CC BY
80
Катусов Д.Н. ©
Доцент, кафедра «Автоматизация и оборудование пищевых производств», Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Аннотация
В статье описан комплекс инженерно-технологических исследований, направленных на совершенствование технологии и оборудования производства колбасных изделий, даны рекомендации для руководителей и ведущих специалистов мясоперерабатывающих предприятий, занимающихся подбором и эксплуатацией технологического оборудования.
Ключевые слова: колбасные изделия, дефростация, куттерование, перемешивание, когезия. Keywords: sausages, defrosting, machine for cutting, hashing, cohesion.
Современный мировой продовольственный рынок насыщен разнообразным ассортиментом колбасных изделий, и в условиях жесткой конкурентной борьбы между производителями первостепенную роль играют качественные показатели готовой продукции. Российскими производителями также выпускается довольно широкий ассортимент колбасных изделий, для качественного приготовления которых требуется не только использование высококачественного сырья, но и жесткое соблюдение всех требований технологического процесса производства, а также рациональный подбор и грамотная эксплуатация технологического оборудования.
В настоящее время, в силу целого комплекса производственно-экономических причин, основным сырьём для отечественных мясоперерабатывающих предприятий является блочное мороженое мясо. В соответствии с этим, возникает задача максимального сохранения качественных характеристик дефростируемого мясного сырья при одновременной минимизации его неизбежных количественных потерь. Применение классических методов дефростации с поверхностным способом подвода тепла имеет целый ряд недостатков, (большая длительность процесса, приводящая, во первых, к высоким потерям мясного сока, а вместе с ним солей и микроэлементов, а во вторых, к развитию патогенных микроорганизмов и окислительным процессам при длительном воздействии кислорода воздуха, а также нерациональное использование производственных площадей и энергоресурсов), делающих такие методы в настоящее время абсолютно неэффективными.
В современном мире инновационных технологий экономически выгодно применять такой метод дефростации, в котором тепло сообщается путем высокочастотного или микроволнового подогрева. В настоящее время наиболее перспективным является способ СВЧ-дефростации, который позволяет наиболее эффективно и равномерно размораживать продукты, не приводя к существенному снижению их качественных показателей [1].
Основными преимуществами способа СВЧ-дефростации являются высокая скорость и равномерность нагрева по всему объему мясного сырья без существенных потерь. При таком способе, как правило, блоки помещаются в камеру дефростера и устанавливаются на поддон или на конвейер. Для более равномерного нагрева блока микроволны направляются на него сверху и снизу. Размораживание мясных блоков происходит при высокочастотном нагреве (при частоте 27 МГц) или микроволновом нагреве (при частоте 915 МГц). При размораживании от -18 °С до -2 °С в промышленных установках неравномерность температуры внутри блока будет колебаться всего на 1-2 °С. При этом время размораживания составляет 5-8 мин [1], в отличие от классического способа, продолжительность которого составляет около 24 часов. Современные СВЧ-аппараты обеспечивают производительность от 1,5 до 6 т блочного мяса в час, что абсолютно недостижимо при классическом методе дефростации. Благодаря быстрому
© Катусов Д.Н., 2015 г.
размораживанию, продукты сохраняют свои органолептические свойства. С
микробиологической точки зрения важно, чтобы размораживание происходило как можно быстрее, а температура поверхности продуктов не поднималась выше - 2С. Поэтому метод СВЧ-дефростации значительно снижает или исключает риск бактериологического заражения сырья.
Следующим важнейшим этапом приготовления каждого вида колбасных изделий является операция измельчения исходного сырья, качество проведения которой зависит, в первую очередь, от грамотного подбора соответствующего измельчающего оборудования и его режимных параметров [2]. В настоящее время самой распространенной и востребованной машиной для измельчения компонентов колбасного фарша на любом предприятии является куттер. Вне зависимости от особенностей конструктивного исполнения куттера сам процесс куттерования обеспечивается быстровращающимся ножевым устройством, состоящим из набора серповидных ножей.
Известно, что вид ножа, его форма, правильная заточка режущей кромки, очень сильно влияют не только на продолжительность куттерования и длительность безотказной эксплуатации ножевой головки, но и, в первую очередь, на качественные показатели измельчаемого продукта, его дальнейшие функционально - технологические свойства.
Проведенные нами исследования выявили существование большого ассортимента куттерных ножей, даже для одной, конкретной модели куттера, отличающихся друг от друга по форме профилей. Кроме того, ножи одного типа, но для разных моделей куттеров значительно отличаются между собой формами профилей. Однако нигде не удалось найти чётких, научно обоснованных рекомендаций по их использованию. Для получения фаршевой системы, обладающей определенными характеристическими свойствами, изначально приобретаемыми при куттеровании, необходимо создание рабочего органа соответствующего конкретного профиля [3]. Для создания профиля куттерного ножа, соответствующего технологическим требованиями и реологическими характеристиками обрабатываемого сырья, целесообразно использовать методику, описанную в статье [4], опирающуюся на алгоритм построения профиля куттерного ножа.
Следующей, не менее значимой с технологической точки зрения операцией по приготовлению колбасного фарша, особенно для структурно неоднородных колбасных изделий, является операция перемешивания рецептурных компонентов, при выполнении которой важно соблюдать не столько режимные параметры, сколько учитывать свойства исходных компонентов объекта, причем для получения однородной, равномерно распределенной массы перемешивание не только должно быть эффективным, но и при этом на фаршевую систему должно быть произведено минимальное механическое воздействие, приводящее к негативным изменениям структурно-механических свойств исходных компонентов.
Фарш колбасных изделий представляет собой сложную полидисперсную систему, состоящую в основном из белка, жира и воды. Качество готовых изделий определяется соотношением этих показателей, определяющих стойкость получаемых при диспергировании эмульсий. Часть влаги и жира, не создающие стойкие эмульсии при тепловой обработке, образуют бульонные или жировые отеки под оболочкой, и, особенно, у концов колбасных батонов, что приводит к браку колбасных изделий. Чтобы исключить эти нежелательные дефекты, необходимо тщательное, равномерное перемешивание исходных компонентов фарша, но при этом необходимо обеспечить условия для сохранения целостности формы таких составляющих фаршевой системы, как кусочки шпика, грудинки или языка, что зачастую является серьезной задачей как для технологов, так и для производителей
фаршеперемешивающего оборудования [2].
Вообще, качество фаршевой системы определяется довольно сложными совокупными показателями технологических, реологических, физико-химических и органолептических факторов. Одним из вариантов инструментальной оценки качественных показателей в производственных условиях является измерение комплексного показателя реологических характеристик фаршевой системы - показателя «условной когезии». Когезия обусловлена силами межмолекулярного (межатомного) притяжения различной природы. Их преодоление
при разъединении гомогенного тела на части требует совершения работы, называемой работой когезии. Когезионные характеристики сырья используются для оценки качества в процессе его приготовления. Для измерения вышеназванных свойств различного сырья в настоящее время используют такие приборы, как пенетрометры, и вискозиметры. Однако в производственных условиях, чтобы не прерывать технологический процесс, часто требуется провести экспрессанализ данного показателя. Для этих целей нами разработано и опробовано устройство для измерения условной когезии [5].
Соблюдение технологических требований к процессу формования и грамотный подбор формующего оборудования [6], с учетом его конструктивно-режимных параметров, оптимальных для того или иного вида колбасных изделий, также позволит минимизировать негативные изменения структурно-механических свойств исходных компонентов фаршевых систем.
Немаловажное значение на качественные показатели колбасных изделий оказывают и оптимально подобранные режимные параметры диффузионной и тепловой обработки. Наиболее перспективными группами оборудования в данном случае являются тепловые аппараты, использующие энергию СВЧ [7] и электростатического поля [8-14].
Использование такого комплексного подхода к достижению совокупных качественных показателей при выполнении основных технологических операций по подготовке сырья, приготовлению фаршевых систем и их дальнейшей обработке позволит добиться производства колбасных изделий с заданными стабильными качественными характеристиками, что является наиважнейшей задачей, стоящей перед отечественными производителями для выживания в современных условиях жесткой конкурентной борьбы.
Литература
1. Катусов, Д.Н. Перспективы использования СВЧ-излучения в мясной промышленности / Д.Н. Катусов, Ю.Е. Бабкина, Д.В. Зуева // Технология и продукты здорового питания: Материалы VII Международной научно-практической конференции / Под ред. Ф.Я. Рудика. - Саратов: Издательство «Буква», 2013. - С. 61-63.
2. Ангелюк, В.П. Комплексный подход к повышению качественных показателей колбасных изделий /
В.П. Ангелюк, Д.Н. Катусов, Д.А. Скотников, П.С. Попов // Технология и продукты здорового питания: Материалы VII Международной научно-практической конференции / Под ред. Ф.Я. Рудика. - Саратов: Издательство «Буква», 2013. - С. 4-7.
3. Ангелюк, В.П. Исследование статических параметров куттерных ножей / В.П. Ангелюк, Д.Н. Катусов, К.К. Дусмагулов // Технология и продукты здорового питания: Материалы VI Международной научно-практической конференции / Под ред. Ф.Я. Рудика. - Саратов: Издательство «КУБиК», 2012. - С. 6-8.
4. Ангелюк, В.П. Проектирование профиля куттерного ножа для рыбного сырья / В.П. Ангелюк, Д.Н. Катусов, К.К. Дусмагулов // Научное обозрение. - 2013г. - №6 - С. 44-48.
5. Устройство для измерения условной когезии / В.П. Ангелюк, П.С. Попов, Д.Н. Катусов и др. Патент РФ на полезную модель №125346 G01N33/12 Заявлено 08.06.2012; Опубл. 27.02.2013.
6. Катусов, Д.Н. Сравнительный анализ шприцов для наполнения колбасных оболочек фаршем / Д.Н. Катусов, Д.А. Лимачко, А.Ю. Барулина // Актуальные проблемы производства продукции животноводства: материалы Международной научно-практической конференции - Саратов: изд-во «Научная книга», 2007. - С. 37-40.
7. Катусов, Д.Н. Перспективные способы обработки мясного сырья / Д.Н. Катусов, Е.А. Матказина // Безопасность и качество товаров: Материалы VI Международной научно-практической конференции. / Под ред. С. А. Богатырева - Саратов: Издательство «КУБиК», 2012. - С. 42-43.
8. Ангелюк, В.П. Экспериментальная электростатическая коптильная установка периодического
действия / В.П. Ангелюк, Д.Н. Катусов, А.А. Шатов, М.В. Бирюков // Наука о питании: технологии, оборудование и безопасность пищевых продуктов: Материалы Международной научно-
практической конференции / под ред. Ф.Я. Рудика. - Саратов: ИЦ «Наука», 2013. - С.6-7.
9. Катусов, Д.Н. Перспективы использования электростатического поля при производстве продуктов питания / Д.Н. Катусов, Э.А. Алимова // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: материалы XV международной научно-практической конференции / сост.: В.П. Тарасов, А.А. Глебов, Д.С. Коркин; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2014. - С. 64-67.
10. Катусов, Д.Н. Перспективы применения электростатического поля при производстве продуктов питания / Д.Н. Катусов, А.А. Шатов // Materialy X mezinarodni vedecko - prakticka konference «Veda a technologie: krok do budoucnosti - 2014». - Dil 28. Zemedelstvi.: Praha. Publishing House «Education and Science» Stran.
11. Катусов, Д.Н. Перспективы применения электростатического поля высокого напряжения в пищевой промышленности / Д.Н. Катусов, А.А. Шатов // Технология и продукты здорового питания: Материалы VIII Международной научно-практической конференции / Под ред. И.В. Симаковой -Саратов: Издательство «Буква», 2014. - С. 167-171.
12. Шатов, А.А. Обработка продуктов в электростатическом поле / А.А. Шатов, Д.М. Романов, Д.Н. Катусов // Наука, образование, общество: проблемы и перспективы развития: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 28 февраля 2014 г.: в 12 частях. Часть 1; М-во обр. и науки РФ. Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2014.
С. 154-155.
13. Установка электростатического копчения с возможностью внесения вкусоароматических добавок / А.А. Шатов, Д.А. Скотников, Д.Н. Катусов, Д.М. Романов // Патент на полезную модель RUS №143458 А23В4/00 Заявлено 09.04.2014; Опубл. 20.06.2014.
14. Дымогенератор вакуумного типа / А.А. Шатов, Д.М. Романов, Н.М. Птичкина, Д.Н. Катусов // Патент на полезную модель RUS № 143457 А23В4/00 Заявлено 09.04.2014; Опубл. 20.06.2014.
