автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии варено-копченых колбас из парной говядины в условиях электротепломеханических воздействий

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЮСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

ПАМФИЛ Маиандзара

УДК 637.523:621.3

>АЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВАРЕНО-КОПЧЕНЫХ КОЛБАС ИЗ ПАРНОЙ ГОВЯДИНЫ В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКЙХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Московском институте прикладной биотехнологии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

БОЛЬШАКОВ A.C.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ЛИПАТОВ H.H.

каадццат технических наук, с.н.с. МИГРОШАНОВ H.G.

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности

Защита диссертации состоится_ 1992 г.

в_час. на заседании Специализированного совета К 063.46.01

Московского института прикладной биотехнологии по адресу: 109029, Москва, ул. Талалихина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан "_ 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, к.т.н., доцент

ЗАБАШТА А.Г.

• т - < I » Н ?

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА..ё^шТЫ

Актуальность работа. Ряд работ, опубликованных в последнее емя, указывает на возможность и преимущества применения парного са при производстве мясных изделий. Однако сведения об использова-и парного мяса при производстве колбас с промежуточной влажностью олукопченые, варено-копченые, сырокопченые, сыровяленые) практи-ски отсутствуют.

Кроме того, в настоящее время в мировой практике производства сных изделий пирокое развитие приобретают такие методы технологи-ской обработки, которые в сочетании с особенностями парного мяса ¡иводят к ускорению автолитических изменений, способствуют целенап-.вленному изучению структуры исходного сырья и получению продук-|В высокого качества. Широкой популярностью пользуются варено-коп-!ные колбасы, поэтов разработка технологии варено-копченых кол-.о из парного мяса - задача актуальная и заслуживает самого серьезно внишния ученых и специалистов мясной промышленности.

Цель и основные задачи исследования. Цель» шстещей диссерта-т является разработка технологии варено-копченых колбас из парно) мяса. Для достижения поставленной цели при выполнении работы решись следующие задачи:

- обосновать рациональную продолжительность выдержки (В) при звышенной температуре 18-20 °С мясного сырья после электростимуля-т ОС), степень его измельчения, а также режимы виброобработки 30) как процессов, способствующих ускорению автолитических изменена и предварительному обезвоживанию;

- исследовать химический состав, структурно-механические свой-гва, гистологическую структуру мясного сырья (говядины) в парном остоянии и на стадиях дальнейшей технологической обработки;

- осуществить кошлексцуга оценку качества готовых зарено-коп-

1

ченых колбас, выработанных из этого сырья, включая их химический состав, структурно-механические показатели, микроструктуру, биоло гическую ценность, микробиологическую обсемененность, органолептику;

- обосновать предпочтительный вариант технологической схемы производства варено-копченой колбасы из парного мяса с применение: ЭС, В, ВО, оценить ее экономическую эффективность.

Объекты исследования. Объектами исследования настоящей работ являлись: говядина в парном состоянии, колбасный фарш, готовые ва< рено-копченые колбасы.

Методы исследования. При изучении физико-химических, биохимических и органолептических показателей исследуемых объектов, а та: же их микробиальной обе вмененное ти, использовать общепринятые мет* дики, лабораторное оборудование и измерительные приборы. Кроме того, при выполнении работы применялись некоторые методы и аналитич> екая техника, позволящие уточнить механизмы процессов, в том числе: световая микроскопия, переваривание белков " m vitre ", опред ление аминокислотного состава га автоматическом анализаторе фирмы "HITACHI", прибор для оценки консистенции упругоэластичных продуктов ЩП-1.

Научная новизна. Показано, что сочетание особенностей свойст. парного мяса с системой технологических воздействий (ЭС, повышенных температур и ВС) открывает возможности совершенствования техн-логии варено-копченых колбас.

Установлена зависимость влияния процессов ЭС, В и ВО на инте; сивность и характер биохимических процессов в парной говядине. Ус тановлено, что достижение наименьшего влагосвязывания в условиях ЭС, В и, особенно, ВС обеспечивает даксиьальное предварительное обезвоживание мясного сырья.

Выявлено влияние ЭС, В, ВО и последующих традиционных воздей-'вий при производстве варено-копченых колбас на влагосодеркание, гаико-химические, структурно-механические, шкроструктурные, кик-биологические изменения мясного сырья, фарша и готовых изделий, тработанных из парной говядины.

Гистологическими исследованиями подтверждена специфика измене-гя свойств парного мяса в условиях ЭС, В и ВО. Обнаружена более ютная структура опытных образцов фараей после осадки и готовой >лбасы по сравнению с контрольными.

Практическая значимость. На основании проведенных эксперимен-шьных исследований и производственных испытаний разработана новая зхнология варено-копченых колбас из парной говядины с применением В и ВО. Опытная партия колбасы выработана на Клинском мясокомбинате (Московская область). Подана заявка на патент "Способ произ-здства колбасных изделий" ( № 5056821 от I7.IX.92 г.).

Производство варено-копченых колбас по- разработанной новой тех-элогии, как показал соответствующий расчет, обеспечивает существен-ай экономический эффект за счет экономии расхода холода, сокращена длительности технологического цикла и производственных площа-ей.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Республи-анской научно-технической конференции "Разработка и внедрение вы-окоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых идов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающую отрасли АПК" Киев, 1991). Опытные образцы варено-копченой колбасы "Московская" кли представлены на Выставке перспективных процессов в перерабаты-ащих отраслях в ЖЕ (17-27.XI.92 г.).

Публикации. Основные положения настоящей работы опубликованы статье. Новизна предложенных технических решений оформлена в ви-

де патентной заявки.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, ч гырех глав, выводов и приложений. Работа изложена на страни

цах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц

Библиография включает наименования.

ССДЕРМНИЕ РАБОТЫ

Во введении на основании анализа многочисленных литературных источников обоснована актуальность выбранного направления исследо; ний в свете проблем и задач, стоящих перед мясной промышленностью,

В обзоре литературы обобщены последние достижения науки и практики в использовании парного мяса, ЭС и ВО мясного сырья с целью улучшения качественных характеристик готовой продукции, сокращения общей длительности технологического процесса, а также сбережения энерго-, трудо-ресурсов.

Применение ВС позволит существенно усовершенствовать' традиционные и разработать новые технологические процессы на основе ускорения массообмена.. В ряде работ ученых Афанасова Э.Э., Большакова A.C., Г'ноевого A.B., Горбатова В.М., Лимонова Г.Е., Рогова И.А. щ ведены результаты исследований по интенсификации процессов мясной промышленности с помощью вибрационных воздействий.

В заключении обзор, отмечается эффективность воздействия электрического тока на парное сырье и ВО фариа, приводящих к улучшению качественных показателей колбасных изделий.

В экспериментальной части описаны методика постановки эксперк мента, объект и методы исследования, обобщены и обсулдены результа ты исследований, проведенных в условиях Московского, Подольского v Клинского мясокомбинатов, а также кафедры технологии мяса и мясопродуктов МИПБ; обсуждены экспериментальные данные и сделаны соответствующие теоретические и практические выводы. 4

В приложении приведены: расчет экономической эффективности юй технологии; акт производственных испытаний, проект технологи- , :кой инструкции производства варено-копченой колбасы из парного ъя, протоколы дегустаций на кафедре технологии мяса и мясопродук-I МИШ.

Организация эксперимента и методы исследований. В этом раэде-дагется краткая характеристика объектов исследований и исследуе-с параметров. Приводятся методы определения необходимых показате-1 исходного сырья, колбасного фарша и готового продукта.

Для проведения экспериментов был смонтирован лабораторный звд, включающий экспериментальный электромассажер (камера, устрой-зо для подачи импульсного электрического тока) и вибрационный зктродивамический сгеад ВЩС-20СА, состоящий из системы управле-и вибратором СУВ-1, усилителя УПВ-1,5А, емкости для ВО сырья и нтилятора для прдувки обезвоживанщего агента через емкость с из-пьченным мясом.

Для проведения исследований использовали парную длиннейшую пцу спины ( = 36-38 °С, рй а 6,5-6,7), вьделеннуго из.полутуш вядины I категории упитанности. Туши отбирали в убойном отделе-и. Обвалку говяжьих полутуш производили на подвесном пути, в вер-кальном положении не позднее, чем через 45-50 мин после убоя житного. Мышцы отбирали одновременно из обеих полутуш одной туши, «чем одна служила в качестве контроля, а другая - в качестве ытного образца.

Последовательность экспериментальных исследований иллюстриру-'Ся схемой (рис. I). По этой схеме парные мышцы (опытные) подвер-.ли электростимуляции с помощью экспериментального электромассаже., состоящего из камеры (из плексигласса) -с двумя стальными элект-дами и устройством для подачи импульсного электрического тока

Отбор туш: говядинаД категории (45-50 мин после убоя, Ь= 38 С, # = 6,50-6,70 )

{Контроль (одна пол.утушаУ

I Опыт (другая полутуша)

Выделение длиннейшей мышцы спины 1,2,3 ,4,9,10,13,14

Охлаждение Ъ= 2-4 С, , У= 24-48 ч

1,2,3,4,3,10,14

Электростимуляция ? = 50 Гц, , О =220 В. 5 =0,7, 4 у

Т У Ч.4 «ТП.ТЯ

Посол 3%„к массе сырья ^ ?.-4\/'~Г= 3-4 сут 1,2,3,4,91,1С", 14

Ц= 220 В. 5= 0.7, 4 мин

I Выдержка t= 18-20 иС, Г= 4 ч 1,2,3,4,9 |

| Измельчение (2x2x2)-(4x4x4) ЛО^м

Ьи&рооораоотка с продувкой воздуха, £=30^40,50 Гц, К =(3,0-ЗЛ)710_С 60-216 глин, 18-20 " Т м/с

У =

1.Й.З ,4,9,10,13

Измельчение на волчке Рптп_решетки 3 мм

Сосгавлени ( МаС1 вчо е фарша 11ится..пш посоле! Составление фарша + се сырья! Май! ('¿"/а к мае

1,2 ,<3 ,4,5,6 7,8,9,10,13

1 Фотювка в оболочку С 45 мм

Осацка. батонов при t = 2-4 иС

2, СУТ

1,2,3 ,4,6,7,8,9,10,13

I Т= 4 су~

1 I копчение 75 иС, г= I ч 1

1 1

I Варка t= 72-75 °С, Г= I ч

1 1

1 П копчение t= 40-45 иС, Г= 24 ч !

1,2 ,3,4,5,6 ,7,8,9,10,11,12,13,14

Сушка t = 10-12 °С, р = 75-78 % |

1,2,3,4,5,6, 7,8,9,10,11,12,13,14,15

1 г= 4 сут.| | ?= 0 ,1,2 сут. " "1

Рис. I. Схема проведения эксперимента на модельных системах

ШИ-I. В работе использован ранее предложенный режим (Мадагаев Л.): напряжение - 220 В, частота - 50 Гц, скважность - 0,7, вре-я ЭС - 4 мин. Электростимулированное сырье ввдеркивали при темпе-атуре 16-20 °G в течение 4 ч и измельчали на куски размером 2x2x2). 10 м и (4x4x4). 10"*m. Затем сырье в течение 60-210 мин одвергали виброобработке при частотах 30, 40, 50 Гц, А=(3,0-3,1)х 10""^м при "t = 18-20 °С с целью ускорения автолитических изменений предварительного обезвоживания сырья. После виброобработки сырье торпчно измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки - 3 мм. риготовление фарша по рецептуре (включая поваренную соль) и формов-:у его в оболочку проводили по действующей технологии варено-копче-шх колбас "Московская" и "Любительская" с использованием только го-¡яжьего мяса. Осадку батонов проводили при t= 2-4 °С в течение = сут. Тепловую обработку (I копчение, варка, П копчение) осуществили в соответствии с действующей технологией варено-копченых кол->ас.

Контрольные мышцы после выделения из полутуши отправляли на ох-иждение в течение 24^48 ч при t= 2-4 °С. Дальнейшие технологи-1еские процессы осуществляли по действующей технологии варено-копче-шх колбас.

Исследование свойств сырья и готового продукта проводили по ;ледущим методикам: величину рН (I) - рН-метром рН-15С; температуру (2) - термопарой рй-мегра; влагосвязывапцую способность (ВСС) ;3) - по Грау и Хамму в модификации ВНШМПа; массовую долю влаги (4), белка (5), жира. (6), золы (7), хлорида натрия (8) - по стандартным методикам; глубину внедрения индентора (9) - на пенетрометре ПЭДП-1; изменение шссы (10) - по разности массы до и после обработки; аминокислотный состав (II) - на анализаторе "HITACHI" KLA-5 с кислотным термогцдрлизом образцов; переваримость "in vitre" (12)

- на приборе 1ШГВ-10 по Липатову Н.Н.; гистологические исследовг ния (13) - на световом электронном микроскопе "¿еиауаь Ш1

робиологические показатели (14) в соответствии с ГОСТом 9958-81; органолепгические показатели (15) - по девятибалльной шкале ВНИИ статистическую обработку экспериментальных данных с применением ЭВМ (16).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИОСЩОВА.НШ И ИХ ОБСЩЕШЕ

Автолитические изменения парной говядины при электростимуля-пии и дальнейшей ее вьиещке при повышенной температуре. На даннс этапе исследования контрольные образцы после выделения мыацы отп] ляли согласно традиционной технологической схемы переработки мясг на охлаадение в течете 24 ч при 1= 2-4 °С.

Опытные образцы в парном состоянии подвергали ЭС импульсным электрическим током промышленной частоты напряжением 220 В, скваз ностыо 0,7 в течение 4 мин. В процессе ЭС наблюдается более быст] падение рН (ш 0,05-0,1 ед.), это воздействие, как замечено, зш< тельно ускоряет протекание автолитических измнений парного мяса. Для дальнейшей интенсификации автолитического процесса применяете В опытных образцов при 18-20 °С. Учитывая ранее проведенные иссл< дования интервал времени В был принят от I до 5 ч. После каждого часа В определяли изменение рН и ВСС (рис. 2).

Анализируя /полученные данные, можно констатировать, что воз] кающие при ЭС периодические сокращения и расслабления мышечных в< локон интенсифицируют дальнейший процесс развития изменений, хар терных для стадии посмертного окоченения.

На рис. 2 видно, что в результате В электростабулированного мяса при Ь= 18-20 °С в течение 4 ч рН падает от 6,55 до 5,70, : метно более быстрое его приближение к изоэлектрической точке по сравнению с образцами, которые выдерживали без предварительной 3 в

[ри t= 18-20 °С и, особенно образцами, охлазденными при t=2-4°C

Т.мин

3

I

60 120 180 240 300 Т,мин 60 120 180 240 300

Рис. 2. Изменение pH и ВОЗ в зависимости от длительности выдержки. I - контроль: выдержка при t= 2-4 °С; 2 - выдержка при t= 18-Й0 °С (без ЭС); 3 - выдержка при t = 18-20 °С (предв. ЭС)

В тесной связи с изменением pH находятся изменения значений ЗСС. Рассматривая изменение ВСС необходимо отметить положительный эффект сочетания ЭС и В при t= 18-20 °С. Из рис. 2 видно, что значения ВСС мяса, подвергнутого ЭС и В в течение 4 ч достигают 1Т?овня минимального влагосвязывания.

Выбор режимов ВО с продувкой воздуха. Как известно, степень измельчения влияет на скорость обезвоживания. При изучении влияния

о —2

размеров кусков (4x4x4), 10 м и (2x2x2). 10 м на интенсивность обезвоживания был использован следующий режим:- р = 30 Гц, V = (3,0-3,1).10~^м.

В ходе проведения эксперимента было показано, что более рациональным является предварительное перед ВО измельчение мяса та волчке до размера (2x2x2). 1С м.

Исходя из литературных данных, для интенсификации предварительного обезвоживания, было использовано-сочетание ВС с продувкой че-

рез измельченное мясо воздуха температурой 18-20 °С при скорости его подачи 0 ,5-1,0 м/с.

На первом этапе выбора режима ВО применяли уже использовании режим: f = SO Гц, А = (3,0-3 ДЫО^м. Сочетание ВО с продувкой обезвоживающего агента обеспечивает более выраженную потерю влаги мясным сырьем по сравнению с полученными результатами без нее. Та кие показатели как рН, шссовая доля влаги и ВСС достигают наимен ших значений при ВО в течение 180 мин (рис. 3 а,б,в).

Л О

Далее был испытан режим ВО.: г = 40 Гц, А = (3,0-3,1). 10 м При этом было отмечено более интенсивное обезвоживание по сравнен с первым режимом. В течение I2C мин ВО получали измельченное мясо со следующими характеристиками: рН = 5,46, содержание влаги - 68, ВСС - 67,9% в обоих показателях к массе измельченного мяса.

Третий этап проводили при режиме ВО: р=50 Гц, А =(3,0-3,1 х10~^м. По сравнению с данными, полученными при р= 40 Гц в теч ние 120 мин ВО такие же показатели были получены при 50 Гц за пер од ВО равный 60 мин. Дальше ВСС незначительно изменялась, повышая со временем ВС.

Параллельно с выбором частоты колебаний, определяли рационатг Чую длительность ВО. В ходе прведения эксперимента было установл но, что в качестве рационального режима ВО можно принять следующи F= 50 Гц, А = (3,0-3,1).10~®м, Г= 60 мин.

Изменение структурно-механических показателей измельченного мяса в результате ЭС, В при повышенной температуре (18-20 °С) и выбранных режишх ВО. Более интенсивное снижение ВСС мяса после ЭС, В при 6= 18-20 °С и ВО с продувкой воздуха на начальной ст дии происходит не только в результате сдвига величины рН мяса к изоэлектрической точке белка, но и ускоренного наступления посмер ного окоченения мышц. Это подтверждается исследованием структурно

всс,%

час

Рис. 3. Изменения РН (а), ВСС (б), массовой доли влаги (в) мяса при ВО, его консистенции (г) при ЭС, В и ВО (опыт), охлаждении (контроль)

механических характеристик (рис. 3 г).

В результате ЭС и последугацей В парного мяса при 18-20*" в опыте или его охлалздения при Ь= 2-4 °С в контроле в предела} указанных периодов времени происходят аналогичные изменения рН и ВСС. Гистологические исследования показывают, что в указанных уел виях нежные мышечные волокна парного мяса становятся более жестки ми, плохо растяжимыми, особенно в электростабулированном мясе. По ле ЭС и В при температуре 18-20 °С в течение 4 ч в опытных образцах глубина внедрения индентора достигала величины 29.10 м и в контрольных после 24 ч охлаждения 28,5.10 м. В контрле в проце се охлаждения наблюдается медленное, постепенное снижение величин внедрения ивденгора, т.е. уплотнение мяса вследствие развития про цесса его окоченения.

Структурно-механическое состояние мышечной ткани говядины до* тигло примерно одинакового уровня или через 24 ч охлаждения при 2-4 °С, или через 4 ч обработки без охлаждения, включающей ЭС при 36-38 °С и В при 18-20 °С. При ВО в течение 60 мин мшечная ткань претерпевает значительное разрыхление к частичный разрыв волокон. Повышение нежности мясного сырья объясняется положительным влиянием вибрационных воздействий. Глубина- внедрения ивдентора после ВО

О >2

увеличилась от 29.10 м до 33.10 м и несмотря на частичное обезве живание сырья (потери влаги составили 6-8 %). Таким образом, суммарные изменения глубины внедрения индентора свидетельствуют об уг лотнении мяса в период ЭС и В при повышенной температуре и размягчении его в период ВО. К концу ВО глубина внедрения индентора росла незначительно из-за одновременно протекающего уплотнения структуры вследствие обезвоживания измельченного мяса.

Исследование процесса обезвоживания <|атюа из говядины в процессах осадки, варки, копчения и суики. Особенность технологий кол

бас с промежуточной влажностью, в том числе варено-копченых колбас, а также неоднородность фарша, представляющего многокомпонентную систему, в значительной степени осложняет изучение процесса обезвоживания.

Самостоятельный этап экспериментальных исследований был посвящен изучению изменения влаги по слоям колбасного батона в мясной его части после извлечения шпика в прсцессе подготовки колбасного фэриа для анализа.

В коллоидно-капиллярно-пористом материале движущей силой переноса влаги является градиент потенциала переноса влаги. Перенос влаги в материале осуществляете}! в направлении от высшего потенциа-

Рис. 4. Кривые обезвоживания батонов (0 45 мм) в процессах осадки, I копчения, варки, П копчения и сушки

Рассмотрение кривых обезвоживания по слоям (рис. 4) показывает, что расположены они в области высоких влагосодержаний. Кроме того, разница во влагосодержании центрального и поверхностного слоя на протяжении всего процесса обезвоживания находится в высоких пределах.

После формования батона (0 45 мм) в опытной и контрольной партиях наблюдается различие по влагосодержанию. В результате предварительного обезвоживания опытной партии при ЭС, В и, особенно ВО, разница средних величин влагосодержания в опытной (\У0 ) и контрольной ( и/к ) образцах весьма существенна и составляет около Д^ =65% к сухому остатку (рис. 4).

В контрольных образцах в течение 2 суток продолжается снижение средней величины влагосодержания колбас в результате одновременного внутреннего и внешнего переноса влаги примерно на 35% к сухому остатку. Поскольку контрольный фарш не подвергался предварительному обезвоживанию и исходная величина влагосодержания в батоне перед осадкой находилась на высоком уровне (примерно- 260% к сухому остатку), обезвоживание в период осадки шло более интенсивно в течение 2 суток, предусмотренных традиционной технологией, по сравнению с опытом, где процесс осадки осуществлялся в течение 4 суток. Разница между центральным и поверхностным слоями в контроле более выражена, чем в опыте. Таким образом, в опыте наблюдается более равномерное распределение влаги по слоям, чем в контроле, что отражается благоприятно на качестве опытных колбас, предотвращая в дальнейшем появление дефекта - закала колбасы.

Во время тепловой обработки (I копчение, варка, Л копчение) в контроле наблюдается более резкий, чем в период осадки, скачок потери влаги. В конце периода П копчения в контроле среднее остаточное влагосодержание в мышечной ткани колбас находится на уров-

не 115 % к сухому остатку. Согласно требований стандарта на варено-копченую колбасу "Московская" содержание влаги в готовом продукте должно составлять не более 40 % к его массе (суше тсс мышечной части и шпика) или 66 % к сухому остатку в мышечной части. Поэтому возникает необходимость дополнительного обезвоживания в период сушки примерно на 50 % к сухому остатку.

В опытной партии при диаметре батона 45 мм, стацдартная влажность достигалась уже после окончания П копчения. При изготовлении опытной партии колбас в оболочке диаметром 55 мм возникала необходимость дополнительной сушки от I до 2 суток, а в контроле сушка колбас (4-5 сут) необходига для достижения стандартной влажности. При этом в готовом изделии разница во влагосодеркании между центральным и поверхностным слоем хотя и выравнивается по сравнению с ее значениями в период варки и копчения (когда она достигает уровня 65 % к сухому остатку) и все еще сохраняется и составляет около 50 % к сухому остатку.

Исследование структурно-механических показателей fe/piia полуфабриката и готовых колбас. Показатели, экспериментальные значения которых приведены в табл. I, определялись в сравнвваемых вариантах на заключительном этапе изготовления варено-копченой колбасы "Московская" (осадка, I копчение, варка, П копчение, сушка).

Все эти технологические изменения находят отражение в значениях структурно-механических показателей.

После формования между опытом и контролем наблюдаются различия в величинах глубины внедрения ищентора.

По данным измерений глубины внедрения шщентора по слоям в продукт после осадки, видно, что в центральном слое она наибольшая

с <q

(18,3. JO м в опыте и 22,8.10 м в контроле), в поверхностном наи-

о о

меньшая (16,5.10 м в опыте, в контроле - 20,1.10 м). Отсюда сле-

дует, что структура в разных частях объела образца, в зависимости, в основном от содержания в нем влаги (рис. 4), формируется по разному.

Таблица I

Технологи-: Глубина проникновения индентора. С.10"^ м

Ч8ппрт : П°сле .'После осадки :11осле I копче- : После сушки

ттии 5 формовйпыт Г= 4 сут.:ния, варки, П : Х= 4 сут

ц :ки ¡Контроль :копчения :

Вариант _: т= 2 сут :_:_

¡средний:центр. :поверх.: центр. :поверх:центр. :поверх. _:слой : слои : слои : слой : слой : слои : слои

Опыт 22,7 18,3 16,5 6,7 4,6

±0,3 ±0,4 +0,1 +0,2 +0,3

Контроль 24,6 22,8 20,1 8,9 6,2 6,9 4,3 +0,1 +0,2 +0,3 +0,5 +0,5 +0,4 +0,1

После I копчения, варки и П копчения наблюдается резкий скачок в сторону снижения значения глубины внедрения индентора, это объясняется более интенсивными потерями влаги по всему объему образца. Кроме того, при термообработке происходит деш-турационно-коагуляци-онное уплотнение структуры и непосредственный контакт частиц друг с другом, в результате чего они связываются в сплошную структуру и образуют с дисперсионной средой монолитный с хорошо выраженным и твердообразным свойством конгломерат, пронизанный густой сетью микро- и макро капилляр в (рис. 5).

Из рис. 4 следует, что опытные образцы достигают стандартную влажность (61 % к сухому остатку) после окончания тепловой обработки (для батона 0 45 мм). При этом значения глубины внедрения индентора в опытном и контрльном образцах (после сушки в течение 4 сут) становятся практически идентичными и соответствуют требованиям стандарта.

Микроструктурные изменения при изготовлении варено-копченых

колбас из парного мяса. Из рис. 5 а видно, что мышечные волокна 16

б Г 6

Рис. 5. Микроструктура говядины: в парном состоянии (а); после ЭС (б); после ВО (в); готовая колбаса в опыте (г), в охладценном состоянии (д) и готовая колбаса в контроле (е) ;а,.б,в,д х 200, г*е х 100

парного мяса говядины (длиннейшей мышцы спины) через 40-50 мин после убоя на продольном срезе преимущественно находятся в расслабленном, отдельные - в сокращенных состояниях. При этом на ряду с участ-•ками волокон с выраженной продольной исчерченностью можно обнаружить участки с четкой поперечной исчерченностью. Волокна имеют линейное расположение, только часть из них преобретает складчатый и волнистый характер.

ЭС мяса ( 50 Гц, и = 220 В, 5= 0,7 и Т = 4 мин) приводит к ускорению процесса автолиза. Уже через I ч после убоя в стимулированном мясе наблюдается весь комплекс признаков развития стадий посмертного окоченения; при этом (рис. 5 б) отмечена преи-

мущественно более высокая степень сокращения мышечных волокон.

После выцерхки при 18-20 °С в течение 4 ч и ВО электростищли-рованного мяса в течение I ч структура мышечной ткани претерпевает изменения, характерные для стадии разрешения посмертного окоченения: в мышечных волокнах выявляется комплекс ранних деструктивных нарушений (рис. 5 д).

Структура опытного образца (рис. 5 д) близка к структуре контрольного образца после охлаждения при fc= 2-4 °С в течение 24 ч (рис. 5 г): происходит умеренное накопление деструктивных процессоЕ характерных для стадии разрешения посмертного окоченения.

На рис. 5 в (опыт) и рис. 5 е (контроль) представлены сравнительные данные микроструктуры готовой колбасы. Полученные снимки показывают, что существенные различия в их микроструктуре отсутств^ ют. Незначительные различия заключаются в более структурно-монолитной компановке элементов фарша и несколько большем набухании мышечных волокон в опытных образцах готового продукта.

Исследование готовых варено-копченых колбас из парной говядины с применением ЭС, В при повышенной температуре и ВО. Усредненные экспериментальные данные, характеризующие общехимический, аминокислотный состав и переваримость " i* vitro " опытных варено-копченых колбас приведены в табл. 2.

Анализ данных этой таблицы показывает, что аминокислотный состав белковых вацеств в опытных образцах, изготовленных из парной говядины с использованием ЭС, В при 18-20 °С и ВО, ив контрольных образцах практически аналогичен . Наблюдается незначительное увеличение переваримости опытных образцов по сравнению с контрольными, это мокет быть объяснено тем, что опытная партия подвергалась ВО, во время которой происходит предварительное разрыхление мышечной структуры.

Таблица 2

Показатели Контроль Опыт

Злага, в % к массе продукта 38,9+0,10 38,5+0,25

Кир, в % к шссе продукта 37,6+0,04 38,2+0,05

Белок, в % к шссе продукта 19,5+0,1 19,5+0,03

Зола, в % к шссе продукта 4,0+0 ,02 3,8+0,02

Незаменимые аминокислоты (г/100 г белка) :

из о лейцин 4,50 4,56

лейцин 6,91 6,94

лизин 6,84 7,03

метионин+цис тин 3,98 4,12

фенилаланин+тироз ин 5,78 6,07

треонин 4,24 4,30

триптофан 1,30 1,35

валин 4,97 5,02

Сумма незаменимых аминокислот 38,52 39,39

Переваримость, мг тирозина/г белка ;

пепсином 6,84 7,00

трипсином 16,65 17,31

Суммарная 23,49+0,5 24,31+0,4

Микробиальные изменения с[арпа и готового продукта и окислительные изменения колбас при хранении. Интенсивность развития 'микробиологических процессов в значительной степени зависит от первоначальной обсемененности мяса. Из табл. 3 видно, что в парном мясе (через 50 мин после убоя) обнаружено (2,1+0,9). 10 клеток/г продукта. Измельчение мяса в форме кубиков приводит к дальнейшему его обсеменению микроорганизш.ми, вследствие увеличения поверхности соприкосновения мяса с внешней средой. Ускорение распада гликогена при ЭС мяса вызывает быстрое снижение рН, что задерживает развитие микроорганизмов, а ВО, видимо, разрушает микробные клетки. Этим, вероятно, можно объяснить то, что после ВС количество микробных клеток в мясе уменьшается почти в 7,5 раза. По окончании осадки их число уве-

личивается, однако в опытном образце их содеркится около 2 раз меньше, чем в контрольном. Крме того, в опыте и контроле обнаружены бактерии группы кишечной палочки, попавшие в фара в процессе приготовления. Во время тепловой обработки и сушки происходит интенсивное уменьшение микроорганизмов под действием высокой температуры ( Ь= 70-75 °С) , коптильных веществ, понижения влажности и увеличения концентрации соли. Готовые изделия в опыте и контроле по микробным показателям полностью удовлетворяют требованиям стандарта.

Таблица 3

Показатели

Операции

Общее количество микроб: Наличие бактерий груп-ных клеток, 103 кл/г : пы кишечной палочки

продукта

Опыт.

: Контроль : Опыт

:Контроль

Парное сырье

ЭС + В + ВО

Осадка ( 1= 2-4 °С)

I копчение, варка П копчение

Сушка (4 =10-12 °С)

2,10+0,9 0,28+0,5 14,00+1,2

0,19+0,05 1,06+0,04

2,10+0,09

32,00+1,4

0,45+0,07 1,09+0,06

Результаты органолептической оценки свидетельствуют о том, что опытные образцы практически не отличаются от колбасных изделий, выработанных по традиционной технологии. Опытные и контрольные образцы имели следующие оценки, соответственно (в 9-ти баллах): внешний вид - 8,5 и 8,4; консистенция - 7,6 и 7,0; цвет - 8,5 и 8,3.

Таким образом, в результате сравнения основных качественных и количественных показателей, в том числе требований ставдарта о достижении влажности не выше 61 % к сухому остатку варено-копченых колбас, длительность технологического процесса их производства можно сократить с 9-ГО суток (по традиционной технологии с предварительным охлаждением сырья) до 5-6 суток при изготовлении их из пар-

яого мяса с применением ЭС, В при повышенной температуре и ВО. Обработка парного мяса на стадиях ЭС, В и, особенно ВО, приводит к предварит ель ному обезвоживанию сырья и сокращению длительности технологического цикла изготовления, и, даже, исключению процесса сушки варено-копченых колбас 0 45 мм.

Разработка усовершенствованной технологии варено-копченых кол-5ас из парного мяса. На основании выполненных исследований была разработана принципиально новая технология варено-копченых колбас о парного мяса с применением электростимуляции при Ь= 36-38 °С, зыдергкки при повышенной температуре 18-20 °С и виброобработки с 1родувкой воздуха (или инертного газа).

Проверка разработанной технологии в условиях Клинского мясо-юмбината показала возможность существенного сокращения общего цик-1а производства варено-копченой 'колбасы на примере "Московской". Этой связано с уменьшением продолжительности этапов подготовки сырья и составления фарша с I суг, по традиционной технологии, до 5 ч ю предлагаемой и исключение процесса сушки колбасных батонов, которая по стандартам составляет примерно 4 сут. Таким образом, общая гродолжительность изготовления варено-копченых колбас по разработанной технологии составляет 5-6 суток. Соответствующий расчет по-сазал ее существенную экономическую эффективность.

ВЫВОДЫ

I. На основании полученных результатов разработана принципиаль-ю новая ресурсосберегающая технология варено-копченых колбас из арной говядины. Внедрение ее в производство способствует улучшению ;ачества и сокращению длительности технологического процесса. Разра-ютанная технология предусштривает применение электростимуляции, ¡вдержки при повышенной температуре и виброобработки измельченного

мяса. Обоснованы режимы осуществления основных технологических операций производства варено-копченых колбас по предложенной технологии.

2. Проведена сравнительная оценка химического состава, физико-химических, структурно-механических характеристик, пищевой ценности микроструктуры и микробиологических показателей полуфабриката, колбасного фарша и готового продукта из парной говядины (с применение}, электростимуляции, вьдеркки при повышенной тешераауре и виброобработки) и колбас, выработанных по традиционной технологии из охлажденной говядины.

3. Показано, что при осуществлении процесса электростицуляции парного жилованного мяса ( р= 50 Гц, и = 220 В, ¿ = 0,7, Т= б мто и последующей вьдеркке при 18-20 °С рН, ВСС мяса приближаются к своему минимальному значению.

4. Определен и обоснован рациональный режим виброобработки

( Р= 50 Гц, А = (3,0-3,1). Ю-3 м, ТГ= 60 мин, Ьвозд. =18-20 °С, Увозд. = 0,5-1 м/с). В процессе виброобработки с подачей воздуха завершается достижение минимального уровня величины рН (до 5,46) и ВСС (до 69,9 %), способствующего предварительному обезвоживанию измельченного мяса. При вибрационном воздействии в течение 60 мин массовая доля влаги снижается с 74,6 до 70,5 %. Минимальное влаго-содержание мясного сырья по разработанной технологии достигается за 4-5 ч после убоя (вместо 24 ч при охлаждении).

5. Установлено, что предварительная обработка парного мяса на стадиях электростицуляции, выдержки при повышенной температуре и виброобработки вызывает более быстрое достижение стандартной влажности готовой варено-копченой колбасы и, как следствие, сокращение длительности процесса сушки (или даже его исключение). Общая длительность технологического цикла изготовления варено-копченой кол-

басы "Московская" сокращается примерно на 4,8 сут (в основном за счет уменьшения времени мяса на этапах подготовки его к составлению фарпа приблизительно с I с.ут до 5 ч и сокращению длительности сушки изделий примерно на 4 суток) •

6. Разработанная технология апробирована в условиях Клинского мясокомбината. Показана ее экономическая эффективность.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Памфил М., Большаков A.C. Влияние виброобработки парного мяса

на степень его обезвоживания. - В сб.: Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции. "Разработка высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающую отрасли АПК". Киев, 1991. С. 404.

2. Большаков A.C., Боресков В.Г., Слепых Г.М., Памфил М. Заявка на патент "Способ производства колбасных изделий" ( № 5056821 от 17.09.92 г.).

if) О