантами по исходному

^ 1 ' k показателей гьр>ьп (величина рИ, степень

измельчения)

т-т - комплекс варьируемых ftl - модельные Фея ни с различными

^-* Факторов аддитивами

1-1 - вид технологической Д2 - колбаски без оболочки полуфабрикат

' ' обработки A3 ~ колбаски без оболочки готовки

продукт

Еарьируемые Факторы: 1 - степень измельчения мяса; 11 -температура в центре образца; 111 - % добавления небелковых аддитивов; 1Y - температура коагуляциоиного раствора; Y - длительность операции Формования; Y1 - % добавления загустителя в раствор для коагуляции; Y11 - длительность тепловой обработки; Y111 - температура греющей среды; IX - температура процесса растворения Ма-КйЦ; Х- частота вращения меыалкм; XI - % содержания Na- КМД в растворе:

Рис. 1. Схема проведения экспериментальных исследований

доступного лизина нингидриновын методой по Нусжну ж Сысоеву /12 /, степень атакуености пкщевармтелъныкг ферментами белкового компонента в опытах "in vitro" /13/ по методу Покровского А.А. и Ертанова И*Д-с определенней продуктов гидролиза со Лоури, разрутаичее напряжение при растяжении образцов определяли на разрывной машине Р-500 /14/i толщину поверхностного слоя /15/ инструментально при пойся» кжкронетра, с точность« деления до 0.01нн, определение спектров отражения готовых образцов /16/ в процессе хранения на спектрофотометре С?-1В, с последувцин расчетоя координат цвета , координат цветности /20/, цветового подуля /18/, определение относительной биологической Ценности /ОБЦ/ с использование)? тест-культуры Tetrachioena pyriforocis. /20/, выход готового продукта /21/ весовын нетодоя после теряообработки по отяоненив к массе несоленого сырья, сакитарно-никробиологическое состояние, никрабнодогическу» оёсе-иененность /23/ - общепринятыми нетодиками микробиологического исследования кяса и мясопродуктов по ГОСТ 9958-В1, органолептаче-скув оценку продукта проводили по пятибалльной ыкале /24/, яатенатичесхое планирование и обработка данных проводилась с помощь» методов математического плакирования многофакторных экспериментов и методов математической статистики /25/ с применением ЭВМ-

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Исследование влияния сырья с различным характероя автолиза, небелковых препаратов на Функциональные и качественные показатели фармевых композиций

Результаты проведенных исследований качественных характеристик сырья и готовой продукции, изготовленных из фарша с разным уровнен замены PSE свинины с DFD говядиной свидетельствуют, что величина РН снижается с увеличением уровня замены, но даже при замене до 40Х говядины, величина рН остается вше, чем в контрольном образце-В качестве контрольного образца использовалось мясо говядины и свинины 50 на 50JÍ с нормальными значениями рН /5-8<6-0<6гЗ/- Несмотря на это величина ВСС образцов, мнепмих уровень замены свыме 25Х, находится ниже, а потери массы при тепловой обработке выме, чей в контрольном образце с рН 6-0. Вероятно, это можно объяснить снижением гидрофильных свойств мясной системы за счет частичной денатурация белков мышечной ткани PSE свинивы в послеубойный период. Выход готового продукта находится в прямой зависимости от ВСС Фарма• Увеличение уровня замены негативно сказывается и на органолептических показатели. Консистенция готового продукта остается более {шхлой и кроиливой на разрезе по вере увеличения уровня замены- Цвет приобретает более светлые оттенки»

Увеличение количества добавляется полисахаридных препаратов, в

пределах исследуемых Факторов, ведет к повышению величины рН на 1.5 ед.1 ВСС и массовой доли влаги•

Рецептуры исследуемых Фаршевых систем, % представлены в табл.1

Таблица 1

Наименование сырья ! Рецептура 1 • Рецептура 2!

Говядина 1 сорта ЕГО ! 50 ! 35

Свинина погэ п/я ! 25 ! 40

Свинина РБЕ п/я ! 25 ! 25

На основании полученных экспериментальных данных были рассчитаны уравнения регрессии, показывающие зависимость технологических характеристик сырья и готового продукта в зависимости от уровня замены- На основании математической обработки критериальных уравнений получили эффективные концентрации добавления полисаха-ридных препаратов в Фариевке композиции! модифицированный фосфатный крахмал 1-3 - 1 • Ц., модифицированный амилопектиновый крахмал 1.0% - 1 - I•/, метилцеллюлоза марки МЦ-100 0.4Х - О■ 5'/,•

Очевидно, что сопкесткое использование полисахаридов с различными функциональными свойствами, открывает возможность получения пищевых продуктов прогнозируемого состава, с целью улучшения традиционных мясных фаршей, обладающих низкими функциональными свойствами.

Изучение процесса приготовления системы КНЦ-иолочнзя сыворотка

При оценке степени полноты растворения сухого Иа-КВД в творожной сыворотке определялись следующие показатели! электропроводность, кислотность. Критерием оценки степени полноты растворения являлось время стабилизации этих параметров при определенных условиях. 3 срск очергль данные показатели являлись функциями гидродинамически« обстановки з емкости для перемешивания и растворенья, скорости подачи сухого На-ККЦ, тепператзяы процесса-

Графическая зависимость времени стабилизации от основных параметром процесса представлена на рис. 2. Из приведенных на рис.2 данных видно, что значения массовой доли сухих вещестз, удельной электропроводности м рН стабилизируются в пределах 1В0-300с. Полученные закономерности могут служить критерием оценки полноты растворения На-ККЦ и готовности раствора Ыа-КИЦ - творожная сызоротка для использования в качестве коагуляционного раствора прп производстве колбасок без оболочки-

- в -

Электропро- Активная водность« кислотность« рН си*к-1«10-3

Бремя растворения « пин Рис- 2. Зависииость величин электропроводности (1) и активной кислотности (2) раствора творожной сыворотки от времени растворения сухой натршЬсарбоксииетилцеллвлозы На-КИЦ

Для обобщения полученных данных и количественного описания исследуемого процесса применяли статические методы теории планирования эксперимента.

Fr.ni. = п2 ♦ й / д ? где Fr.ni.- критерий фру да! п - число оборотов вешалки, с-1 у и -диаметр нешалки« и« д - ускорение свободного падения« н/с2.

Центр эксперимента (основной показатель) и интервалы варьирования Факторов« представлены в табл.2

Таблица 2

Интервалы варьирования входных факторов

Уровни факторы

температура критерий фруда массовая доля Ма~КМЦ процесса, С в растворе« %

XI Х2 ХЗ

- 1 55 1445 0.1

центр экспе - О 60 2918 1.3

рииента ♦ 1 65 4391 2.5

В качестве выгодного «актора (У) было принято значение времени стабилизации качественных показателей раствора творожной сыворотки -Ма-ЮЩ. В результате обработка на ЭВМ экспериментальных данных было получено уравнение регрессия описывающее влияние интенсивности распределения частиц Ыа-КМЦ в творожной сыворотке я концентрации сухого загустителя от температуры процесса растворения:

У1 = 7-936 - 0.421 Х2 ♦ 0.025 ХЗ

Анализ зависимостей показывает, что основное влияние на время приготовления раствора творожная сыворотка - Ма-КМЦ оказывает критерий фруда, характеризующий интенсивность распределения частиц сухого На-КНЦ в объеме растворителя и массовая доля Ыа-КНЦ в растворе. Температура процесса в исследуемых режимах не оказывает существенных изменена аа процесс растворения На-КИЦ. Такмм образом, для приготовления раствора На-КИЦ целесообразно использовать устройства с активным гидродинамическим режимом, т.е. интенсивным перепешиваниен раствора, способствующим быстрому распределению частиц На-КНЦ в объеме творожной саворотки- На основании полученных экспериненталъных данных обоснованы параметры процесса приготовления раствора творожная сыворотка - Ыа-КМЦ для использования в качестве коагуляционного состава при производстве колбасок без оболочки! температура растворителя - 60 С, длительность процесса перемешивания 300 сек, набухание 600 сек.

Обоснование элективных технологических режимов Формования я тепловой обработки колбасок без оболочки

При изготовлении колбасок без оболочки исследования проводили по двум рецептурам, < представленный в табл.3

Таблица 3

Наименование сырья Рецептура 1 Рецептура 2

Говядина 1 сорта ПРО 50 35

Свинина пота п/я 22.3 37

Свинина Р5Е п/ж 25 25

йетилцеллшлоза 0.4 0.5

Крахмал модифицированный

фосфатный 1-3 1.4

Крахмал кодифицированный

амилопектиновый 1-0 1.1

Эксперименты ставила по плану полного факторного эксперимента ПфЭЗ- Варьируемыми факторам* процесса Формования колбасок без оболочки являлись теипература коагуляционного раствора XI ( С), длительность операции формования Х2 (сек), количество загустителя Ыа-КМЦ в растворе для коагуляции ХЗ (Я).

Таблица 4

физико-хинические свойства поверхностного слоя колбасок без оболочки /изготовленных по рецептуре 1/

Ш XI Х2 ХЗ I С Г «сек 5!, загусти-

опы- теля

тов (XI> (Х2) <ХЗ)

Показатели« значения« кассовая доля.« У,

Вязкость Толщина Разруша-состава« поверхно- ишее нап-Па*с*103 стного ряаение, слоя, Па*104 икг

Потери нас- Выход готового Относитель-сы при теп- продукта, ная биолаги-

лавой обра - к нассе несо- ческая ботке,Й к нас- левого сырья ценность, се несоленого V,

сырья

1 -1 -1 -1 55 60 0.1 2.15 35 0.95 10.2 115.4 100

2 -1 ♦ 1 +1 55 120 0.5 2.75 55 1.15 9.5 116-2 114

3 +1 -1 +1 65 60 0.5 2.85 85 1.6 8-8 116.7 106

4 +1 + 1 -1 65 120 0.1 2.45 120 5.3 7.9 117.3 116

5 -1 -1 +1 55 60 0.5 2.75 35 0.95 11.0 114.7 102

6 -1 +1 -1 55 120 0.1 2.15 40 1.0 12.4 113-1 105

7 +1 -1 -1 65 60 0.1 2-45 85 1.45 10.1 115.4 107

8 >1 +1 +1 65 120 0.5 2.85 140 3.45 8.2 117.4 116

центр 0 0 0 60 90 0-3 2.65 95 2.1 8.9 116.8 110

экперянента

Полеченные экспериментальные данные по исследовании ♦жзжко-хкпнческих свойств поверхностного слоя колбасок без оболочки, изготовленных по рецептаре 1 представлены соответственно в табл.4.

Анализируя результаты, представленные табл.4, видно, что толщина поверхностного слоя, образовавшегося в процессе коагуляции возрастает с увеличением температуры я длительности соприкосновения с коагуляционнын составов. Так при увеличен** температуры от 55 дс 65 С при прочих равкых условиях толщана поверхностного слоя возрастает на 40 нкн, а при увеличения длительности процесса с 60 до 120 сек на 30 нкн. Верхний предел тенпературы 65 С обусловлен тек, что при температурах выше 70 С происходит денатурация натнвнкх сывороточных белков, а также приводит к деформация колбасок. В колбасках изготовленных по рецептуре 1 толщина поверхностного слоя на 10 нкн больше чей в образцам изготовленных по рецептуре 2-Образование поверхностного слоя благоприятно сказывается на внешней виде колбасок и уменьшает возпохность яккробиальнсй порчи. Исследования по показателя разрушающего напряжения позволяют сделать вывод с прочности и эластичности поверхностного слоя колбасок. При возрастании длительности коагуляции на 1 сек разрушающее напряжение в средней растет на 100 Па, д при увеличении тенпературы раствора на 1 С возрастает на 400Па> Возрастание значений происходит в пределах исследуеиых режимов. Анализируя критериальные уравнения hozho ответить, что на величину разрушающего напряжения при растяжении образцов добавление катрийкарбоксинетилцеллголозы (На-КМЦ) парки BS/500 оказывает положительное воздействие. С возрастанием тенпературы коагуляционного состава, длительности процесса и добавления загустителя в раствор приводит к увеличению вихода готовых изделий.

На основании полученных экспериненталытх данных по физико-химический свосствап, технологическим и качественный показателя« поверхностного слоя я готового продукта (табл. 4) были рассчитаны на ЭВМ ЕС 1022 критериальные уравнения- В результате расчета уравнений по Y1,Y2,Y3,Y4,Y5 с учетов яежфактзрных взаимодействий. Определены эффективные ретины технологической операции формования колбасок без оболочки! температура коагуляционного раствора 62.5 С - 64-5 С» длительность операции формования 120 сек,количество загустителя Na-КНЦ в растворе для коагуляции 0.38К - 0-43tf.

Новизна предложенного способа покрой термопластической экструзии колбасок без оболочки зачтена A.C. 1655434 СССР, МКИ5 А23 В 4/10 Опубл. 15.06.91. Бил N 22 и положительным решениен ВНИИГПЭ от 31.01.91г. по заявке яа изобретение N 4804101/13.

На основании натенатического плана полного двухфакторного эксперимента ПфЭ 22 были проведены экспериментальные исследования модельных фармей я обоснованы эффективные технологические режимы

Таблица 5

Изменение качественных характеристик колбасок без оболочки в зависимости от варьируемых Факторов

/ рецептура 1 /

Потери Выход Относи- Пепсин Трипсин Пепсин- \

NN Xi Хг Длитель- Темпе- кассы готового тельная кг мг трипсинэвая J

¡опы- ность ратура нее, * при теп- продукта. . биоло- тирозина тирозина переваримость |

¡тов обработ- среды к обчея ловой % к кассе гическая на 1 г на 1 г белка, мг \

ки,мин t° С влаге обработке, несолено- ценность белка белка тирозина !

( xi ) ( Хг ) % к массе го сырья ( % ) на 1 г белка |

! 1 -1 -1 30 70.0 97.4 3.2 123.5 91.1 ........2.195 ......2.446 4Т&41 i

1 2 +1 -1 60 70.0 94.6 6.5 118.7 93.2 1.920 2.652 4.572 ;

! 3 -1 +1 30 100.0 96.1 9.4 11S.7 103.8 1.837 2.835 4.722 1

; 4 <1 ♦1 60 100.0 90.7 13.1 114.3 __ 116.1 1.622 2.970 4.592 I ;

¡центр 0 0 45 85.0 96.4 9.7 117.1 100.0 2.014 2.707 4.721 !

! эксперимента ■ !

УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ (рецептара 1)

- для потер» массы при тепловой обработке У1 = 8.599 ♦ 1.649Xi ♦ 3-349X2 + О.15ОХ1Х2

- для выхода готового предмета Яг = 117.549 - 1.549Xi - 3.049X2 + 0.850Х1*Хг м

- для относительной бюлогичесиой ценности 4s - 101.87 ♦ 3.675Xi + 9.025Хг + 2.625Xi»X* '

- для переваримости "in vitro" пепсином Hi = 1.652 - 0.102Xi - 0.123Хг + 0.021Xi»X2

- для переваримости "in vitro" трипсином ife = 2.738 + 0.0728xi + 0.189X2 - 0.030xi»xj

УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ (рецептара 2>

- для потерь пасся при тепловой обработке Л = 9.174 t 1.574Xi + 3.174X2 ♦ 0.129XiX2

- для выхода готового продукт» яг = 116.625 - 1.52№ - 3.05хг + 0.790xi»xj

- для относительной биологической ценности bfa = 97.47 + 2.575X1 + 8.42Хг + 1.724Xi*X2

- для Переваримости "in vitro" пепсином у« = 1.754 - o.IO8X1 - 0.154X2 + 0.025Xi»X2

- для переваримости "in vitro" трипсином ife = 2.524 + 0.0524Xi ♦ 0.143Хг - 0.020Xi «Хг

тепловой обработка колбасок без оболочка. Влияние варьируемых Факторов на физако-хкначеские я качественные показатели представлены в табл.5. Анализируя результаты« представленные в таблице наилучшей влагосвязываящея способностью обладают образцы изготовленные по рецептуре 1• Потеря пассы при тепловой обработке и выход готовсго продукта различны для разных вариантов исследуемых рецептур. При одинаковой длительности термообработки я температуре гревшей среды (центр эксперимента) выход колбасок соответственно 116.6% для контроля, 114-9 для рецептуры 2 я 117-1 для рецептуры 1-Анализ полученных результатов показал, что наибольшая атакуемость пепсином белков установлена при температуре греющем среды 70 С и длительности . термообработки 30 кип я изменяется с повышением теппературы греющей среды а длительности термообработки. В отличие пт пепсина, атакуеность белков с повышением температуры и длительности тепловой обработки действие трипсина на белковый компонент усиливается я при максимальной тепловой нагрузке 100 С и длительности 70 нин переваримость, белков на 0.27 гасг тирозина на 1г белка больше, чек в продукте обработанной при теипературе греющей среды 85 С и продолжительности 45 минут. Этот факт свидетельствует □ той, что гидролитические процессы при тепловой обработке способствуют доступности белков воздействии трипсина, ферментативная доступность для трипсина более выражена, чей для пепсина. Установлено, что скорость воздействия протеолитических ферментов трипсина на опытные образцы изготовленные по рецептуре 1 на ЗХ выше, чем по рецептуре 2, а пепсина на 6.95Й*

Атакуемость трипсипа на белковый иатрикс усиливается и при

максимальной тепловой нагрузке переваримость белков на 0.27 мкг

тирозина на 1 г белка больше, чем при продолжительности по центру

эксперимента. Пищевая ценность продукта определяется в первую

очередь содержанием биологически полноценных а легкоусвояикых

белков. Относительная биологическая ценность повышается с

увеличением длительности обработка я температуры грешней среды. На

основания полученных экспериментальных данных по фазако-хяняческни

свойствам, технологическим а качественный показателям готового

продукта рассчвтаны на ЭВМ ЕС 1022 критериальные уравнения. В

результате иатенатическоа обработка кратераальных уравнений

^1,У2,та,У4,У5 с учетом пежфакторных взаимодействий. Варьируемые

Факторы х1,х2, как указано выше, удолетворяют ограничениям 60<х1<30

я 100<х2<85, где XI- длительность тепловой обработан, сек!

Х2-теяпература греющей среды, С, получены эффективные значения

тепловой обработки колбасок без оболочки в рецептурную композицию

которых входят до 25Х мяса свинины РЯЕ: длительность тепловой 2 2

обработки,сек 25,2*10 - 28,2*10, тенпература греющей среды, С 82-84.

Учитывая различия визуальной оценка цвета колбасок без

оболочки в процессе хранения, с поноцью инструментальных методов проведено комплексное изучение цветовых характеристик- При анализе спектральных характеристик /рис- 3 / контрольного ж опытного образцов колбасок без оболочки выявлены различия отражательной способности образцов в видимой области спектра. Контрольные образцы изготавливались из мясного сырья в тех же соотношениях, но без обработки коагуляционкыя раствором- Виды тепловой обработки ее продолжительность были одинаковы для контрольного и опытного образцов-Р (<>

ВО______

Рис. 3- Спектры отражения колбаса1, без оболочки через 1 сутки хранения в полимерной пленке при О - 4 С

1 - контрольный образец 2 - опытный образец Судя по полученным экспериментальный данным, контрольные образцы имели более светлуя окраску, чем опытные образцы, цвет которых был более прнеялнн с органолептической точки зрения. Контрольные образцы инелп более высокий коэффициент отражения вс всем диапазоне длин волн, вследствие чего значения модул» цвета и координаты красного цвета X имели более высокие абсолютные значения по сравнению с опытным образцом /табл.6 / Процесс хранения колбасок без оболочки сопровождался некоторыг уменьшением интенсивности окрлскл на, что указывают и снигенке коэффициента отражения исследуемых образцов.

В результате чего отмечается снижение величины координата красного цвета X (с 36.61 до 34.68 ) для опытного образца и <с 30.9* до 34-16) для контрольного образца в соответственно снижение модул5 цвета«с 70-81 до 67-47) и (с 77-23 до 73-62).

Динамика изменения цвета показывает, что интенсивность окраск! для опытных образцов изменяется в меньшей степени в процесса хранения, чек в контрольных образцах. Анализ полученных данные свидетельствует о более стабильной окраске опытнего образца т сравнению с контрольным. Анализируя вышеуказанные данные иожж отметить, что обработка в пишевон коагуляционном растворе состояие1 на основе натуральной творожной сыворотки по ОСТ 10-02-03-3-87 1

эчшценной пищевой натриикарбсксннетилцеллтлозы марки 85/500 по ЗСТ 6-05-386-80 приводит к стабилизации окраски продукта в процессе сранения.

Качественная оценка цвета колбасок без оболочки в процессе сранения представлены в таблице 6-

Таблица 6

Качественная оценка цвета колбасок без оболочки в процессе хранения

!Н Длительность Координаты цвета Модуль Координаты цветности

¡браз- хранения, X 9 г цвета X У 2

¡а сутки С

опыт 36.61 27-19 7.01 70-81 0-52 0-38 0.10

пнтроль 1 33.97 31-00 7.26 77.23 0-50 0-40 0.10

! опыт 2 36.45 27-64 6.18 70-27 0.52 0-39 0.10

онтроль 39.49 30-83 6.83 77-15 0.51 0-40 0.10

: опыт 3 36.23 27.37 6.90 70-50 0.51 0-39 0-10

онтроль 36.32 28.19 6.59 71-10 0.51 0-39 0.10

; опыт 4 35.81 26-67- 6.83 69-31 0.52 0.38 0.10

онтроль 36.21 28-03 7.15 71-39 0.51 0.39 0.10

опыт 5 35.46 26-26 7.10 68-82 0.52 0.38 0.10

онтроль 34-18 26-49 7-33 67-90 0-50 0.39 0.11

опыт 7 34.68 26.06 6-73 67-47 0-51 0.39 0.10

онтроль 37.64 28.46 7.52 73-62 0-51 0.39 0-10

9 опытного образца выработанного по способу мокрой териопласти-еской экструзия общее число микробных клеток на 7 сутки хранения пстигло 70-260 микробных клеток в 1 г продукта! в контрольном бразце 90-750, т.е- обработка коагуляционным раствором репятствовала развития микрофлоры на поверхности образца- В энтрольном образце интенсивный рост лосрооргакизяов отмечен на 7 [/тки хранения- Роста патогенной я условно-патогенной микрофлоры «па сальмонелл, анаэробов, стафилококков и микробов группы Е-со11 в ^следуемых опытной и контрольной образцах не обнаружено-тганолептмческая оценка опытного образца выше, чей у жтрольного- 9 образца изготовленного по вымеуказанному способу гнечеиа лучная консистенция, внеияий вид, сочность, вкус и аромат 1 всех стадия хранения продукта. Контрольные образцы имели более ■етлуа окраску« чей опытные образцы, цвет которых был более эиеялии с органолептичесхой точки зрения.

Разработка технологии производства колбасок без оболочки на основе модификации свойств фаршевоа системы

Результаты исследований по модификации свойств модельных фаршей были использованы для разработки технологии колбасок без оболочки методой мокрой терноплостической экструзии*

Результаты органолептической и биологической ценности свидетельствуют о топ, что опытные образцы млели одинаковые или более высокие показатели по сравнении с контрольными /табл.7/■

Таблица 7

Качественные показатели сырых Фаршей и готовой продукции контрольных и опытных образцов колбасок без оболочки

Показатели

Контроль Рецептура 1 Рецептура 2

Показатели фариа

Массовая доля влаги,i{ +0-2 75-1

Величина рН, ед- 6.0

ВСС, % к общей влаге, »1.2 71.7

ПНС, Па +0.9 685 Показатели готового продукта

Величина рН, ед. 6.0

Массовая доля влаги,)С +0.2 66>3

Массовая доля белка,% +0.3 12-6

Массовая доля икра, Я ±0-4 19-7

Массовая доля золы, '/, ±0-11 1.4 Массовая доля поваренной

соли, * +0.08 1.95

Нитрита , нлн-1 +0.07 17.6 Переваримость "in vitro",

иг тирозина 1 г белка 4-450 Выход, t к массе несоленого

сырья 114-2

Органолептическая оценка 4-8

74-7

6.25 94.8 660

6-3 68.2 14-2 15.8 1-8

1-93 18-1

4-357

117.1

4.9

69.3 6.15 88.5 565

6.2 64.5 12.4 21.S 1.6

1.В9 17.8

4.497

114-9 4.8

Содержание влаги в сырых фаршах также находится на одном уровне, в то время как в готовой продукте этот показатель несколько выше, чем в опытных образцах. ВСС фаршей в опытных партиях выше, чем у контрольного, что приводит к снижении потерь массы при тепловой обработке я к повышения выхода готовой продукции к кассе несоленого сырья, составившего 114.2 в контрольной и 114-9 и 117.1 % в опытных образцах. Органолептическая оценка у образца изготовленного по рецептуре 1 выше, чем у контрольного образца, изготовленного из мяса с нормальными свойствами, лучшая консистенция, вкус и аромат.

Предлагаемая технология производства колбасных изделий без

ГЮШОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА КОЛБАСОК БЕЗ ОБОЛОЧКИ "КАЗАЧЬИ"

оболочки по способу мокрой термопластической экструзии, новизна которого защищена положительны« решение» ВНШГПЭ от 31-01-91г• по заявке на изобретение Ы 4804101/13 позволяет повысить качество, улучшить физико-химические свойства готового продукта и его санитарно-кккробиологическое состояние за счет совмещения операции Формования и тепловой обработки, использование умеренных температур нагрева! обеспечивающих равномерный прогрев по всему объему продукта, чтс исключает глубокие постденатурационные изменения белков мяса на поверхности и предотвращает появление шероховатости, исключает на стадии хранения развитие и размножение микрофлоры на поверхности изделий и обуславливает формирование высоких органолеп-тических показателей. В соответствии с предложенной технологией можно получить колбасные изделия без оболочки с хорошими физико-химическиии свойствами, получить более высокий выход готовой продукции, что позволит снизить материалоемкость сырья, трудоемкость и ресурсоеикссть и в целой повысить экономическую эффективность их производства- В целях отработки технологии производства колбасок без оболочки в полупромышленных условиях на Изобилыгенском мясокомбинате Ставропольского края была произведена выработка опытной партии колбасок Без оболочки. Расчетный экономический эффект от использования технологии производства колбасок без оболочки составил 892 рубля на 1 тонну готовой продукции при использовании гофрированной целлюлозной оболочки и 1730 рублей при использовании натуральной кишечной оболочки (черевы бараньей).

ВЫВОДЫ

1■ На основании выполненных исследований разработана технология производства колбасик без оболочки на основе модификации свойств Фаршевой систекы по способу искрой термопластической экструзии, защищенному A.C. 1655434 СССР, Ш15 А23 В 4/10 Опубл- 15-06-91. Бюл N 22 и положительный решением ВНИИГПЭ от 31.01.91г. по заявке на изобретение N 4804101/132- На основании выявленных зависимостей физико-химических показателей говядины и свинины с различным характером автолиза предложено при производстве энульсионных изделий совместное использование PSE свинины с DFD говядиной- При этой количество PSE сырья не должно превышать 25Й от общего количества в рецептурных композициях эмульсионных продуктов.

3- Математически рассчитаны эффективные количества вводимых полисахаридов в эмульсионные продукты в состав которой входит PSE свинина. Определена зависимость качественных, фнзико-хинических, структурно-механических и органолептических показателей и выхода готовых изделий от количества введиных небелковых полисахаридных препаратов. В результате математической обработки критериальных

уравнении получили эффективные значения добавления полисахаридных препаратов в комплексе с Фаршевой композициейI кодифицированный фосфатный крахмал 1.3< - 1.4Х* нодифицированный амилопектинсвый крахкал 1.0Х - 1-15!, нетилцеллялоза иарки МЦ-100 0.4'Х - 0.5){.

4. Выявлена закономерность вренени стабилизации качественных показателей процесса приготовления состава творожная сыворотка Ыа-КНЦ от величины электропроводности и активной кислотности, температуры процесса и интенсивности перемешивания' Обоснованы параметры приготовления состава творожная сыворотка - Ыа-КИЦ для использования в качестве коагуляционного раствора при производстве колбасок без оболочки.

5- Определены эффективные режимы технологической операции Формования колбасок без оболочки! температура коагуляционного раствора 62-5С - 64.5 С, длительность операции Формования 120 сек, количество загустителя Ыа-КИЦ в растворе для коагуляции 0.3В< - 0-43Х-

6. Установлены эффективные режимы тепловой обработки колбасок

без оболочки! длительность тепловой обработки 25.2 ♦ 10* сек -2

2В.2 * 10 сек, температура греющей среды В2 С - 84 С.

7. На основании комплексных исследований цветовых и саиитьрно-никробиологических характеристик проведены качественная и количественная оценка колбасок без оболочки в процессе хранения.

6. Разработана НТД по производству колбасок без оболочки "Казачьи" ТУ 87-080-92. Расчетный экономический эффект составил 892 руб на 1 т готового продукта при использовании гофрированной целлюлозной оболочки и 1730 рублей при использовании черевы бараньей.

По теме диссертации опубликованы следующие работы!

1. Мишин И.А., Шипулин В.И., Рубан О.И. Изучение процесса теплоЕой обработки вареных колбас в зависимости от технологических факторов-- Тезисы докладов Всесоюзной отраслевой НТК "Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение научно - технического прогресса в мясной и молочной промышленности", Москва,1988, с. 67

2. Дубинская А-П., Мишин И-А-, Рубан О.И. Изменения в Фарше вареных колбас зависимости от технологических факторов и характера автолиза мяса.- Тезисы докладов Всесоюзной НТК "Пути развития производства и переработки животноводческого сырья з системе АПК", Моекра, 1988,- с. 219

3. Дубинская А.П., Мишин И-А-, Шипулин В-И. Изучение Функциональных свойств вареных колбас в зависимости от технологических фахторов-- Тезисы докладов Всесоюзной НТК "Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания" /медико-биологические аспекты, аппаратурное оформление, оптимизация/ Москва, 1988,- с.260

4. Шипулин В-И., Мишин И-А-, Николаев М-А-) Мануйлов Ю-И-Качественные особенности «ясного сырьа, полученного от выращенных в промышленных комплексах животных- -Тезисы докладов 9 Региональной конференции молодых ученых Северного Кавказа "Механизмы интеграции биологических систем- Проблемы адаптации"-Ставрополь11989, с-222-223

5- Дубннская А-П, Мишин И-А- Производство колбасок Без оболочки упакованных в полимерные пакеты-- Тезисы докладов 9 Всесоюзной НТК "Актуальные проблемы товароведения и подготовки товароведов в период перестройки" Киев, 1989, - с-200

6. Дубикская А-П-, Мишин И-А-, Семенчин Е.А. Оптимизация операции упрочнения поверхностного слоя колбасок без оболочки рукопись-- Депонирована в АгроНШТЭИММП К 673 от 05.12-1989 г.

7- Мишин И.А., Дубннская А-П. Обоснование режимов формования и тепловой обработки колбасок без оболочки, упакованных в полимерные пакеты .- Тезисы докладов Всесоюзной НТК "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания" Харьков,1990,-с.391-392

8- Дубннская А-П-, Мишин U.A., Котло 3-Й., Шамахов Неиспользование реологических характеристик для обоснования параметров Формования батончиков сосисок без оболочки .- Тезисы докладов 3 Всесоюзной НТК "Теоретические и практические и др. аспекты применения методов инх. физ. хии. мех. с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств" Москва, 1990,- с-182

9- Мишин И.А, Садовой Б-Б. Разработка рецептур вареных колбасных изделий с различными видами сырья животного и растительного происхождения В сб. тезисов докладов конференции профессорско-преподавательского состава Ставропольского политехнического института/ Ставрополь, 1990, - с. 178

10- A.C. N 1655434 Al СССР ИКУ5 А 23 В 4/10 Состав для нанесения защитного покрытия на колбасы без оболочки /Дубннская А.П., Мишин И-А- и др., Ставропольский политехнический институт/ Опубл. 15.06.91. Бил. N 22

11. Положительное решение ВНИИГПЭ на выдачу авторского свидетельства по заявке N 4804101/13 от 0Ы1.90г, МКИ5 А 22С 11/00 Способ производства колбасных изделий без оболочки / Мишин И.А., Дубннская А.П. и др, Ставропольский политехнический институт/

За*. № 1027 11/ХП-1Э92 г Тираж ЮО экз

отпечатано в отделе оперативной печати Ставропольского краевого управления статистики г. Ставрополь, ул. Пушкина, 4