Введение к работе
Актуальность проблемы.В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" подчеркивается» что важнейшими задачами промышленности являются обеспечение населения продуктами повышенного спроса и расширение их ассортимента на основе интенсификации производства, всемерного использования достижений научно-технического прогресса и внедрения прогрессивной технологии.
Среди вырабатываемых в стране мясопродуктов особое место занимает производство сухих колбас. Высокая пищевая ценность, стойкость при длительном хранении, возможность транспортирования в отдаленные районы определяют постоянно возрастающие потребности в них.
Изучение спроса населения показывает, что в ближайшее десятилетие должна произойти изменения группового ассортимента за счет существенного увеличения объемов выработки сухих колбас, производство которых в настоящее время сдерживается высокой трудоемкостью, сложностью и большой длительностью технологического процесса и особенно операции сушки, в связи с чем задача интенсификации обезвоживания сухих колбас является весьма актуальной.
Способы конвективной сушки сухих колбас малоэффективны из-за низких скоростей тепло- и массопереноса. Использование электрофизических методов обработки и, в частности, комбинирование СВЧ и вакуумного воздействия может позволить радикально ускорить процесс обезвоживания вследствие создания совпадающих по направлению градиентов влажности и температуры, действующих от центра к периферии.
Теоретические изыскания В.Я.Адшенко, А.С.Большакова, А.Н.Ш- . шелесского, Н.А.Головкина, Н.К.Журавской, В.И.Квашва, Э.И.Каух-чешвили, Б.П.Козышной, Я.Д.Каданер, И.Е.липаевской, С.В.Некрутма-на, ИЛ.Рогова, Б.И.Хлебникова, D. A. Cepson, A.Ft-isti, р, Pbtef^s и других в области СВЧ обработки и вакуумирования пищевых продуктов убедительно свидительствуют о наличии предпосылок к ведению такого процесса.
гсификации хода суипаг сыровялешст
имени К.А. Тимирязева ГИмеииН.И:Желеэноеа
>онд научт
[ литературы
Однако в доступной литературе и в технологической практике не имеется сведений о комплексном использовании СВЧ электромагнитам: полей и вакуумирования для колбас.
Следует отметить, что применительно к технологии сыровялевых колбас* недостаточно обеспечить лишь высокую скорость эвакуации влаги; одновременно требуется получить достаточный уровень развития биохимических и їїикробиологических процессов, гарантирующих формирование не обходим ах качественных характеристик. В связи с этии, при разработке нового способа интенсивной суши, представляется необходимым одновременно с изучением принципиальной возможности использования и выбором технических параметров ведения процесса СВЧ -вакуум во го обезвоживания, определись технологические условия и средства, обеспечиваю пне направленное регулирование и ускорение процессов ферментации, предшествующих применению комбинированного СВЧ-вакуум воздействия.
Дели я задачи исследования. Целью настоящей работы являлась разработка технологии сыровялешх колбас с сокращенным периодом сушей в условиях коыбивигования конвективного обезвоживания я СВЧ-вакуумной обработки.
В связи с этим в работе были поставлены следующие задачи;
Определись принципиальную возможность использования СВЧ-вакууыной обработки для су вши сыровяденых колбас на основе сопоставительного анализа кинетики процессов обезвоживания при конвективной, вакуумной и комбинированной СВЧ-ваяуумкой сушке; .
Выбрать приемлемые параметры СВЧ-вакуумной сушки енровяле-ных колбас: частоту СВЧ электромагнитного поля, цикличность и продолжительность воздействия, температуру обработки, глубину вакуума и разработать технологические рекомендации по ведению процесса обезвоживания;
Разработать технологические условия ведения процесса и состав многокомпонентной смеси, обеспечивающие ускоренное развитие ферментативного созревания колбас яри использовании интенсивного обезвоживания; ' '
Изучить влияние многокомпонентных смесей различных типов на характер изменения физико-химических я структурно-механических свойств, микробиологических и органолептических показателей, на состояние микроструктуры готовых изделий в условиях конвективной сушки. На основе сопоставительного анализа комплекса полученных данных установить продолжительность необходимого периода конвективной су паи, предшествующего СВЧ-вакуумной обработке колбас.
- Апробировать выбранные технологические условия - совокупность использования многокомпонентных смесей и двухфазного режима обезвоживания (конвективная л СВЧ-вакуумная сушка) - при производстве capo вяленых колбас, и опре де пить влияние предлагаемой технологии на основные качественные показателе готовых изделий;
- На основе расчета технике-экономических показателей, оценить целесообразность применения разработанной технологии в практике предприятии мясной промышленности.
Натчиак новизна. Показана принципиальная возможность использования СВЧ-вакуумноЙ обработки для обезвоживания мясного фарш и установлены приемлемые параметры процесса- осциллирующий режим сушки сыровяленых колбас.
На основании исследования характера физико-химических изменения, структурно-механических свойств, микроструктуры и микробиологического состояния фарша на разных этапах конвективной сутки разработаны технологические рекомендации по ведении ускоренного процесса обезвоживания: определена продолжительность периода конвективной сушки и предложен состав многокомпонентной смеси (углеводы, ионы Са++, аскорбиновая кислота, смесь бактериальных культур), обеспечивающей необходимый уровень созревания фарт и не уступающая по эффективности препарату аналогичного вазяаченяя гяюконо-дельта-дактону (ГДЛ)і показана специфика развития ферментативних процессов в сыровяленых колбасах на разных этапах ускоренного созревания и интенсивного.СВЧ-вакуум ного обезвоживания,
Разработана новая, высокоэффективная технология; позволяющая сократить процесс производства сыровяленых колбас до 18-ти суток.
Научная новизна проведенной работы подтверждена авторски» свидетельством * 1067252 и положительным решением ВШИПГЭ на выдачу авторского свидетельства СССР по заявке ft 3698002/28-13*
Практическая ценность. Выводы диссертации использованы при подготовке техншго- техно логических требования на разработку и жп-гоговиенге опытно-промышленного образца СВЧ-уетановкя для вакуумной сушки сухих н полусухих колбас производительностью 800 кг в смену я принятых к жыолнеяип Всесоюзным научно-исследовательским и эксперимента ль so-ко ветру кторскии институток продовольственного ИаНЕЯС-строекия.
Апраб&пяя||-ра.б-огя. Результаты работ» доложена на; Конференцій по примечен*» СЕЧ енергетики в народном хозяйстве для исследователь-
ских целей и интенсификации технологических процессов (Саратов* 1983 г.), Всесоюзной конференции "Дути совершенствования технологических процессов и оборудования для производства, хранений и транспортировки продуктов питания" ЫТИПП (Москва, I9S4 г.). Всесоюзной конференции "Совершенствование техники, технологии сушки сельскохозяйственных и пищевых продуктов в соответствии с Продовольственной программой'' (Полтава, 1984 г.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной часта, выводов и приложений. Работа содержит /? страниц машинописного текста, в том числе 2S таблиц, 36 рисунков. Список литературы составляет fSt найменований.
Содержание работа,. Во введении обоснована актуальность темы и определено направление исследований.
В обзоре литературы рассмотрены вопросы ферментативного созревания сухих колбас в зависимости от условий среды, добавленных вспомогательных средств созревания и способов сушки. .
Освещены новые направления интенсификации производства сухих колбас, вопросы тепло- и мессопзрешса при сушке пищевых продуктов конвективнымиі вакуумными методами и путем обработки в электромагнитном поле СВД.
В экспериментальной части работы изложены результаты исследований:
Обоснование возможности использования комбинированного СВЧ-вакуум воздействия для обезвоживания сыровяленых колбас; выбор параметров осциллирупцих-режимов (частоты поля СВЧ, цикличности воздействия, диапазона вакуумирования, граничных условий температуры процесса и продолжительности СВЧ-вакуумирования);
Состав многокомпонентной смеси, предназначенной для введения в фарш сыровяленых колбас, с целью ускорения ферментативных процессов в условиях интенсивной сушки;
Обоснование целесообразности ведения процесса обезвоживания сыровяленых колбас в две фазы: конвективная сушка + СВЧ-вакуумная обработка;
Комплекс показателей (химический и аминокислотный состав, структурно-механические свойства, органолептические показатели.
цвете-, вкусо-ароматические характеристики, микроструктурше я микробиологические исследования, перевариваемое» і.л vitlo ),ха-ракгерязусндх качество сыровядешх колбао, изготовленных по разработанной техно доги і
- Расчет экономической эффективности применения осцидырувкжх
режимов СВЧ-вакууивои сувки.
В пржжохевке входят акт. дегустація, копня авторского свидетельства положительного реяения ВШИГПЭ на видач; авторского свидетельства СССР я удостоверения m рационализаторское предложение, технико-технологические требования на изготовление опит-во-промывхенвой вакуумной СВЧ-у становим, производительностью 800 кг/см, дія суши сыровяпедах колбас.
ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТ» И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В соответствии с поставленными задачами експериментальну» часть работа осуществляли в 3 этапа (ряс. I):
определение принципиальной возможности использования СВЧ-вакуумной обработки джя сувки сыровяленых колбас и выбор парапет* ров процесса;
разработка технологических условий, поаволятщвх вести обезвоживание сыровяленых кожбас в интенсивном режяме;
изучение влияния выбраншх технологических условий я режимов СВЧ-важууиноа суики ва основные качественные характеристики готовых из дели!.
Исследования проводили ва модельных мясных системах я стандарт
ных рецептурах саровяженах колбас. В качестве модельных систем но-
пользовали.фари, содержащие говядину в/с (50$), свинину нежирнуо
(50%), я 3,5 % поваренной соли. Замороженное сырье (263 265 К)
хуттеровадн 120-150 с, формовали в жуттизиновые (типа "Р* иди "ОБ")
яки в на ту Рвжь ше ободочки (круга К 2,3) диаметром 45хХ0"9 ж. Джина
батонов моделей составляла 25x10*' я, масса - 400 гр. -
Фарш кожбасшх кздежжй готовили ва основе стандартной рецептуры (типа "Стожичшй" сыровялекоа): говядина в/с (35%), свинина ве-хирвая (35%), сапе - 30 %, с введением соли, баккуяьтур (состоящих яз ятаммов кисдотообраэувижх молочно-кисяых бактерий .ЗГ«сГ-/»**«**-гчш 31 я 32 я жтемма денитрифицирующей бактерии mux. ejt&eefytvcttt. 38, в количестве 1000 ми на 100 кг сырья, содержаний в I мл* 1,2x10? мякробЕих клеток), спецій, сахар-песок я нитрита натрия по (-стандартной технологии. 8та рецептура служила контролем.
Схема организации эксперимента
Варьируемые параметры
СВЧ-об работ
режим генерирования
Остаточное давление: (*<
Фарш с така. рецептуры
и.
12. _7
12. га
Модельные системы
- И и I н
Выбор режима СВЧ-ва-ку у и. судки
sJtfoo coo- кРз"-*^
тава много- Чкопмїіяи» коми.смеси nftoai7Mm
^~-|Угяеводы
I * 915МГи Р„.и4*и*ч.(№
%а =30-45м
=Ш25С
=15-35с
tcaa
"Стандартная ,. смесь tконтроль.
Определение продолжительности перво-да созревания
( ионвектив н. суака )
гдл-
контроль
мвогок, смесь
30 сут
12 су]
18 сут
много-комл.
смесь
Изучение влияния условий сушки на качеств, показатели с/в колбас
сушка-
конвективная
СВЧ-вакуумная
много-
комн.
смесь
Контр
Контр.1 ГДЛ
Расчет экономической эффективности
Рис» I
В качестве первой опытной рецептары (опыт-I) использовали фари аналогичного с коніродеіі состава, в который дополнительно вводили 0,5 % (к массе сырья) глюконо-депыа-лактона (ГДЛ). Бо второй опытной рецептуре (опыт-!!) вместо ГДЛ использовали многокомпонентна» смесь, содержат;» глпкоэу 0,25 % (кристаллическая, гидратная), крахмал (термически обработанный) - 0»1 %* аскорбиновую кислот; 0,05 %t 150 ми 25^-вого раствора хлористого кальция (Cad2 х 21^0).
Оценку исходного сырья, модельных систем, фаршей и готовых изделий производили путем определения: содержания влаги (I), белка (2), жира (3), зода (4), величины рВ (5) по общепринятым методам; содержания поваренной соли методом аргевтометрического титрования (б); остаточного нитрита арбитражным методом (?); молочной кислоты методом цветной реакции с пара-оксидифенилом (8); содержание ЛІК методом отгонки паром л титрованием дистиллята целочью (9); температуры фарша по слоям, автоматическим потенциометром КСП-4 с термопарой (10); изменение массы батонов и выход готовой продукции путем взвешивания (II); водосвязывавшую способное» (12) и пластичность (13) методом прессования по Р. Грау и РЛанму в модификация ВНДОШа (14); липкость ва приборе Большакова А1І-І (15); предельного напряжения сдвига (16) и леветрации (17) на приборе ШЬЗ конструкции кТИШШ; аминокислотного состава (18) на автоматическом аминокислотном анализаторе "Хитачи"; содержание триптофана по методу СВ. Graham и.Е.Р. Smlih (19); содержание оксипролива путем проведения цветной реакции на гндроляаате с пара-дим етилами-иобевэахэдегйдом (20 аминокислотного скора по отношению к эталонному бедку ФА0/В03; содержание свободных аминокислот методом экстракции с последующей идентификацией на аминокислотном аналигато- . ре "Хитачи" (21); скорость ферментативного гидролиза белков в опытах 1л *ІЛч> (22) по методу А.А. Покровского и И.Д. Еріанова; интенсивность окраски по спектрам отражения на приборе СФ-10 (23); органолептическнх показателей (24) по 9-ти балльной шкале ВНИШП; микроструктурных иэменешй (25) под руководством доц. Прусак-Гдо-това В.Э., микр^ологической обсеыеневвости (26) при участии доц. Сгепавевко П.П. и расчета экономической эффективности по стандартным методикам (27).
I
Экспериментальные данные с повгорностьв опытов ( п 3-6) подвергав! ыатемаяко-статистической обработке.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ-
I. Разработка технология производства сыровяяеннт молите с использованием энергии СВЧ ш вакуумивованмя
Разработка режимов обезвоживания снровяленых колбас комплексным воздействием электромагнитного поля СВЧ я вакуума .
В соответствия с поставленной цепы» на первом этапе работ ва
базе ВШИЭКИпродмаи совместно со ст.н.с. Камыниным В.К. ваяя была
изучена кінетика тепло- в массопереноса в модельных.системах прм
разных способах и условиях обезвоживания: конвективной сушки ' у
(t * 12, І » 75JS), вакуумированим (вря РОТ,"2,66«Ю*.-» 6,6'ІР2 Па),' СВЧ-обрабоия (лри 2375, 915 я 433 МГц) варьируя цикличностью" и продолжительностью, а также пря комбинирования данных-методов. .
. На основании сопоставительного анализа кривых сутки (рис, 2) температурных волей и распределении*влаги во, слоям моделхннх образцов произведена оценка эффективности различных способов сушки и показана принципиальная возможность использования СВЧ-вакуумной обработки дія обезвоживания модельных систем.
^ Установлено, что пря принятых геометрических размерах бате-- ~
нов колбас, составе фарша и граничных температурных условиях, наи
более-приемлемой для проведения еуякя, является частота» электро-----
;"м'арвлтгого СВТ-вожя$15" КГц. 'Уї'*1''.^""'V-'"'*'"'. ''-^^.Г'''"".'*
'.'-«,'^ Кая следует из 8кспериментаіьшї;--давша'(рис. J, а,б), харек-теризуюяях* распределение температурные.полей в"образце, испохьэбва- -ние"частоты СВЧ-поля в 915 МГц обеспечивает создавие стабильных, ' ».' достаточно высоких градиентов температуры,приэтом показано» я» одновременное ваяууинрованне модельных^систем при '?ocj«e,6*I(r»>. 6,6*10 2ТІа*(ряо.' 4),***доябдниіеяьвое радиационное охлажденже рабо-* "і чей зоны (до t " І0-І4С) ж уменьшение периода вакуум-выдерхкв-сушки с 45 мин до 30 минут баююв, обеспечивает появление совпадающих по направленно, температурных и влажное тшх градиенты, поддерживающих высокий темп влагоперевоса (рис. 3).
.Сопоставление результатов исследования возводило установить, что наиболее приемлемым способом проведення СВЧ-вакуумной суют является осциллирующий режим (табл. I), представляющий собой чере-
нонвеквтвдая сушка
сушка в вакууме
СВЧ-вакуумная суика(« 2575 МГц)
СВЧ-ваадиная сзшаи(/-= 915 МГц)
12 3*5 6 8 10
Продолжит Є ПЬНОСІЬ OJUSH рис. 2. Кривив суши модельных фаршей яри разных методах обработки
а) = 2375 МГЦ
пос|в~СВЧ-
кия;
Сод.вл.;,
Росг. Ш I.l.icfr
Пер.сік. (сут.)
915 МГц
сушн, суі-ародавжйїмьйооїь iaitsj«-выдержки!-СушКИ HOC нагрева в мня-.:!'- О мин; 2-5 мяв; 3-15 » - 50 пин'. 5 - »5 мня.
Рве. -3. Кривые распределения teuoepasypBподенных фарвах за здва СЗЧ нагрева + вандояровандо
Осциллирующие режимы СВЧ-вакуумной сушки
Таблица I
-нов.,
Этапы сушки
Наруж-j
ВЫИ і
слов
Центральный слой
1 |8Г|ЙГ
ШІІ!ІКВ|СЛ0Й!СД0Й
4 1 II
Гдуоина 7 ДГрбдЪЛ-^ вакуума; Лшжит. ва-* 'Ікуум ВЫ-Ідерхки (между ПИ-! ) клани 1 нагрева, І мян.
довавие периодов СВЧ нагрева и вакууммрования при контролируемых условиях. Применение осциллирующего режима лает возможвость интенсифицировать процесс собственно обезвоживания почти в 3 раза. Однако было отмечено, что превышение предельных скоростей массоперевоса и резкое сокращение продолжительности сушки-созревания приводит к ухудшению структурно-механических свойств про" дукта и его органолептическях показателей, что, очевидно, обусловлено незавершенностью основных ферментативных процессов в мясной системе.
а) глубина вакуума *g
б) Продолжительность СВЧ-
ВОЗДЄЙСІВИЯ
Длительность сушки(час) Длительность сушки (час) Рис. 4. Изменение глубины вакуума и Продолжительности СВЧ воздействия при осциллирующих режимах 0 » 915 МГц, И = 2,5 квт =«*«)
Для устранения данных негативная явлений, нам представлялось необходимым разрабоїать состав многокомпонентной смеси, стимулирующей созревание фариа сьгрсвяленых колбас и определить техдано-ческие условия, обеспечивающие необходимая уровень развитие, ферментативных и мккробяологических процессов к поленту применения осциллирующих режимов СВЧ-вакуум обезвоживания.
2, Разработка состава многотомно вант ной смеси (М.С.Ї для регулирования хода берментативныг процессов созревания и опенка ее эффективности в условиях конвективной сзшки.
Еа основания анализа литературных данных и результатов собственных исследования была выбрана композиция, содержащая снеси поля-, ди-, и моносахаридов, ионы Са++, аскорбиновую кислоту и смесь молочнокислых к денитрифицирующих бактериальных культур* Каждый из компонентов смеси был предназначен для форсирования определенного процесса; формирования структуры, цвета, запаха и вкуса, развития микрофлоры.
го раствора
Изучение влияния ионов Са** на характер вторичного структу-
рообразовашя и упрочения структуры фарт позводило установить
(табл. 2), что введение ионов С&+? привело к заметному изменении
исходных структурно-механических характеристик модельного фарша,
Г\ = 4 v/<14 Таблица 2
Вид фарш
Контроль
Г^ржакиї.Т*
О-IS
ЛД.
Показатели фарва
После % то* йшержИГ
Липкость (Па)
ВСС; %
Пенетрацмя (мм) 13^8±б;32
ПШ (Па.1С-*) 2, v 2O,i0*lJl2
Пжастнчшсть (емг/г) ' ~ *
После 20 ИЕН.выдерхкн:
Липкость (Па)
вес, % ч
Певетрапжя (мм)
ПВС (Па х ш*2)-,
Пластичность (см^/г)
П5с2У"2? часЛеыаёрй;!":-
Липкость (Па)
Пенетрацся (мм)
пне (Ьчо-гу »- %
Пистичмооть (саг/г)
14,1x0,61
17,80±0,47
3,0±0,19
JiJ.UJA,X
7,4x0,48
7,7+0 61
3,2x0,24 7«0*0,4б
3,4x0,36
75,0x0,49
ІЗЛЇ0.36
21,02+,0,92
4,8*0,20
71,8x0,48
10,4*0,61
38-40x1,82
6,6*0,44
5,2*0,33
69,0*0,43
9,0x0,87
49,92x1 18
5,9x0,41
3,4*0,31 74,8t0,40
із.гк>,4б
ШІ.І4 .5x0,59
5,2x0,32
69,4*0,29
10,0x0,55
39,93±т|г9
6,4*0,40
S, 4±0,40 68,0x0,37
8*7+0.73 50,75+1,
5,S±u4b
причем степень их выраженности возрастала по мере звеличеная концентрации СаПч и времени вкдержки. В частности, наблюдали существенное возрастание абсолютных ведичннттіПНС; параллельно имело место онижение уровней доли прочно-связанной влаги (ВСС), пенетрации я ппастичносїи, при этом» достаточно высокий уровень упрочнения структуры фарш наблюдался через 6-12 часов выдержки. Установлено, что наилучший эффект упрочнения структуры фарша отмечен в присутствий 0,I5tO,20% (я массе фарта) количества 25%-го раствора хлористого катіьция.
На основании анализа результатов поисковых исследований и ли
тературных данных нами был также подобран количественный состав
всей смеси в том числе: глюкоза кристаллическая 0,25%, крах-
мал - термически обработанный - 0,1% и аскорбиновая кислота 0,05%..
Лля определения степеня эффективности разработанной (М.С.), нами изучена динамика основных физико-химических характеристик, структурно-механических свойств и микробиологических изменений, микроструктуры и органолептичеоких показателей в колбасах, приготовленных в условиях конвективной сутки. Оценку роля І1.С. осуществляли путем сопоставления полученных данных (опыт-П) с результатами, характеризующими соответствующие изменения в фаршах стандартных рецептур (контроль) и содержащих ГДЛ (оішт-І). Установлено, (рис. 5), что в опытных партиях снижение величины рН и динамика накопления молочной кислоты имеют более високую скорость при сохранении общей тенденции ях изменения. Введение ГДЛ и предложенной композиции приводят к существенному уплотнению структуры (рис, б). Отмечено, чю з опытных партиях стабилизация величины рН, максимум накопления молочной яислогы и структурообразовашя имеет место ш 12-ые сутки созревания. ,.
:^~ч*——aittS t>-ktHIP"*
Продолжительность су УОШ (сутки) ряа5
6 '2
ПроцолжительнОСТі (сугкя) ряСі6
суша
Вследствие интенсивного структурообразовавия, усадки и сжатия системы, сопровождающихся, очевидно, процессами коагуляцион-ного взаимодействия белковых веществ, резко возрастает доля свободной и елабосвязанной влаги, которая монет быть легко эвакуирована как при конвективной, так я при СВЧ-вакуумной сушке.
Учитывая,наличие взаимосвязи меаду степенью выраженности специфической окраски сыровяпеяных колбас, глубиной превращений нитрита и развитием процессов ферментации, вами изучено влияние ГДЛ и М.С. на формирование цвета изделий. Установлено, что интенсивность окраски опытных изделий уже на 6-ые сутки конвективной суши соответствовав уровню, характерному изделиям контрольной рецептури на 24-30-ые сутки, а к 12-18-ым суткам созревания окраска опытных изделий полностью стабилизировалась, превосходила по интенсивности контрольные изделия.
Рассмотрение влияния ГДЛ и М.С, на характер изменения количественно-видового состава микрофлоры показало, что к 12-18 суткам созревания выявляются количественные различия в ыикробиалъноЯ обсемененности опытных и контрольных изделий, в частности, более выраженный рост молочнокислых микроорганизмов в опытных партиях; к 2<еым суткам отличия нивелируются, на ЗО-ые сутки - минимум микробных клеток имеет место в опыте, лря одновременном количественном преобладании молочно-кислых. В опытных партиях кишечная палочка и Протей полностью отмирают к 12-18 суткам созревания,Бактериологические исследования изделий по выявлению яротеопигичес-ких, пето визирующих и липолитическнх микроорганизмов позволяла установить относительно высокий рои их развития на 6-18 -сутки созревания для опытных и контрольных партий; отмечевУрост стафилококков в опытных партиях.
Для оцежв роли ГДЛ. и предложенной композиции в структурооб-разовадаш готовых изделий были проведеш гистологические исследования, в результате которых установлено появление существенной модификации мшерост рук туры фарша опытных партий уже на 12-IS-ue сутки созревания* что характерно для контрольных изделий ва 24-30 сутки сушех. К г?-18-ым суткам созревания фарш опытных партий колбас гомогенен, имеет обширные поля однородной белковой масс», выведпей нз иыоечдах волокон; соединительная ткань набухшая,фраг-ментярована, извита; отпечена високая степень диспергигования жировой ткани; отмечается общее упаотнение и увеличение монолитности
структуры, что свидетельствует о ааверщенкости. процессов гидропи-за и струкгурообразования.
3. Изучение, качестве ним* показателей сыровяпеных копбае. приготовленных по некоренной технологии.
На заключительном этапе работ был проведен сопоставительный анализ комплекса показателей, характеризуюдих качество готовых изделий, контрольной и опытных (содержащих ГДД я многокомпонентную смесь) рецептур, изготовленных в условиях конвективной (3D суток) я комбинированной (12 суток конвективная + 6 суток СВЧ-вакуумвая обработка) сушки.
Химический состав и технологические показатели.
Установлено (табл. 3), что готовые колбасные изделия конвективной и СВЧ-вакуумной обработки, содержащие ГДІ и М.С. по общему химическому составу и технологический показателям не имеют существенных различий с контрольными обраэцаии. При этом в опытшх.изделиях имеет место более выраженный сдвиг рН в кислую сторону и нивелирование различий во влагосодериании центральных и периферийных слоев колбасного батона. Величина пенетрацин во всех образцах коррелировала с уровнен влагосодержания, стелены) гидролиза компонентов фарша к характерен вторичного струвтурообразования системы. В целом показатели сыровяленых колбас, изготовленных по предлагаемой технологии, соответствует требованиям, выдвигаемым как к контрольному, так и средне статическому продукту.
а.У1± w.bv» 'ми* bMt ь,^е+ и.4**.ьь+
0*87 lift o;08 0\1>С 0t05 0,28 0,55
контроль конвект. суша
СВЧ-вакуум сушка
с ГДД CU.C.
0^28
Таблица 3 П = 4 \Д 9
23;53± 42,03 0Ї8І * '"
0,79
>P* fi»4S± 5»5?± it88* 61,1 51+
,48T 0,09* 0,24 Ojt»1 0ІЗГ 0,23
Сред.про-дукт
22,74+ 42i67* 6;II+ 5,0 4,8 61,20* 42+ — і,5Г o;or 0,3<Г 0,0Г 0.3Г 0,27
Аминокислотный состав готовых изделий.
Показано (табл. 4), что в условиях ускоренной ферментации и применения СВЧ-вакуум досушивания не происходит существенного изменения обшего аминокислотного состава белкового компонента готовых изделии. Расчет адекватности аыинохивлотного состава белков изделий контрольной и опытной партий белку эталона ФАО/БОЭ показывает, что по большинству незаменимых аминокислот (за исключением треонина) все виды сыровяленых колбас являются полноценными.
Таблица 4 П « 4, V<12
Количественное определение содержания свободвнхвминокнояот в контрольных и опытных изделиях (табл. 5), позволило установить,что в опытных образцах имеет место некоторое увеличение содержания практически всех аыивоклслот (на 7,64% по отношению к их количеству в контрольной рецептуре), при этом в большей стелен» (в 2 и более раза возрастает содержанке глютаминовоа кислоты, пролива, сери-на, тирозина, цкстина, что может позитивно влиять на формирование аромата и вкуса готовых изделий. Высокое содержание аминокислот в партиях с ГДЛ и И.О. при СВЯ-вакуумной сушке обусловлено эначи-
Таблица 5
\/<іг
ыная с)ока
СЇТ.
] с U.C.
тельной скоростью гидролиза белков вследствие направленной деятельности молочнокислой, протеолитичесяой н пептовизирующей микрофлоры, количество которой к моменту интенсивного обезвоживания существенно возрастает по сравнению с уровнем контрольной партия и, следователь во, повышает результативность расцепления беяков. Органодептяческая опенка готовій изделий
результаты.органоиедтичеекой оценки показывают (табл. 6),что опытные образцы, содержащие ГДД и Ы.С. и подвергнутые двухэтапвои сушке (конвективная + СВЗ-вакуумная) по большинству органопептв-
ческих показателей не уступает контрольным изделиям по внешнему 16
виду они практически вв отличались от ховхрокьвого образца традиционной сушки, виеія яркую специфическую окраску, плотную ко ней сіев-цн», приятный вкус. При этом дегустаторами отмечено, что у опытных изделий, содержащих ГДЛ преобладает довольно выраженный кисловатый привкус и чрезмерную гомогенность консистенции.
Опытные образцы с Н.С, несколько уступай по аромату ковтродь-шм образцам (что корродирует о инструментальными иесжедовавнями по содержанию летучих жирных кислот), во в целом не уступали контрольным колбасам конвективной суми.
Таблица б
п = 20, v< 9
Похаза&веиннД «-д, iineiia* І Вэте 1Ковсио"Ісо«ио(м!0бщая Вид тежи} вид | Ц*" \А»Ы" \ ***с {тещни р0,пюея{оценка
яздед.
Ховтрояь-
конвективя. 7,43* 7;21+ 7,01, 6.86*. бЛО* 6,0 6;8|,
л ~, „ »А 1,37^ - 0,31 0,19 - 0,44 0,3ь
сумка 0,21 0,18
СВЧ-вакуум. .* . ."/
сушка *
СПЯ 7,51* 7,44* 6,94* 7,00* 6,24*,6.06**.'&
, . 0,47^ 0,18 0,29 0,58 0,47^ 0,48 0,42
С «.С. 7,46+ 7,26* 6,96* 6,88* 38*- 6;08*; 6;Є4*
0,29 0,14 , Ot3b. 0,34 0,27 0,33 0,2*
. Изучение степени яевевапиваекостя белков еыровяяеяак колбас
"Г- в оратат Уи vifrj -' ' " ^^ ' у :'
Показано (табл. 7), что применение СВЧ-заяуумного обезвоживания сыровялевых долбас на заключительном этапе суаввСори условия введения в рецептуру изделии ГДЛ' в 1Ґ.С., не вывивает (по -сравнения о контролем) снижения степевя перевариваемтегн белкового воштонен-та готовых изделий, оддакоимвщс^^раэичяя.в накопає ник.продуктов-. гидролиза по этапам переваривания: в контрольных образцах валвысюя скорость гидролиза отмечена в первом периоде - при обработке пепсином, в опытных - гидролиз происходит равномерно в течение всего переваривания, что, очевидно, обусловлено отличиями в характере структурообразовавия и ферментация.
Изменение содетданмд-рятт1"'? жирных кислот
На-основа подученных данных (рио. 7) установлено, .что в результате, введення ГДЛ и М.С. в фарт,суммарное количество ЛЮС в опытных образцах после конвективное сушки возрастает в 5,1+4,7 раза по срав-
і Вид шровявеных копбао
nftBa4ft«-,.B ІкЬнвектЬв.іСВЧ-ваїсуумдаа сушка -иояазатеви етшказа<.»т.[ 18 стт.
(Контроль{ о ГДІ { с 11.С.
Содержание тирозина, иг при гидровизе Севков:
- ПЄЕСЯВОИ
0,99*0,03 0,83іО,О5 0,86*0,№ 0,«іО,02 0,66*0,03 0,62*0,03
- трипсином
Суммарное кояичесЕвоТгидро-виза, иг на I г сухого вещества
3,5І±0,ІЗ 3,62+0,07 3,5$±0,06
Изменение количества продуктов гидролиза, % к контро дь-ной партии
+3,13
+1,14
вени» о контрольними обраацама. Отмечено, что в опытных образцах СЕЧ-вавуум сушки имеется некоторое снижение количества ЛИС но отношению к уровню, характерному для контроля. Несмотря ва более нязкое содержание ЛІК в опытных изделиях, что объясняется, очевидно, потерев частя летучих веществ при вакуумироваеии, существенного ухудвеняя аромата у исследуемых видов жэделяй обнаружено не было (см. органолептнческу» оцешсу); по-видимому, избыток свободшх амявокисвот-преднеетве едоков запаха я вкуса, компенсировав дефицит летучих жирных висют.
Технологическая схема
Подбор сырья
г|Угдевод»-0,35%
Изготоіяеняе ^Д
Ю
-іГ8>Я ^-c MX.
ряс.7
Конвективная
сушка
30 суток
ІГотошй
Хлористий кальций - 150 мл.
Баккультуры-ЮООщ)
- —' ГТЇ
Конвективная сушка 12 суток
СЗЧ-аакуумв. сушка
.s.szisk":
Готовый продукт
рис.8
Оценка состояния микроДлогя э готовых изделиях.
Бактериологические исследования контрольных и опытных образцов сыровялешх колбас позволило установить, что применение СВЧ-вакуумирования не приводит к явный изменениям микробного числа и количества иолочво-кислых форы микроорганизмов (табл. 8). При атом"*' установлено, что при всех вариантах досушивания наблюдается некоторое снижение общего числа микробных клеток, причем наиболее выраженными яти изменения была в опытных изделиях (особенно в колбасах, содержащих М.С.). Определение количественного состава мояочно-вис-пых микроорганизмов в опытных изделиях СВЧ-вакуумной обработки, показало, что наблюдается некотороеуиеньиение их количества (к 18-ти суткам обезвоживания), однако эти значения не имеет принципиальных отличий с данными характеристик продуктов конвективной сушки.
Использование СВЧ-вакуумныг осциллирующих режимов, в период на 12-18-ые сутки сутки, привело к некоторому изменению количеств протеолитнческнх я пептонизируюцих микроорта ні змов, в, в частности, . к их количественному изменению в 10 раз (в контроле 15 раз), что дает основание полагать о наличии угнетающего действия СВЧ-вакуумной обработки в период интенсивного досушивания на группу яротео-^тштичесЕскх и пеп то визирующих микроорганизмов. В целом по количественному соотношению и видовому составу микрофлора колбас, содержащих ГДЛ и 1UC, к-18-ым суткам сушки (12 суток конвективной и последние 6 суток - СВЧ-вакуумной обработки) близка к уровню, характер-нону для колбас традиционного способа производства.
Бактериологические исследования по выявлению наличия кишечной палочки, бактерий Коли и Протея, позволили установить отсутствие данных штаммов к 12-ым суткам конвективной сушки в партиях, содержащих ГДЛ и многокомпонентную смесь, после СВЧ-вакуумной суши к 18-ым суткам.
Изучение микроструктуры готовых изделий,.
Гистологические исследования, направленные на выявление специфики в структурообразовании и морфологических изменениях фаршей, вследствие ислояьзовашя предлагаемой ускоренной технологии яроиз*-водесва сыровялешх колбас, содержащих ГДЛ и многокомпонентную смесь, показали, что степень гомогенизации мышечных вояокон и соединитеаьно-тканых прослоек, была выражена в большей степени в опытных образцах, чем в изделиях, не проведших СВЧ-вакууыировавие (на 12-ые сутки конвективной сушки); морфологические элементы фарша располагались
Таблица 8 (кол-во мякробн. клеток в I г продукта)
^Показателя of
резца, веряод сушкм(суХ)
Виды микроорганизмов
Микробное число
Стафн-жоиокхя
^JS^d*0"04»"! Проіео- ЇІжпоіи" -ІР^ЗДсянв І жлтичео- тическме
ітзвшечі І Я*" І
Іпа-1 !жоч4 Іяа 1
Контроль, (ЗО Si*)
суика(Ібсуі) о ГДІ
о ИХ.
Исход.фари 5,53.10* + + 0,4їЮ* 2,5«IO* О.ОЗїІО* 2,6*10* 1,2*10* " " »3'10* 0,7*10* 0,3 *ІО* 0,3*10*
3,340* - - 4,9*10* 0,13-Ю* 0,12*10* 0,28*10*
гд*іо* - - і,8«ю* од9*ю* о»г» .ю* о,г»*и*
компактно, и.бнхя связана плотной, оксяфяльвой, мелкозернистой беїг ковои массой^ жировая ікань диспергирована, равномерно распространена, как между крупными компонентами фариа, тав я в межклеточном просіравотвв. По уровни гомогенности фарва н его связанности, отмечена повыиенная связанность моножитвосіь структуры колбас опнт-шх образцов во сравнению с контрольными образцами.
Такт образом, комплексная оценка качества смровяденых кож-бао, изгоіовжвнвнх о применением TJSX ж Н.С. обезвокеашх в условиях комбинированного воздействии конвективной сумм я СВЧ-вакуум-воХ обработки, позволяет одежах» вывод о приемжемости давші іехю-жога дія проинихевяого использованяя|р.лі.).
Экономические исследования свидетельствущ о цежесообразаос-хм резрабохаввой технология. Несмотря ва некоторые увеличении попон капитальных затрат, приведенные эксплуатационные расходы ва І хв готовой продукция, подученной при предлагаемое: хехшжагкм, вжхе аналогичных заїрах вря использования традиционной технология ва 158,16 руб., что позволяет получить годовой экономический эффект от внедрения BOBOtt технология (при производительности 800 кг в смену) 169,56 хне. рублей. .Срок окуваемоехх донодвлтельБах капиталь-* вях вжоженяі - 0,7 года.
выводы
-
Разработала технология еыровяленых колбас с сокращением периодом созревания и интенсивного обезвоживания в условиях СВЧ-ва-куумной сушки.
-
Изучены закономерности обезвоживания фарша модельных систем при конвективной, вакуумной и комбинированной СВЧ-ваку-умной сушке; показана принципиальная возможность использования СВЧ-вакуумной обработки для обезвоживания сыровяленнх колбас. Установлено, что применение осциллирующего режима СВЧ-вакуумной сушки, цредставлявдего собой последовательное чередование периодов СВЧ нагрева (/ о.915 МГд, N= 2,5 кВт, 14 = 15-45 сек) к вакуумиро-вания (Pg^j =» 2,0*10 + 6,6*10* Па), обеспечивает одинаковую направленность температурне—влажностных градиентов, вследствии чего процесс обезвоживания интенфицируется в 3 раза.
-
В результате сравнительных исследований динамики физико-химических, технологических, микробиологических показателей и изучения структурно-механических свойств фарша предложен состав многокомпонентной смеси (глюкоза- кристаллическая, гидратная, 0,25%, крахмал, термически обработанный 0,1 %, аскорбиновая кислота 0,05. 25&*ныи раствор хлористого кальция 0,15^, смесь молочно-кислых и денитрифицирующих бактерий в количестве 1000 мл на 100 кг сырья, содержащей в I мл 1,2 -10а микробных клеток), позволяющий ускорить процесс ферментативного созревания до 12-18-ти суток и не уступающий по эффективности дейстыия ГДІ.
-
На основе анализа физико-химических, биохимических, микробиологических показателей, структурно-механических свойств и микроструктуры, характеризующих изменение фарша в ходе созревания и сушки, обоснованы наиболее приемлемые технологические условия и параметры ее обработки. Установлено, что при введения ГДЛ или' многокомпонентной смеси (0,55+0,6 к массе сырья) в фарш, обезвоживание сыровяленнх колбас может осуществляться в 2 этапа: 1-й этап - конвективная сушка (12 суток) и It-й этап - СВЧ-вакуумная обработка изделий в осциллирупцам режиме.
-
Изучение комплекса показателей, характеризущих качество сыровяленых колбас, приготовленных по предлагаемой технологии, позволило установить, что введение многокомпонентной смеми в фарш с шеледующим применением СВЧ-вакуумноЙ обработка:
не приводит к существенным изменениям общего химического состава, величины выхода, органолептики, структурнс-нлеханических івойств, аминокислотного состава и степени перевариваемости белкового компонента изделий;
сопровождается некоторым снижением уровня рН и содержания летучих жирных кислот, более равномерным распределением влаги по слоям продукта, увеличением количества свободных аминокислот.
Сыровяленые колбасы опытных партий по регламентирушш технологическим и санитарно-гигиеническим показателям удовлетворяют требованиям стандарта.
-
На основании результатов исследований подготовлены технико-технологические требования на разработку и изготовление опытно-продашленного образца установки для СВЧ-вакуумноЙ сушки сыровяле-ных колбас производительностью 800 кг/смену.
-
Произведенный. ., расчет экономической эффективности использования предлагаемой технологии, свидетельствует о том, что экономический эффект от ее внедрения составляет 141,30 руб/ на I тонну продукции.
