Разработка и теоретическое обоснование совершенствования технологического процесса глубокой переработки мяса птицы для получения проду

Шприцевание и формовка колбас – это наполнение колбасных оболочек фаршем перед термообработкой для придания определенной формы мясопродуктам, предохранения их от внешних воздействий, для улучшения товарного вида и удобства в применении указанных продуктов. Шприцевание

осуществляется с помощью  специальных машин – шприцев  периодического и непрерывного действия. Физическая сущность шприцевания заключается  в пластической деформации мясного  фарша под воздействием определенного  давления истечения через насадку  шприца – цевку. При шприцевании  следует пользоваться цевками, диаметр которых соответствует диаметру оболочки.

Шприцы по характеру работы подразделяются на периодически и непрерывно действующие; по принципу вытеснения фарша на поршневые, шестеренчатые, эксцентриково-лопастные, винтовые и шнековые. Шприцы периодического действия с поршневым вытеснением могут быть с механическим, пневматическим и гидравлическим приводом. Наибольшее распространение из-за простоты устройства и надежности в работе получили гидравлические шприцы. Необходимо применять эти шприцы для шприцевания фарша полукопченых, варено-копченых, так как полностью исключается перетирание фарша при истечении [3].

Загружая фарш в шприц, нужно добиваться плотной укладки, без воздушных прослоек и пузырьков. Плотность набивки фарша в оболочку регулируется шприцовщиком. Для различных видов колбас плотность должна быть различной. Вареные колбасы шприцуют с наименьшей плотностью, так как плотная набивка приводит к разрыву оболочки во время варки вследствие расширения содержимого. Копченые колбасы шприцуют с наибольшей плотностью, так как объем батонов сокращается в результате последующей сушки изделий.

Шприцы непрерывного действия имеют более высокую производительность, чем шприцы периодического действия, так как при загрузке нет необходимости приостанавливать работу. Из числа непрерывно действующих шприцов широкое распространение получили эксцентриково-лопастные и шнековые. Шестеренчатые шприцы перетирают фарш, в винтовых часть фарша перепускается в обратном направлении.

При любом  способе вытеснения фарша в него попадает воздух, который придает продукту пористую структуру. Поэтому шприцы непрерывного действия работают под вакуумом. Вакуумирование фарша позволяет получить продукт с лучшими органолептическими показателями (цвет, вкус, консистенция), снижает вероятность окисления жира и повышает стойкость при хранении.

Наполнение оболочек фаршем сосисок на автоматах типа «Франк – А – Матик». Для наполнения оболочек фаршем используют искусственную  гофрированную оболочку с одним  заделанным концом.

Приготовленный фарш направляется в бункер насоса для перекачивания фарша. Автомат подает и надевает оболочку на цевку, производит шприцевание, перекручивание и навешивание сосисок на крючковой транспортер, с которого их перевешивают на рамы для термообработки.

Шприцевание фаршем оболочки на автомате Л5-ФАЛ. Автомат Л5-ФАЛ  обеспечивает непрерывное образование  двухслойной несклеенной оболочки, шприцевание колбасного фарша, формование колбасных батонов и наложение на их концы алюминиевых скоб и автоматическое разделение батонов друг от друга путем разрезания перемычек.

Оптимальная величина давления для мясных фаршей различных типов составляет: сосиски, сардельки – 4–6 ^. 10 ⁵ Па; вареные колбасы – 5–6 ^. 10 ⁵ Па; полукопченые колбасы – 6–8^. 10 ⁵ Па.

Формовка. Нашприцованные натуральные оболочки, имеющие значительную длину, пузыри, синюги, белковые и полиамидные оболочки перевязывают шпагатом для уплотнения мясного фарша, образования петли подвешивания батонов и маркировки готовой продукции. Вязку осуществляют по разным схемам, в зависимости от вида, сорта колбас и диаметра батонов:

1 Сосиски и сардельки перекручивают;

2 Вареные колбасы большого диаметра перевязывают через каждые 3–5 см, что предохраняет их от разрыва оболочки при термообработке. При использовании белковых и полиамидных оболочек вязку шпагатом (или наложение клипс) делают только на концах батонов, так как на их поверхности литографическим методом заранее наносится информация о продукте.

Штриховка. В процессе шприцевания вместе с фаршем в оболочку попадает воздух, где после варки могут появиться накопления бульона. Для удаления воздуха натуральные оболочки прокаливают (штрихуют). Полиамидные оболочки не штрихуют. Нашприцованные и перевязанные батоны навешивают   на палки таким образом, чтобы они не касались друг друга, и вся поверхность подвергалась действию горячего воздуха и дымовых газов при тепловой обработке [3].

Термическая обработка колбасных  изделий. Термическая обработка колбас включает осадку, обжарку, варку, копчение, охлаждение и сушку. Мясные хлеба запекают.

Осадка. Это выдержка нашприцованных в оболочку колбас в подвешенном состоянии в специальной осадочной камере при температуре  близкой к 0. В зависимости от вида колбасных изделий, продолжительность осадки подразделяется на: кратковременную и длительную. Кратковременной осадке подвергают вареные колбасы, сосиски и сардельки (2–4 часа), полукопченые колбасы (4–6 часов), варено-копченые колбасы (24–48 часов).

Длительной осадке подвергают сыровяленые колбасы (5–7 суток). Значительное различие в продолжительности осадки для различных колбасных изделий обусловлено различными целями, достигаемыми в процессе осадки [2].

Кратковременная осадка. При таком виде осадки восстанавливается коагуляционная структура фарша (разрушенная при измельчении и шприцевании). Поскольку в структурообразовании участвует вода, разрушение структуры приводит к увеличению доли слабосвязанной влаги. Это повышает интенсивность ее испарения во время последующей обжарки и приводит к некоторому снижению выхода. При кратковременной осадке увеличивается доля прочносвязанной влаги, фарш уплотняется и становится монолитным. Продолжается развитие реакций, связанных со стабилизацией окраски. Во время осадки происходит также подсушивание поверхности батонов, что улучшает условия последующей обжарки колбас.

Длительная осадка. При длительной осадке происходит подсушивание оболочки и уплотнение фарша, протекают сложные ферментативные и микробиологические процессы. В результате этих процессов формируется специфический вкус и аромат, происходит вторичное структурообразование, стабилизируется окраска. Вторичное структурообразование происходит вследствие изменения состояния белковой системы: появляются признаки разрушения внутриклеточных морфологических элементов, и становится заметен гидролитический распад белковых веществ, который сопровождается увеличением как остаточного, так и полипептидного азота. Вследствие разрушения клеточной структуры саркоплазма мышечных волокон набухает и гомогенизируется. Поперечная исчерченность мышечных волокон исчезает и обнаруживается лишь у отдельных волокон.

Одновременно с гидролитическим  распадом белков начинает уменьшаться их растворимость. Падение растворимости белков является свидетельством возникновения межмолекулярных связей, которые возникают вследствие непосредственного контакта между активными группами белковых молекул [3].

Обжарка. После осадки вареные колбасы, сосиски, сардельки, полукопченые и варено-копченые колбасы поступают на обжарку. Обжарка представляет собой кратковременную обработку поверхности колбасных изделий коптильным дымом при высоких температурах перед их варкой. В зависимости от толщины стенки оболочки и размеров образца продолжительность обжарки составляет 30–40 минут для сосисок и до 180 минут для колбас в синюгах и пузырях. В начале обжарки температуру поддерживают на уровне 50–60, постепенно повышая ее до уровня 90–100.

Обжарка осуществляется в  стационарных или универсальных  термокамерах.

В результате обжарки кишечная оболочка и поверхностный слой продукта под оболочкой дубятся, приобретая повышенную механическую прочность и устойчивость к микроорганизмам. Таким образом, обжарка повышает защитные свойства оболочки и поверхностного слоя продукта. Продукт приобретает специфический запах и привкус коптильных веществ.

Приобретение окраски  поверхностью изделия зависит не только от воздействия на нее составных  частей дыма, но и от температуры. Аналогичный результат получается даже в том случае, когда изделия подвергаются сухому нагреву в отсутствии дымовых газов, если температура достаточно высока. Высокие температуры  сами по себе способны вызывать уплотнение внешнего слоя в результате денатурации и усиленной коагуляции белков.

Эффект обжарки и ее продолжительность зависят от свойств  и состояния оболочки, температуры, влажности и аэродинамического состояния среды от концентрации в ней коптильных веществ. Способность поверхности продукта к адсорбции коптильных веществ становится максимальной тогда, когда она освобождается от избытка влаги. Однако при чрезмерном высушивании она снижается, вследствие сужения капилляров в поверхностном слое продукта. Поэтому для нормального хода обжарки необходимо, чтобы поверхность продукта обладала определенной влажностью. Батоны поступают в обжарку с температурой 5–15, то есть иногда ниже точки росы для воздуха в обжарочной камере. Следовательно, в самом начале обжарки вместо подсушки может произойти конденсация влаги на поверхности продукта, и лишь после того, как температура поверхности превысит точку росы, начинается подсушивание. Обжарку следует осуществлять в две фазы: первая – подсушка, вторая – собственно обжарка. Высушивание продукта продолжается и после того, как наступает вторая фаза, что существенно сказывается на выходе и свойствах готовой продукции. В период обжарки готовые изделия теряют в массе от 10–12 % (для сосисок) до 4–7 % (для вареных) и до 7 % для полукопченых колбас. Скорость испарения влаги во время обжарки должна быть разной: в первой фазе – высокая, во второй – наоборот.

Существенную роль при  обжарке играет относительная влажность. При ее снижении с 12 до 5 %, скорость испарения  возрастает на 30 %. Величина относительной влажности должна быть не ниже 3 %, в противном случае оболочка теряет эластичность и легко разрушается. При влажности выше 25 % обжарка сильно замедляется, поверхность батона долго сохраняет серую окраску. Поэтому подсушку и обжарку при относительной влажности воздуха 10–12 % и скорости движения окружающей среды 2 м/с, за 15–20 минут до окончания обжарки влажность в камере повышают до 52 5 % во избежание образования излишней морщинистости оболочки [3].

В процессе обжарки активируется реакция цветообразования (начиная  с температуры 25–30 ⁰С), за счет интенсивного распада нитрита натрия. Метмиоглобин восстанавливается до нитрозомиоглобина. Необходимо отметить, что применение низких температур, или сокращение его продолжительности приводит к появлению пористости и бледно-серого цвета.

Во второй фазе обжарки  важное значение приобретает концентрация воздушно-дымовой смеси, так как  от нее главным образом зависит  продолжительность этой фазы. Но при чрезмерно большой густоте дыма цвет поверхности становится очень темным. Оптимальная густота дыма, выражаемая экстинкцией, колеблется в пределах 0,26–0,29.

Во время обжарки температура  в толще изделий с небольшим  диаметром повышается до 40–50 ⁰С, а с большим диаметром – до 30–40 ⁰С. В обоих случаях в течение какого-то промежутка времени она находится в пределах, оптимальных для деятельности ферментов и развития микроорганизмов (25–35 ^{). Это, с одной стороны, оказывает благоприятное воздействие на цвет}ообразование, так как происходит восстановление метмиоглобина с образованием нитрозомиоглобина при участии тканевых редуцирующих веществ и бактериального фермента нитритредуктазы, стимулирующего превращение нитрита в окись азота. С другой стороны, в глубине батонов большого диаметра возрастает количество микробов. Если температура обжарки поддерживается на недостаточно высоком уровне, а продолжительность процесса соответственно возрастает, ускоряется распад нитрита до молекулярного азота. Окраска исчезает, фарш становится ноздреватым. При несоблюдении температурного режима во время посола, куттерования, осадки может произойти закисание фарша, особенно опасна задержка колбас между обжаркой и варкой (более чем на 30 минут).