***

наш журнал - это подспорье работникам предприятий пищевой промышленности, производителям и поставщикам оборудования, сырья и ингредиентов

понедельник, 18 января 2016 г.

Анализ современных технологий и техники производства вареных колбас

Анализ состояния мясоперерабатывающей промышленности за последние три года показал, что, несмотря на наличие позитивных сдвигов (замедление спада производства, рост числа приватизированных предприятий, восстановление разрушенных хозяйственных связей и т.п.), эти процессы пока не привели к стабилизации экономики, не стимулируют рост производства и его техническое перевооружение. В пищевой, и в частности, мясоперерабатывающей промышленности углубляется кризис научно-технического развития.

В настоящее время около 40 % мясокомбинатов находятся в предаварийном состоянии. Только около 16 % зданий и сооружений построено по типовым проектам и отвечают современным требованиям. Крайне низок уровень автоматизации технологических процессов, применения современных машин и аппаратов, а также автоматизированных технологических линий. Из-за остаточного принципа долгосрочного кредитования прекращено строительство большого количества перерабатывающих заводов и комбинатов. Развитие мясоперерабатывающей отрасли тормозится как физическим и моральным износом действующего оборудования, так и необеспеченностью новым, а также системами автоматизации.

Обновление парка основного технологического оборудования на мясоперерабатывающих предприятиях в целом не превышает 3-4 %. Из выпускаемого оборудования лишь 8-9 % этого количества составляют поточные автоматизированные линии.

Отраслевая наука не получает необходимой государственной поддержки и многие уже выполненные разработки остаются невостребованными.

Из вышесказанного становится очевидной актуальность модернизации линии производства сарделек на Воронежском хладокомбинате с предварительным анализом современного уровня развития машин этих видов в РФ и мировом производстве, а также тенденций развития этой техники в будущем.

Анализ современных технологий и техники производства вареных колбас

1.1 Описание технологии производства как системы процессов

1.1.1 Характеристика колбасных изделий

Колбасными изделиями называют изделия, приготовленные на основе фарша с солью, специями и добавками, в оболочке или без нее, и подвергнутые тепловой обработке до готовности к употреблению. Химический состав и энергетическая ценность некоторых видов колбас представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Химический состав и энергетическая ценность некоторых видов вареных колбас
Виды вареных колбас
Массовая доля, %
Энергитическая ценность
воды
белков
жиров
углеводов
кДж
ккал
диетическая
71,6
12,1
13,5
697
120
докторская
60,8
12,8
22,2
1,5
1053
257
столовая
63,7
11,1
20,2
1,9
959
234




Продукты убоя сельскохозяйственных животных, из которых производятся колбасы, являются многокомпонентными, структурно-сложными системами, свойства которых изменяются под воздействием тканевых ферментов, микроорганизмов и других факторов. Поэтому обязательным условием выпуска продукции высокого качества является правильный подбор сырья и строгое соблюдение режимных параметров всех стадий технологического процесса производства. При производстве колбас, сходных по своему рецептурному составу, целесообразно готовить единую основу и добавлять к ней компоненты, характерные для данных наименований колбас. Производство колбас на основе единого фарша позволяет освободить оборудование и увеличить объем производства.



1.1.2 Требования к сырью и материалам [1]

Колбасы должны вырабатываться в соответствии с требованиями технических условий, по технологической инструкции, утвержденной в установленном порядке, с соблюдением правил ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов и санитарных правил для предприятий мясной промышленности, утвержденных в установленном порядке, а также Медико-биологических требований и санитарных норм качества продовольственного сырья и пищевых продуктов № 5061-89, утвержденных 01.08.89.

Колбасные изделия вырабатывают из говядины, свинины, баранины, мяса птицы и субпродуктов I и II категорий. Для изготовления продукции используют сырье от здоровых животных без признаков микробиологической порчи и прогоркания жира.

При производстве колбасных изделий используют мясо и субпродукты в парном, остывшем, охлажденном, замороженном и размороженном состоянии. Парное и остывшее сырье направляют только на выработку вареных изделий. Сырье поступает на переработку в виде туш, полутуш, отрубов и замороженных блоков из жилованного мяса, которые могут быть направлены на переработку без предварительного размораживания. В зависимости от рецептуры могут использоваться белковые препараты растительного и животного происхождения — соевый изолят и концентрат, казеинат натрия, белковый стабилизатор, мясную массу, полученную методом механического прессования или при обработке кости солевыми растворами, и др. В зависимости от вида колбас в их состав вводят хребтовый или боковой шпик.

В качестве посолочных материалов используют поваренную соль не ниже I сорта, нитрит натрия, который применяют только в виде водного раствора 2,5%-ной концентрации. Указанные ингредиенты влияют на вкус и цвет, способствуют подавлению развития микроорганизмов. Наряду с ними в состав рецептур могут входить сахар-песок, аскорбиновая кислота и ее соли и др. Для улучшения вкусоароматических показателей изделий предусматривается использование специй, пряностей, приготовленных из них экстрактов, а также искусственных ароматизаторов.

Для выработки вареных колбас применяют следующие сырье и материалы:

а) говядину жилованную высшего сорта с массовой долей жировой и соединительной ткани не более 20 %;

б) жир-сырец говяжий или свиной, полученный при жиловке говядины, свинины в соответствии с технологической инструкцией по разделке, обвалке, жиловке мяса;

- обрезь свиную или говяжью по ТУ 9212-460-00419779;

- свинину по ГОСТ 7724-77 и в парном состоянии, и полученные при ее раздке;

а) свинину жилованную полужирную с массовой долей жировой ткани от 30 до 50 %;

- баранину жилованную односортную - мышечная ткань с содержанием соединительной и жировой ткани не более 20%;

- мясо птицы (тушки кур, уток, гусей) по ГОСТ 21784-76 мясо цыплят-бройлеров по ГОСТ 25391-82;

- вкусо-ароматические добавки: «Аромата», «Чесночная» и другие;

- пищевые добавки, ароматизаторы, красители пищевые, усилители вкуса, стабилизаторы цвета, смеси специй и пряностей и другие пищевые добавки и ингредиенты фирмы «Стар- Кейсииг», получаемые по импорту, разрешенные к применению органами и учреждениями Госсанэпидем службы России;

- белки соевые: изолированные или коагулированные;

- воду питьевую по СанПиН 2.1.4.1074-01;

- соль поваренную пищевую по ГОСТ Р 51574-2000, варочную или каменную;

- перец черный или белый яо ГОСТ 29050-91;

-кориандр по ГОСТ 29055-91;

-яйца куриные пищевые по ГОСТ Р 52121-2003;

-меланж яичный замороженный по ГОСТ 30363-96;

-яичный порошок по ГОСТ 30363-96;

-лук репчатый свежий, реализуемый ГОСТ 1723-86.

Оболочки, применяемые при производстве колбасных изделий с целью придания им формы, защиты от загрязнений и излишних потерь массы, подразделяют на натуральные кишечные и искусственные. Кишечные оболочки должны быть хорошо очищены от содержимого, слизистого и жирового слоев, не иметь патологических изменений. Искусственные оболочки подразделяют на белковые (кутизин, безкозин и др.), целлюлозные (вискозные и целлофановые), синтетические (полиамидные), съедобные (альгинатные и пектиновые). Искусственные оболочки должны быть установленного размера, достаточно прочными и эластичными. К необходимым характеристикам относятся также влаго- и газопроницаемость, хорошие адгезионные свойства, устойчивость по отношению к микроорганизмам. По маркировке колбасной искусственной оболочки можно установить наименование, сорт продукции и другие показатели. При изготовлении каждого вида и сорта колбас используют оболочки определенного вида и калибра. С целью фиксации размеров колбасных батонов и уплотнения фарша применяют шпагат, льняные нитки и алюминиевые скобы.



1.1.3 Требования к готовой продукции [1]

Колбасные изделия допускается направлять в реализацию только при соответствии их показателей качества требованиям действующей нормативно-технической документации.

Качество готовой продукции оценивают по результатам определения органолептических показателей и данных, характеризующих содержание воды, соли и нитритов. При сертификации продуктов наряду с указанными показателями определяют концентрацию вредных веществ.

При внешнем осмотре колбасных изделий оценивают состояние поверхности батонов. Она должна быть чистой, сухой, без повреждений, пятен, слипов, бульонных и жировых отеков. Оболочка (за исключением целлофановой) должна плотно прилегать к фаршу.

При органолептической оценке колбас и копченостей определяют их консистенцию. Вареные и колбасы должны иметь упругую консистенцию. Окраска колбас и копченостей на разрезе должна быть равномерной розовой или красноватой, без серых пятен. Цвет шпика белый или розовый без желтизны.

Фарш колбасных изделий должен быть плотным, без пустот, с равномерным распределением кусочков шпика установленной формы и размера.



Таблица 1.2- Регламентированное содержание влаги, соли, нитрита натрия, остаточной активности кислой фосфатазы
Вид колбас
Массовая доля, %
Влага
Соль
Натрия нитрит
Остаточная активность кислой фосфатазы
Вареная
60…70
2…2,5
не более 0,005
0,006



Готовый продукт должен иметь приятный вкус и запах с ароматом пряностей, специй и копчения без посторонних оттенков. У вареных изделий вкус в меру соленый, у копченых — острый, без неприятного привкуса.

В соответствии с нормативно-технической документацией в готовых изделиях регламентируется содержание влаги, соли, нитрита натрия, остаточной активности кислой фосфатазы таблица 1.2.




1.1.4 Рецептура

В таблице 1.3 приведена рецептура колбасы «Вареная докторская высшего сорта (ГОСТ Р 52196-2003)» и в таблице 1.4- колбасы «Вареная любительская высшего сорта (ГОСТ Р 52196-2003)»

Колбаса «Вареная докторская высшего сорта (ГОСТ Р 52196-2003)»:

- оболочки: круга диаметром 50 ... 55 мм (№4) и свыше 55 мм (№ 5); искусственные, разрешенные к использованию, маркированные, оболочки диаметром 65 ... 120 мм; пузыри говяжьи и свиные.

- форма, размер и вязка батонов : прямая или овальная.

Выход продукта. 109 % от массы несоленого сырья.



Таблица 1.3- Рецептура колбасы «Вареная докторская высшего сорта
Наименование сырья, пряностей и материалов
Норма
Сырье несоленое, кг на 100 кг
говядина жилованная высшего сорта
25
свинина жилованнаяполужирная
70
яйца куриные или меланж
3
молоко коровье, сухоецельное или обезжиренное
2
Пряности и материалы, г на100 кг несоленого сырья
соль поваренная пищевая
2090
натрия нитрит
7,1
сахар-песок или глюкоза
200
орех мускатный или кардамон молотые
50
Итого
100

Таблица 1.4 - Рецептура колбасы «Вареная любительская высшего сорта
Наименование сырья, пряностей и материалов
Норма
Сырье несоленое, кг на 100 кг
говядина жилованная высшего сорта
35
свинина жилованнаянежирная
40
шпик хребтовой
25
Пряности и материалы, г на100 кг несоленого сырья
соль поваренная пищевая
2500
натрия нитрит
5,6
сахар-песок или глюкоза
100
орех мускатный или кардамон молотые
55
смесь пряностей № 1 вместо сахара и пряностей
250
перец черный или белый молотый
85
Итого
100



Колбаса «Вареная любительская высшего сорта (ГОСТ Р 52196-2003)»:

- оболочки: синюги говяжьи и бараньи: круга говяжьи диаметром 50... 55 мм (№ 4) и свыше 55 мм (№ 5); искусственные оболочки, разрешенные к использованию, маркированные, диаметром 65...120 мм.

- форма, размер и вязка батонов: прямая или изогнутая, длина до 50 см. Выход продукта. 107 % от массы несоленого сырья.



1.1.5 Технологический процесс

Технологический процесс вареных колбас состоит из следующих стадий:

- приемка сырья;

- убой и обескровливание;

- обвалка, жиловка;

- предварительное измельчение мясного сырья;

- посол мяса;

- созревание;

- тонкое измельчение и приготовление фарша;

- шприцевание фарша в оболочку;

- вязка батонов и навешивание в раму;

- термообработка (осадка, обжарка и варка);

- охлаждение и хранение.

Животные поступают на комбинат в специальных автоприцепах, расчитаных на перевозку до 50 голов свиней и 30 голов КРС, оборудованных для перевозки и снабженных климат –системой. Далее все животные проходят первоначальную инспекцию и ветеринарный осмотр, на наличие видимых повреждений и симптомов болезней. Затем, прошедшие животные направляются в цех убоя.

Животные попадают на фиксирующий конвейер, где производится их душирование, оглушение. После оглушения электрическим током животное направляется по средствам подвесного пути на обескровливания. Крупный рогатый скот обескровливают через 1,5 мин после оглушения, свиней — через 1 мин. Полнота обескровливания определяется выходом крови, вытекающей в течение 6 мин после вскрытия кровеносных сосудов. Она должна составлять 50—60 % содержащейся в теле животного крови или не менее 4,5 % массы КРС и не менее 3,5 % массы свиней. Часть крови, оставшейся в туше, удаляется при извлечении внутренних органов. Затем обескровленная туша по подвесному пути направляется шпарку. Шпарка- кратковременная обработка поверхности туш свиней при температуре теплоносителя (воды) 51-83° С с целью ослабления связи между подлежащими удалению частями (волосом, щетиной) и самим объектом. Шпарку производят в чане шпарительном конвейеризированном, который имеет в конце скребмашину для удаления щетины. После выхода туши из скребмашины ее подвешивают на монорельсовый путь, и она направляется в опалочную печь. По пути туша проходит пункт рабочего-щетинщика. На этом пункте производится осмотр туши и удаление оставшихся частей щетины в труднодоступных местах.

Пройдя опаливание туша двигаясь по подвесному пути проходит пункт душирования. Душирование производят из шланга рабочие, чтобы смыть остатки щетины и эпидермиса после опаливания. Затем тушу вскрывают и извлекают внутренние органы. Вскрытая туша продолжает двигаться по монорельсовому пути, а ее извлеченные органы по конвейерной ленте, расположенной под монорельсом. Это позволяет производить инспекцию и отбор органов, а также в случае обнаружения заболеваний органов отметить соответствующую тушу. После инспекции туши отравляют на распиловку. Учитывая небольшой объем производства распиловку проводят переносными дисковыми пилами.

Затем 45…60% полученных полутуш отправляют в холодильный отсек для хранения, а остальные в цех обвалки и жиловки . Внутренние органы проходят еще раз инспекцию, промываются и направляются на хранение с дальнейшей реализацией.

В цехе обвалки и жиловки свиные полутуши разделываются на 3 части: лопатку, среднюю часть и окорока. Эту стадию осуществляют на подвесном пути с помощью секача. Далее полученные отрубы отправляют на конвейерный стол обвалки и жиловки марки РЗ-ФЖ2В. Жиловка включает в себя: удаление из обваленного мяса хрящей, жира, сухожилий, косточек, кровоподтеков, кровеносных сосудов, крупных нервных сплетений и других малоценных в пищевом отношении включений. При жиловке мяса одновременно нарезают на куски (для ручной последующей нарезки массой до 500 - 600 г. для машинной -до 2 кг).Далеевыполняют дифференцированную обвалку. Ее производят на конвейере бригадным методом, при которой обвальщик работает за одним столом с жиловщиками, что устраняет излишнее транспортирование мяса, повышает производительность труда, улучшает санитарное состояние мяса. Соотношение обвальщиков и жиловщиков на конвейере 2:1. После конвейера мясо в напольных тележках отправляется на весовой контроль на весы.

Измельчение мяса производят на волчке через решетку с отверстиями 12-25 мм (шрот) или мелко через решетку с диаметром отверстий 2-3 мм (фарш).

Мясо солят либо до измельчения на волчке в кусках массой 0,4-1,0 кг, либо измельченное в виде шрота или фарша из расчета на 100 кг мяса 2,0-2,5 кг соли с добавкой нитрита в виде раствора концентрацией не выше 2,5 %. Посоленное мясо выдерживают при температуре 3-4 °С в кусках 48 часов, в виде шрота - 24 часа [9].

В настоящее время широко практикуется посол фарша рассолом, при котором процесс ускоряется с 24 до 6 часов. Для приготовления рассола на 100 дм3 воды добавляют 26 кг соли и 75 г нитрита. Затем фарш подают в фаршемешалку, откуда он помещается в камеру созревания с температурой 2-4 °С и выдерживают 6 часов. При посоле, в первую очередь, изменяется влагосвязывающая способность мяса. Это связано с тем, что при добавлении соли количество активных центров молекул белков увеличивается, в результате возрастает влагосвязывающая способность фарша. Влагоудерживающая и жироудерживающая способности сырья тоже увеличиваются, что обусловлено увеличением доли солерастворимых белков, находящихся в растворенном состоянии.

После выдержки мясо подают в куттер. Смешивание компонентов каждого наименования вареных колбас осуществляется куттере. При приготовлении фарша в мясо добавляют все предусмотренные для каждого вида колбас добавки, а также цельное молоко и воду. В зависимости от вида колбас вода добавляется в количестве от 10 до 30 % от массы мяса, а так же чешуйчатый лед. При изготовлении колбасных изделий требуется тонко измельченная однородная структура фарша. Фарш интенсивно перемешивается в куттере в течении 8-10 минут при температуре 8-10 °С, которая поддерживается с помощью внесения чешуйчатого льда, производится тонкое измельчение мяса ножевой головкой, содержащей до 10-ти ножей, вращающихся с частотой от 2000 до 4000 об/мин. Для повышения качества фарша, его внешнего вида и вкуса куттер содержит систему вакуумирования внутренней полости с созданием вакуума 0,039-0,059 МПа.

Для выработки кусочков шпика в линии производства некоторых видов колбас применяется шпигорезка и еще одна фаршемешалка, в которую подают фарш после куттерования и шпик. Время перемешивания мяса в фаршемешалке составляет 4-16 минут.

Оболочки заполняют фаршем на вакуумных шприцах при давлении 0,049-0,059 МПа. Отсос воздуха из фарша при вакуумировании обеспечивает высокое качество колбасных изделий.

При вязке отжимают во внутрь оболочки фарш, прочно завязывают шпагат на конце, делая петлю для навешивания батонов на раму.

При термической обработке колбасные изделия проходят три стадии тепловой обработки: осадку, обжарку и варку. В настоящее время эти процессы объединяются в одном универсальном агрегате периодического действия типа РЗ-ФАТ-12, что позволяет автоматизировать процесс термической обработки колбасных изделий.

Осадка - один важных процессов, обеспечивающих монолитность колбасных батонов, это процесс восстановления нарушенной при шприцевании коагуляционной структуры фарша. Осадка производится в специальных камерах, где поддерживаются определенные температурно-влажностные режимы: температура 2-4 °С, относительная влажность воздуха 85-90 %. После осадки вареные колбасы, направляют на обжарку, т.е. обработку горячими дымовыми газами для придания хорошего товарного вида и некоторого дубления белковой оболочки. Обжарка колбасных изделий производится при температуре до 100 °С, в течение 60-140 мин, относительной влажности 10-20 %, при скорости движения дымовоздушной среды до 2 м/сек обеспечивает равномерность и интенсивность окраски поверхности и достижения температуры в центре батона 40-50 0С.

Варка – термическая обработка колбасных батонов, в результате которой получается готовый к употреблению продукт. Процесс варки производится паровоздушной смесью при температуре 85-90 °С и относительной влажностью 90 %. Окончание процесса варки также определяется по температуре внутри контрольного батона, которая в зависимости от вида готовых продуктов должна быть от 68 до 72 °С [1].

После варки варёные колбасные изделия охлаждают водой, а затем воздухом. Охлаждение проводят для снижения потерь массы, предотвращения порчи и сохранения надлежащего товарного вида изделий после тепловой обработки. Применяют двухстадийную холодную обработку: вначале холодной водой в универсальных термокамерах в течение 10 минут, а затем в камерах воздушного охлаждения при температуре не выше 8 0С и относительной влажности воздуха 95 %. При охлаждении водой сокращается продолжительность процесса в результате повышения коэффициента теплоотдачи. Однако охлаждение водой проводят лишь до температуры 27-30 °С [9]. С целью испарения оставшейся на поверхности батонов влаги и подсушивания оболочки колбасы доохлаждают в воздушной среде в охлаждаемых помещениях до достижения температуры в центре батона не выше 15 0С. При более продолжительном охлаждении водой поверхность батонов колбасы не подсыхает, в связи с чем, возможна быстрая микробиальная порча увлажненных колбас, в частности быстрое развитие плесени. При охлаждении водой с поверхности батонов смываются жировые подтёки, остатки бульона и другие загрязнения, предотвращается морщинистость оболочки.

После охлаждения водой колбасные изделия на этих же рамах по подвесному конвейеру направляют в камеры охлаждения, где поддерживают температуру воздуха 0-4 °С и относительную влажность около 95 %. Продолжительность этой стадии охлаждения от 4до 8 часов. К концу охлаждения температура изделий должна достигнуть 8-10 °С. Охлаждение до более низкой температуры не рекомендуется, так как при попадании в более тёплые помещения колбасы «отпотевают» в результате конденсации на их поверхности влаги. При этом оболочка их тускнеет, внешний вид ухудшается, и создаются благоприятные условия для развития плесени [9].



Колбасные изделия хранят в камерах, в которых поддерживается определённая температура и относительная влажность воздуха. Варёные колбасы хранят в охлаждённом состоянии до 72 часов в натуральной оболочке и до 30 суток в полиамидной, при температуре не выше 6 °С и относительной влажности в пределах 95 %.