Посол мяса

Для достижения необходимых технологических свойств го­тового продукта (вкуса, аромата, цвета, консистенции) и предохранения их от микробиологической порчи осуществляют посол мяса. Для этого в мясо вводят потолочные вещества. Обязательной и доминирующей составляющей потолочных со­ставов является поваренная соль. Накопление ее в мясе в оп­тимальном количестве придает ему соленый вкус, оказывает консервирующее действие. Сочетание посола с другими кон­сервирующими воздействиями (охлаждение, обезвоживание, копчение, тепловая обработка) надежно предохраняет готовый продукт от порчи.

Посол является сложной совокупностью различных по своей природе процессов: массообмена (накапливание в мясе в не­обходимых количествах поселочных веществ и их равномерное распределение по объему продукта, а также, возможно, потеря водосолерастворимых веществ мяса в окружающую среду); изменения белковых и других веществ мяса; изменения влаж­ности и влагосвязывающей способности мяса; изменения массы; изменения микроструктуры продукта в связи со специфичным развитием ферментативных процессов в присутствии посолоч­ных веществ и из-за механических воздействии; вкусоароматообразования в результате развития ферментативных и микро­биологических процессов и использования вкусовых веществ и ароматизаторов в составе посолочных смесей; стабилизации окраски продукта.

Посол является обязательной и определяющей операцией в технологиях колбасных и соленых продуктов. При значитель­ной общности технологий каждая из них имеет свои особенности и отличия.

Процессы, характерные для посола, могут продолжать свое развитие и после окончания периода собственно посола. Так, для сырокопченых колбас большинство из них продолжаются в своеобразных условиях при приготовлении фарша, осадке, копчении, сушке.

Температура системы рассол—ткань является фактором, наиболее существенно изменяющим величину коэффициента проникновения. Этот путь сокращения продолжительности посола представляет особый интерес в связи с тем, что повышение температуры ускоряет и другие изменения, улучшая продукт.

Продолжительность процесса пропорциональна квадрату пути проникновения. Поэтому уменьшение толщины сырья ве­дет к резкому сокращению длительности посола. В этой связи при посоле используют мясные отрубы и бескостное сырье, а также инъекцию рассола внутрь сырья с образованием в нем начальных зон его накопления.

                           продолжительность посола                 

                                   Рис. 2.9.                                           Рис. 2.10.

Рис. 2.9. Изменение концентрации соли в рассоле и мясе при мокром посоле.

Рис. 2.10. Изменение концентрации соли в рассоле, пограничном слое и мясе при мокром посоле.

В колбасном производстве посол складывается из операции смешивания измельченного сырья с посолочными веществами (макрораспределение) и выдержки в посоле (микрораспреде­ление), обеспечивающих их контакт с веществами мяса по все­му объему. Продолжительность посола колбасного мяса зави­сит от степени измельчения сырья: чем выше степень измельче­ния, тем меньше путь проникновения и сроки выдержки его в посоле.

Для интенсификации процесса накапливания посолочных веществ диффузионным путем можно эффективно использовать ряд факторов: предварительное разрыхление сырья (механиче­ское воздействие, ферментирование, электростимуляция и т. п.), многоточечная инъекция, уменьшение определяющего размера частей мяса и повышение температуры процесса.

Механическое воздействие. При посоле с применением шприцевания процесс распределения посолочных веществ протекает в две фазы, из которых первой является шприцевание, второй - последующая обработка прошприцованного продукта. Выдерж­ка продукта в рассоле или вне его является экстенсивным методом посола. Существенное ускорение второй фазы происхо­дит при использовании интенсивных методов механических воз­действии, когда проявляется эффект губки. Возникающий при переменном механическом воздействии градиент давлений (напряжений) вызывает в прошприцованном мясе интенсивное перемещение посолочных веществ, происходящее по фильтрационному закону. При небольшом определяющем размере мяса (в пределах 20...30 мм) накопление в нем (впитывание) рассо­ла и равномерное распределение посолочных веществ могут происходить даже в результате механического воздействия без предварительного шприцевания.

Наиболее распространенными методами механической обра­ботки являются тумблирование, массирование, вибрация (часто с применением вакуума), электромассирование.

Под тумблированием понимают процесс обработки продукта в тумблерах-емкостях (в большинстве случаев цилинд­рических) с горизонтальной осью вращения, имеющих выступы (лопасти) на внутренней их поверхности.    Частота вращения емкости (в мин^-1) должна быть несколь­ко ниже критической

,

где D – диаметр емкости, м.

При вращении емкости куски мяса трутся друг о друга. внутреннюю поверхность и выступы, участвуя в сложном пла­нетарном движении. Достигнув верхней точки, они падают с высоты, равной диаметру емкости. В результате соударений сырье подвергается механическим деформациям, приводящим к повышению давления (напряжения) в местах контакта. Наблю­даемый эффект сжатия-расширения мышечной ткани, сопро­вождающийся возникновением переменных внутренних напря­жений, обеспечивает интенсивный фильтрационный перенос (перераспределение) рассола. Продолжительность тумблирования может быть различной в зависимости от вида, состояния мяса, конструктивных особенностей тумблера. В большинстве случаев для кусков мяса небольших размеров (25...30 мм) она составляет 10...40 мин, для образцов больших размеров в цикличе­ском варианте доходит до 4...6 ч. Частота вращения емкости чаще всего 20...30 мин^-1 (при обработке костного сырья — 5...7 мин^-1).

Массирование является разновидностью процесса пере­мешивания, вследствие чего при отсутствии специального обо­рудования (массажеров) для массирования иногда применяют лопастные мешалки. Массажер представляет собой емкость, в которую после ее заполнения мясом опускается вертикальный вал с лопастями. Обработка в массажерах протекает менее интенсивно, чем в тумблерах, поскольку отсутствуют ударные воздействия. Поэтому продолжительность массирования значи­тельно больше, чем тумблирования.

Рассол можно вводить либо полностью шприцеванием, либо при значительных количествах добавляемого рассола (выше 20% к массе мяса) частично шприцеванием, а частично (5...7% к массе мяса) в массажер (тумблер). Обработку в массажерах (тумблерах) выполняют непрерывно или циклически. В период механических воздействий происходит фильтрационно-диффузионный перенос посолочных веществ, в период покоя—диффузи­онный.

Эффект массопереноса при массировании (тумблировании) дополнительно усиливается в связи с возникновением при меха­нических воздействиях микроразрывов в ткани и повышением ее проницаемости.

При массировании скорость переноса многократно возрастает и становится выше скорости развития микробиологических про­цессов, что открывает широкие возможности для быстрого по­сола при повышенных температурах без опасения, что в этих условиях может возникнуть бактериальная порча соленых про­дуктов. Это обстоятельство особенно важно, если учесть, что повышение температуры одновременно интенсифицирует фермен­тативные процессы, обеспечивая тем самым более быстрое до­стижение необходимой консистенции, вкуса и аромата соленых мясопродуктов.

Вибрационное воздействие используют самостоя­тельно или в сочетании с другими видами механической обра­ботки. ВНИИМПом предложена технология вареных полукоп­ченых колбас и ветчины в оболочке из крупноизмельченного сырья с применением виброперемешивания. Положительный эф­фект массопереноса, получаемый в результате перемешивания сырья, дополняется эффектом, достигаемым при одновременно выполняемом вибрационном воздействии. Сущность процесса виброперемешивания заключается в том, что частицы мяса, не­посредственно соприкасающиеся с источником колебаний, перио­дически получают ударный импульс, который передается более отдаленным соседним слоям. Таким образом, в системе возни­кают механические колебания частиц, вызывающие их фильтра­цию под действием градиента знакопеременных напряжении.

Применение вакуума увеличивает эффект, достигае­мый при механической обработке сырья. Он возрастает с умень­шением остаточного давления (примерно до 50 кПа — метод МТИММПа). Дальнейшее снижение остаточного давления не оказывает существенного влияния. Повышение интенсивности распределения посолочных веществ (до 7%) связано с суммиро­ванием полей давлений, возникающих при механическом и ва­куумном воздействиях.

Электромассирование мяса в парном состоянии — ме­тод МТИММПа, заключающийся в воздействии электрических импульсов на предварительно инъецированное мясо в парном состоянии. Возникающие периодические сокращения и расслаб­ления парных мышц (пульсации) влияют на процесс перерас­пределения посолочных веществ так же, как при механическом воздействии. Сокращение длительности периода после убоя и по­вышение величины напряжения тока увеличивают продолжи­тельность достаточно сильных пульсации и эффективность электромассирования. При напряжении тока 220В периодические пульсации мышцы почти прекращаются через 5...7 мин воздей­ствия. Затем мышцы достаточно активно реагируют только на электрический ток более высокого напряжения: при напряжении 380В вновь заметно пульсируют 3...5 мин.

Посолочные вещества в основном перераспределяются во время электромассирования. При дальнейшей выдержке в посоле перенос идет медленнодиффузионно, но несколько быстрее, чем в мясе, не подвергнутом электромассированию.

Потери растворимых веществ мяса. Наряду с проникновени­ем в продукт посолочных веществ в процессе мокрого, смешанно­го и сухого посола в рассол из мяса диффузионно переходят бел­ковые, экстрактивные, минеральные вещества, витамины. Коли­чество потерь зависит от условий посола (концентрации рассола. жидкостного коэффициента, продолжительности посола и др.). Потери увеличиваются с повышением концентрации рассола до 10...12%, а затем уменьшаются. Количество белкового азота в рассоле возрастает с повышением температуры до 40°С, после чего снижается (в связи с денатурацией белков в тканях). Бел­ковые вещества неспособны диффундировать через стенки кле­ток, поэтому их потери с рассолом обусловлены переходом в него белков, заполняющих кровеносную систему, и белков разрушен­ных клеток. В связи с этим величина белковых потерь при по­соле зависит от полноты обескровливания мяса и степени раз­рушения тканей.

При правильно проведенном посоле некоторая потеря пита­тельных веществ не снижает пищевой ценности соленых продук­тов. Их пищевая ценность даже повышается, так как продукт становится более нежным, вкусным и лучше усваивается, чем несоленое мясо. Факторы, интенсифицирующие процесс проникновения посолочных веществ, одновременно способствуют увеличению потерь растворимых ве­ществ продуктов в рассол. Уменьше­нию потерь при мокром посоле мяса способствуют низкий жидкостный ко­эффициент, высокая концентрация рассола, применение многократно ис­пользуемого «старого» рассола с вы­соким содержанием экстрактивных ве­ществ. Наилучшим решением, исклю­чающим потери при посоле неизмель­ченного мяса, является отказ от клас­сических методов мокрого, сухого и смешанного посола и переход на посол методами шприцевания с последующей выдержкой прошприцованного полуфабри­ката вне рассола или механической обработкой, ее заменяю­щей. Технология, основанная на применении шприцевания и механической обработки, является примером ресурсосберегающей безотходной технологии соленых продуктов.

Технология посола колбасного мяса. В группу операций по посолу мяса для колбасных изделий обычно входят его предва­рительное измельчение, смешивание с посолочными веществами и выдержка в посоле. В зависимости от вида и сорта колбас мясо измельчают до разной степени: на куски массой до 400 г, до 16...25 мм (шрот) или 2...3 мм и до тонкоизмельченного (куттерованного) состояния. Мясо смешивают с посолочными веществами в мешалке или куттере. В зависимости от вида готовой продукции вводят для вареных колбас 2,5% соли к мас­се мяса, для полукопченых и копченых — 3...4%, а также 0,005% нитрита в виде раствора, приготовляемого в лаборатории. Воз­можно также применение сухой нитритной смеси, которая, кро­ме поваренной соли, содержит равномерно распределенный на поверхности частиц соли нитрит натрия в количестве 0,6% к ее массе. При кратковременной выдержке мяса для вареных кол­бас при повышенных температурах помещения и сырья нитрит можно вводить в процессе куттерования.

При использовании мяса в парном состоянии смешивание его с посолочными веществами совмещается с тонким измельчением и приготовлением фарша в куттере (метод Киевского мясоком­бината). В этом случае выдержка мяса в посоле исключается. Приобретению фаршем нужных свойств способствует добавле­ние в него при куттеровании препарата гемолизированной пар­ной подсоленной крови, который готовят из парной крови (30...36 °С), смешивая ее с водой (38...41°С) в соотношении 1:1 (нитрит натрия растворяют в воде перед смешиванием ее с кровью). Количество вводимой в препарат поваренной соли — 0,5% к его объему. Необходимость выдержки в посоле отпадает также в случае виброперемешивания мяса (в любом термиче­ском состоянии), применения виброосадки сырых батонов варе­ных, полукопченых и варено-копченых колбас, при изготовлении фарша сырокопченых и полукопченых колбас из подмороженно­го мяса в куттере. Быстрое вакуумное охлаждение позволяет выдерживать мясо в емкостях любого типа в течение 1...2 суток без опасности порчи.

Рис. 2.11. Посолочный агрегат: 1 – автоматический рассолоприготовитель; 2 – сборник рассола; 3 – дозатор рассола; 4 – волчок; 5 – дозатор мяса; 6 - шнековый смеситель; 7 – электродвигатель; 8 – охладитель.

Широкое распространение получил посолочный агрегат (рис.2.11), в состав которого входит волчок, дозаторы сухих посолочных веществ или их растворов и мешалка (периодиче­ского или непрерывного действия). В случае применении рас­сола он может подаваться непосредственно в область режущего механизма волчка, в шнековый смеситель, устанавливаемый на выходе из волчка, или в мешалку. При ускоренном посоле (6 ч) мяса для вареных колбас его измельчают на волчке до размеров частиц 2...3 мм и смешивают с насыщенным холодным (10...12°С) рассолом (10% к массе сырья).

Увеличение размеров кусков мяса замедляет процесс рас­пределения посолочных ингредиентов и соответственно повыша­ет сроки выдержки мяса в посоле (при 2...4°С): при степени измельчения 2...3мм — 6...12ч для вареных колбас; 16... 25 мм — 24ч для вареных и 24...48 ч для полукопченых и ва­рено-копченых колбас; при посоле в кусках до 400 г - 24ч для вареных, 48ч для полукопченых и 5 суток для сырокопченых колбас.

Измельчение соленого мяса и шпика

При производстве колбас большое значение имеет выработка качественно однородного продукта. Это достигается использо­ванием стандартных линий, состоящих из отдельных машин (измельчитель мороженых блоков, волчок, мешалка, куттер или вакуумный куттер) и устанавливающихся в соответствии с по­током сырья. Перерабатываемое сырье можно подавать к от­дельным машинам с помощью ленточных транспортеров или стандартных тележек.

После посола для получения колбас более нежной консистен­ции и получения более монолитного фарша мясо вторично из­мельчают на различных машинах или применяют комбинирован­ные и специальные машины для тонкого измельчения мяса. В зависимости от вида и сорта колбас степень измельчения мяса различна. При производстве сосисок, сарделек, вареных и ливерных колбас и паштетов мясо подвергают такой степени измельчения, при которой наблюдается значительное разруше­ние структуры клеток. Продукт получается с однородной струк­турой, нежной консистенции и хорошего вкуса. При производ­стве полукопченых и копченых колбас мясо подвергают такой степени измельчения, при которой структура клеток в основном сохраняется, что способствует более интенсивному влагообмену при последующей сушке колбас; и в этом случае степень из­мельчения должна быть настолько высокой, чтобы фарш полу­чился однородной и монолитной консистенции.

При производстве вареных колбас, сосисок и сарделек мясо измельчают на куттере, если оно было достаточно хорошо измельчено на волчке перед посолом. Если же перед посолом мясо подвергалось грубому измельчению (диаметр отверстий в решетке волчка 16...25 мм), то его вторично измельчают на волчке через решетку с отверстиями диаметром 2...3 мм.

Мясо для полукопченых и копченых колбас после посола из­мельчают на волчке (рис. 2.12). Режущий механизм волчка со­стоит из чередующихся решеток и ножей. Неподвижная решетка и вращающийся крестообразный нож (односторонний или дву­сторонний) образуют плоскость резания. Число таких режущих плоскостей может быть различное (1...4 шт.) в зависимости от степени измельчения: чем больше степень измельчения, тем больше должно быть число плоскостей резания. При небольшой степени измельчения (диаметр отверстий 16...25 мм) достаточно одной плоскости резания, при большой (диаметр отверстии 2...3 мм) — число плоскостей резания следует доводить до че­тырех.

Рис. 2.12. Конструкция волчка К6-ФВП160-2:

а – схема волчка: 1 – подпорная решетка; 2 – ножевой механизм; 3 - ножевой вал; 4 – рабочий шнек; 5 – одновитковая лопасть; 6 – бункер; 7 - клиноременная передача рабочего шнека; 8 – клиноременная передача ножевого вала; 9 – электродвигатель; 10 – площадка для санобработки; 11 – желоб; 12 – трубчатая насадка; б – режущий механизм: 1 – подпорная решетка; 2 – выходная ножевая решетка; 3 – ножи; 4 – промежуточная решетка; 5 - приемная решетка.

B волчке мясо подвергается резанию, смятию и разрыву, причем чем меньше диаметр отверстий решетки волчка, тем сильнее разрушается и перетирается ткань, тем больше нагре­вается мясо в результате трения (на 8...9°С). На степень на­грева влияет также правильность сборки режущего механизма.

Наиболее распространены волчки с решеткой 220 мм и одно шнековой подачей сырья. В настоящее время имеются волчки с двумя подающими шнеками, причем размер горловины волчка увеличен (горловина волчка вмещает до 100 кг мяса), что дает возможность измельчать на нем мороженое мясо в блоках; диаметр решетки 160 мм. Волчок легко разбирается, удобен в обслуживании, экономичен, производительность до 200 кг/ч.

При производстве колбас одной из основных операций явля­ется получение стабильных эмульсий, в которых не образуется отеков бульона и жира. Колбасная эмульсия имеет две фазы: прерывистую (жировые глобулы) и непрерывную водную с рас­творенным актомиозином и другими белками мышечной ткани. Такие системы получают, вводя мелкие частицы жира в раство­ренную в воде белковую основу, и стабилизируют нагреванием в результате коагуляции белка. Растворение белков мышечной ткани и образование эмульсии происходят при измельчении мяса в куттере или при его обработке в смесителе в присутствии 2%-ного хлорида натрия. Если эмульсию перекуттеровать, жи­ровые глобулы слишком измельчаются, а площадь поверхности возрастает настолько, что может не хватить белка для эмульгировання всего жира. Такие эмульсии распадаются и обусловли­вают низкое качество готового продукта.

При изготовлении вареных колбас, сосисок, сарделек, мяс­ных хлебов, ливерных н некоторых полукопченых колбас мясо измельчают на куттере, где достигается более полное разруше­ние структуры тканей, чем на волчке. Режущий механизм куттера состоит из серповидных ножей и металлической гребенки, между зубьями гребенки проходят ножи. Принцип резания — рассекание тканей. Частота вращения ножей 1440 мин^-1. При обработке на куттере мясо нагревается, поэтому во время куттерования к нему, кроме холодной воды, добавляют около 10% льда. Температура мяса во время и после куттерования не долж­на быть выше 8...10°С. Производительность куттера зависит от его конструктивных особенностей, а также от заточки ножей. Величины зазора между лезвиями ножей и внутренней поверх­ностью чаши и продолжительности куттерования. Продолжи­тельность цикла куттерования составляет 5...8 мин в зависимо­сти от свойств обрабатываемого мяса (жесткости) и вида выра­батываемых колбас.

Если на куттере обрабатывают совместно мясо различной жирности, вначале загружают и измельчают или говядину, или нежирную свинину, а затем полужирную свинину. Лед добавля­ют во время обработки нежирного мяса. Мясо загружают по­степенно. Коэффициент заполнения чаши куттера около 0,6.

Куттера различают в зависимости от вместимости чаши и способа ее разгрузки. Разгрузка может быть механической и ручной. Механическая разгрузка производится с помощью вра­щающейся тарелки или скобы, а также через отверстие в центре чаши. Куттера с механической разгрузкой имеют вместимость чаши 270 и 120 л. Современные куттера могут перерабатывать сырье в замороженном виде без предварительного измельчения на волчке. Эти новые высокопроизводительные машины позво­ляют готовить фарш и для копченых колбас. Частота вращения ножевого вала 5500 мин^-1.

В настоящее время для тончайшего измельчения мяса при­меняют эмульсоры, микрокуттера, коллоидные мельницы и дру­гие измельчители непрерывного действия. Хорошее измельчение сырья (говядины и свинины), предварительно измельченного на волчке, достигается на измельчителе непрерывного действия марки ФИЛ конструкции ВНИЭКИпродмаш. При измельчении вместо льда добавляют к сырью холодную воду температурой 4...6°С. Сырье в измельчитель подается непрерывно с помощью шнекового смесителя-питателя, который подает сырье и одновре­менно смешивает его с водой, смесью специй и т. д. Из смеси­теля-питателя сырье поступает в горловину ножевой головки, где с помощью серповидных ножей предварительно измельчается и дополнительно перемешивается. При дальнейшем движении сырье поступает к ножевым дискам. Под действием центробеж­ной силы оно непрерывно продвигается в зазоры между резца­ми, режущие грани которых, взаимодействуя между собой, из­мельчают его.

Степень измельчения регулируется величиной зазора между подвижным и неподвижным ножевыми дисками. Нагрев сырья незначителен (на 5...6°С). Производительность измельчителя 3000 кг/ч, частота вращения подвижного диска и серповидных ножей 2940 мин^-1.

Комбинированный измельчитель «Пук-Викозатор» имеет два комплекта режущего механизма и может работать как куттер и как коллоидная мельница. Производительность измельчителя до 9000 кг/ч, частота вращения вала 2950 мин^-1. В измельчитель подают сырье, предварительно измельченное на волчке (диаметр отверстий в решетке волчка 2...3 мм) или на куттере периодического действия.

В настоящее время внедряют агрегаты, в которых происхо­дит измельчение и смешивание сырья. В агрегате АТИМ смеси­тель и измельчитель соединены между собой фаршепроводом.

Режущий механизм измельчителя состоит из вращающегося двухлезвенного ножа и неподвижной решетки с отверстиями диаметром 2,4 и 5 мм. Агрегат АТИМ предназначен для тонкого измельчения сырья, предварительно измельченного на волчке с отверстиями в решетке диаметром 3...5 мм. Производитель­ность до 3000 кг/ч.

Кусочки шпика должны иметь установленную рецептурой форму (куба или правильной призмы) и определенные размеры. Шпик очищают от соли, зачищают. В тех случаях, когда шпик поступает со шкуркой, ее удаляют.

Шпик измельчают на стандартные кусочки на машине-шпигорезке (для некоторых колбас — вручную). Режущий механизм шпигорезки может состоять из двух взаимно перпендикулярных наборов дисковых ножей и серповидного ножа или из двух но­жевых рам и серповидного или дискового ножа. Конструкции шпигорезок различают в зависимости от устройства режущего механизма и направления движения шпика в машине (верти­кальное и горизонтальное).