Методи вивчення шляхів підвищення ефективності мікробіальної технології в виробництві харчових продуктів

/

Вступ

М'ясо і м'ясні продукти містять крім білків і інші важливі складові частини, необхідні для життєдіяльності людського організму. Раціональна промислова переробка скотосировини дозволяє повністю використовувати всі продукти забою сільськогосподарських тварин для виробництва не тільки харчової, але також цінної медичної, кормової і технічної продукції.

В Росії перші бійні суспільного використовування були побудовані в 1739 році. В Москві і деяких інших містах їх почали будувати після 1880 року. Бійні мали найпростіше устаткування для оброблення туш, всі роботи виконувалися вручну; багато продуктів забою (кров, субпродукти, ендокринно-ферментна сировина та інше) не використовувалися. Окрім боєнь існували дрібні ковбасні і кишкові майстерні, невеликі консервні заводи. Під час першої світової війни для забезпечення потреб армії було побудовано 15 м'ясохладобоєнь. В 1917 році таких підприємств налічувалося близько 6000. В роки індустріалізації в Радянському союзі було побудовано багато нових м'ясокомбінатів з широким застосуванням потокової організації виробництва з повним використовуванням всіх продуктів забою худоби.

Особливості м'ясної сировини, що переробляється підприємствами, зумовлюють доцільність комбінування виробництв на основі її комплексного використовування.

Ковбасні і солоно-копчені вироби відносяться до числа найпоширеніших харчових продуктів. Це пояснюється їх високими смаковими достоїнствами і придатністю до вживання в їжу без якої-небудь підготовки.

В даний час, як в нашій країні, так і рубежем, за рахунок вдосконалення технології виробництва сиров'ялених ковбас значно розширений їх асортимент. Створені нові ферментировані ковбаси з різноманітним спектром смакових і ароматичних характеристик: напівсухі сиров'ялені та сиров'ялені ковбаси м'якої, мажущоїся консистенції, міні-салямі та інше.

Для нових технологій виробництва м'ясних виробів характерно використовування харчових добавок, у тому числі білків рослинного і тваринного походження, бактеріальних стартових культур, а також інтенсифікація процесів дозрівання і сушки.

Широкий асортимент сиров'ялених ковбас виробляють у великих об'ємах в Австрії, США, Франції, Німеччині, Італії, Угорщині, Фінляндії і інших країнах відповідно до місцевих традицій і смаків. Так, в США віддають перевагу ковбасам з яскраво вираженим смаком молочної кислоти, в Італії і Франції - добре висушені ковбаси з гострим специфічним смаком спецій, в Німеччині - з різноманітними смаковими відтінками вищих, середніх і низьких сортів. В Австрії розрізняють три групи сиров'ялених ковбас: тверді з нальотом цвілі (салямі), тверда без нальоту цвілі і консистенції, що мажеться.

Сиров'ялені ковбаси входять до числа найрентабельніших ковбас, які, не дивлячись на їх високу ціну придбавають все більшу популярність.

Сиров'ялені ковбаси не піддаються варенню. Їх придатність до вживання в їжу забезпечується тривалою мікробіологічною, біохімічною і фізичною (сушка) обробкою.

Тривалість технологічного циклу, що протікає в умовах охолоджування, є одним з найбільших вартісних чинників виробництва. З якнайменшими витратами часу і засобів збільшення випуску продукції досягається шляхом застосування ферментативних процесів.

Новим кроком на шляху підвищення ефективності ковбасного виробництва є застосування ароматизованих сумішей для дозрівання сиров'ялених ковбас.

Тверді сиров'ялені ковбаси складають помітну частину ковбасних виробів, що виготовляються, і стають все більш популярними. Скорочення часу їх виробництва з економічної точки зору уявляє собою особливий інтерес, а завдяки застосуванню ароматизованих сумішів сьогодні можуть виготовлятися навіть із смаком довгодозріваючих сортів.

Безпека сировини для м'ясопереробної промисловості стоїть на пер-шому місці. В нашій країні більшість споживачів при покупці м'яса і ковбаси керується «економічними міркуваннями». При покупці вирішальним аргументом є ціна. Сьогодні цього принципу дотримуються більше 60% споживачів, 40% споживачів (і їх число росте) все ж таки дотримуються інших міркувань, а саме:

Здоров'я і безпека

Зручність

Якість (смак, консистенція та інше)

Ціна

Вплив на оточуюче середовище.

Найреальнішим шляхом збільшення виробництва сиров'ялених ковбас є зниження цін з метою досягнення їх доступності населенню, що можливе тільки за рахунок проведення заходів щодо зменшення собівартості продукції.

Скорочення тривалості виробничого циклу - одна з найзначущіших чинників, що дають можливість скоротити витрати на кредитування виробництва, амортизаційні, фінансові витрати, оплату енергії, робочої сили.

З якнайменшими витратами скорочення тривалості технологічного процесу можливо за рахунок застосування мікробіальних культур, що дає можливість досягти необхідних параметрів продукту, що забезпечують необхідні терміни придатності, харчові і смакові достоїнства за більш короткі терміни.

1. Огляд історичного розвитку і сучасного стану виробництва

1.1 Обґрунтування актуальності і доцільності виконання роботи

Першим етапом у виробництві ковбас є підготовка сировини. В підготовку сировини включені розділення, обвалка і жиловка.

Розділення - це розчленовування напівтуш на більш дрібні відруби. М'ясні туші розділяють на відруби відповідно до діючих технологічних схем. З метою найрентабельнішого використовування сировини в першу чергу виділяють відруби, що спрямовуються на виготовлення копченостей і реалізацію у вигляді фасованого м'яса і напівфабрикатів.

Яловичі напівтуші розділяють на 7 частин на підвісному шляху. В результаті розділення виділяють наступні частини півтуши: лопатки, шийну, грудну, спинно-реброву, поперекову, тазостегнову і крижову частини.

Свинячі напівтуші розділяють також на підвісних шляхах. Надання
форми копченостям передбачається на стаціонарному столі. При розділенні
свинячих напівтуш спочатку відділяють лопатку, а потім грудно-реброву частину, включаючи шийну і філейну частини. Після розділення частини напівтуш направляють на обвалку.

Обвалка - це процес відділення м'язової, жирової і сполучної тканин від кістки. Найбільш доцільно обвалку проводити диференційованих методом. При цьому методі працівник обвалює певну частину туші. На обвалку і жиловку надходить охолоджена і розморожена сировина з температурою не вище 12°С.

Жиловка - це процес відділення від м'яса дрібних кісточок, що залишаються після обвалки, сухожиль, хрящів, кровоносних судин і плівок. При жиловці яловичини нарізаються шматки м'яса масою 400-500 грамів. Їх сортують залежно від змісту сполучної тканини і жиру на три сорти.

Згідно діючим нормам, сировину розбирають на сорти в наступному співвідношенні: яловичину сортують на вищий (20%), перший (45%), другий (35%) сорт, а свинину - на нежирну (40%), напівжирну (40%) і жирну (20%).

Для виготовлення сиров'ялених ковбас підбирають сировину певної кислотності. Величина рН повинна знаходитися між 5,4 і 5,8. М'ясо з перевищуючим вказані величини значенням рН, для виготовлення сиров'ялених ковбас менш придатно.

З окисленням м'яса м'язові волокна скорочуються і простір, що знаходиться між ними, розширяється. Таким чином, поліпшуються умови для швидкого і рівномірного просолення, яке має виключно важливе значення для посола і консервації [11].

Далі, м'ясо із зниженою величиною рН проявляє більший зміст слабозв'язаної води. Цим полегшується висушування ковбаси і зменшується небезпека виникнення дефектів. Низьке значення рН сприятливо і для збільшення тривалості збереження кольору і аромату. При низькій величині рН значно стримується зростання мікроорганізмів, відповідальних за виникнення дефектів виробництва, особливо гнилісних мікробів.

З погляду вологовмісткості м'яса, звертається увага на те, щоб використовувалося тільки сухе м'ясо або хребтовый шпик. Мокре вологовиділююче м'ясо сприяє, надмірно бурхливому розвитку шкідливих мікробів ще до досягнення належного ступеня готовності, і тим самим передчасній появі ознак погіршення якості і втрат маси продукції.

М'ясо, що направляється на вироблення сиров'ялених ковбас, підбирається відповідно до вимог інструкцій по м'ясу і м'ясопродуктам. Стан і якість різноманітних сортів повинен відповідати вказівкам в рецепті, нормативам. Шкура з хребтового шпика, що використовується, повинна відділятися дуже ретельно. М'ясна сировина для твердих сиров'ялених ковбас перед його переробкою повинна бути глибоко охолодженою.

Існують різні способи виготовлення сиров'ялених ковбас:

- виготовлення за природним способом дозрівання;

- виготовлення кліматичним способом;

- свіжа сиров'ялена ковбаса;

- прискорене виробництво із застосуванням способу виготовлення ковбас із замороженої сировини.

М'ясо для сиров'ялених ковбас перед посолом ріжуть на шматки масою 300-600 г., після чого витримують в посолі 48-96 годин. Охолоджене до 2°З м'ясо солять в шматках по 300-600 р. протягом 5…7 діб, при температурі 2…4°С, додаючи 3,5 кг солі на 100 кг сировини. Витримане в посолі м'ясо подрібнюють на м'ясорубці з діаметром отворів в решітці 3 мм.

Складання фаршу з додаванням спецій відбувається в мішалці протягом 8-10 хвилин. Фарш витримують в місткостях при температурі 2±2°С протягом 24 г. для його дозрівання.

Наповнені фаршем батони піддаються осіданню при температурі 2…4°С протягом 5…7 діб. Сушка і дозрівання ковбас в кліматичних камерах триває 20…23 діб. Загальна тривалість процесу досягає 40 діб.

Стійкість твердих сиров'ялених ковбас в значній мірі залежить від змісту солі. Нерідко причиною браку є недостатня кількість вкладеної солі. Раніше закладка 34 і 38г солі на кілограм ковбасної маси було звичайною справою. Загальний розвиток настанов і звичок в харчуванні на основі фізіологічної доцільності виявився в зменшенні кількості солі, що додається, при виробництві продуктів взагалі і сиров'ялених ковбас в першу чергу. При цьому було залишене без уваги те, що, як було сказане вище, стійкість сиров'ялених ковбас надзвичайно залежить від змісту солі. Нижня межа лежить в межах 28г на кілограм ковбасної маси.

В холодну пору року зміст солі в кількості 28г на кілограм маси прийнятний, але повинне бути оцінений як ризиковий. Не виключено, що і в холодну пору року бувають температури, негативно впливаючі на якість слабо солоних сиров'ялених ковбас. За відсутності настійної необхідності змін встановлюють закладку 30 г. солі на кілограм маси.

Закладка 30 г. солі на кілограм маси сиров'ялених ковбас тривалого зберігання повинно вважатися нижньою межею [13].

При посолі м'яса, призначеного для сиров'ялених ковбас, як правило, вносять 3,5 кг солі на 100 кг сировини. В результаті дозрівання і сушки концентрація солі в готових виробах підвищується до 4,5 - 6%.

За останній час отримали розповсюдження ряд способів прискорення технологічного процесу виготовлення сиров'ялених ковбас. Серед них одне з перших місць займає глюконо-дельта-Лактон - дельта-Лактон глюконової кислоти (ГдЛ) - призначений для створення прискореного дозрівання сиров'ялених ковбас.

Цей засіб прискорення дозрівання зробив можливим поставляти готову до реалізації сирокопчену ковбасу протягом 48 годин.

Деякі речовини містять в своїй молекулі як карбоксильну, так і гідроксильні групи, тобто є одночасно кислотою і спиртом. Вони можуть вступати в реакцію самі з собою, утворюючи ефір, званий «внутрішнім ефіром» або лактоном кислоти. До цього типу речовин відноситься і глюконова кислота, молекула якої містить 1 карбоксильну і 5 гідроксильних груп.

Глюконо-дельта-лактон (ГДЛ) - білий, практично без запаху кристалічний порошок із злегка солодкуватим смаком, добре розчинний у воді, є нейтральним внутрішнім ефіром глюконової кислоти. Глюконова кислота - натуральний елемент фруктових соків, меду, вина, солоду і пива.

В твердому стані це лактон, при розчиненні якого у воді відбувається його гідроліз в глюконову кислоту до досягнення рівноваги між глюконовою кислотою і лактоном. Перехід глюконо-дельта-лактона в глюконову кислоту приводить до зміни смаку від солодкого до нейтрального або злегка кислуватого.

В м'ясних продуктах ГДЛ гидролізуєтся в глюконову кислоту під впливом власної вологи м'яса, поступово зменшуючи рН системи. При встановленні рівноваги з лактоном, має слабокислу реакцію, виникає глюконова кислота з кислим смаком і низьким показником рН.

Знижений рівень рН встановлюється в проміжку від 40 до 60 хвилин і більше, залежно від концентрації ГДЛ і температури. При температурі 25°С рівновага встановлюється через 3 г., при 40°С - через 1г.

В однопроцентному розчині глюконо-дельта-лактона рівновага наступає при 56% глюконової кислоти, в двопроцентному - при 66%, в десятипроцентному - при 77%. З цього виходить, що чим вище концентрація ГДЛ, тим більше сильне пониження рН фаршу.

Як і кислоти, що містяться в м'ясі, глюконова кислота бере участь в утворенні смаку готового продукту.

ГДЛ можна домішувати до посолочної суміші, якщо бажано отримати розсіл із зниженим рН, при чому в сухій посолочні суміші він не має кислого смаку. Тільки після розчинення посолочної суміші у воді можна отримати розсіл з необхідним ступінем кислотності. Є дані про істотне зменшення кількості вільного нітриту при додаванні у фарш глюконо-дельта-лактона.

Встановлено, що при додаванні 0,25 і 0,5% глюконо-дельта-лактона кількість нітриту в готовій ковбасі зменшувалася від 7,8 до 4,8 і 3,1 мг%. При цьому стійкість забарвлення ковбаси підвищувалася прогресивно, а рН знижувався від 6,1 до 5,5.

При виробництві сиров'ялених ковбас рекомендується додавати ГДЛ в межах 0,5. 1,0%. Така норма мотивується тим, що кислотність може бути різноюунаслідок мінливості мікрофлори, і не виключена можливість псування при мікробіально обумовленій зміні рН. Є дані про сприятливий вплив ГДЛ на мікрофлору ковбаси.

Перевагою глюконо-дельта-лактона, на думку деяких дослідників, є істотне скорочення тривалості виробництва сиров'ялених ковбас.

Успішне виробництво сухих ковбас залежить від своєчасного зниження рН ковбасного виробу. Безпосередньо в процесі виробництва. рН сировини може досягати 6,4, а підсумковий рівень рН ферментованих ковбас повинен відповідати рівню 4,8-5,4.

Традиційно рівень рН сухих ковбас регулюється за допомогою молочної кислоти, яку виробляють стартові культури, які використовуються в ковбасній масі. Дана ферментація проводиться залежно від температури протягом декількох днів. За допомогою глюконо-дельта-лактона можна зменшити рН безпосередньо в емульсії фаршу і, таким чином, розвиток патогенеза і зміст мікроорганізмів значно скоротиться.

В процесі виробництва сухих ковбас глюконо-дельта-лактон може використовуватися в комбінації з традиційними стартовими культурами. Низький рівень рН, що досягається при використовуванні ГДЛ, сприяє розвитку стартових культур.

Дозування 0,5-1,0% глюконо-дельта-лактона для сухих ковбас є оптимальною і забезпечує високу якість готового продукту.

Проте не можна не помітити, що виготовлена з ГдЛ сирокопчена ковбаса навіть при обережностях - може через 2-3 тижні зберігання сильно понизити смакові якості. З'являється відчуття згіркло-дерев'яного присмаку, який ставить під сумнів можливість зберігання цього продукту. Це пояснюється головним чином тим, що якість сирокопченої продукції визначається процесом дозрівання, який не може управлятися однією технікою. Дозрівання, наведене тільки зовнішніми чинниками, не може гарантувати постійність високої якості товару [8].

Для збереження високої якості, а так само з метою запобігання браку рекомендується додавання у фарш вуглеводів (суха крохмальна патока, глюкоза, сахароза та інше). Мікроорганізми, що містяться в ковбасі для свого розвитку віддають перевагу вуглеводам перед білками і жирами. Завдяки цьому, при додаванні вуглеводів білки і жири виявляються захищеними від можливого розкладання в небезпечний перший період виробництва - період дозрівання.

При розкладанні вуглеводів відбувається утворення кислоти і внаслідок цього, пониження величини рН фаршу. За допомогою зменшення величини рН здатність життєдіяльності мікробів знижується або зв'язується. Таким чином, можна шляхом додавання вуглеводів запобігти утворенню виробничих дефектів, що виявляються, головним чином, у формі зміни смаку (їдкість, дряпаючий смак).

Проте додавання вуглеводів не може бути безмежним, оскільки від кількості вуглеводів, що додаються, залежить ступінь утворення кислоти і глибина зниження величини рН. При передозуванні додавання вуглеводів відбувається надмірне утворення кислоти і прокисання фаршу ковбас.

Сприятливим для фарбування також як і для запобігання інших дефектів виготовлення, вважається додавання вуглеводів в кількості 0,2-0,3% маси. Не всі вуглеводи надають на дозрівання сиров'ялених ковбас однакову дію.

Вище за всі оцінюються суха крохмальна патока, оскільки вона є вуглеводом, що складається з багато яких сахарів, які використовуються мікроорганізмами, що знаходяться в сиров'ялених ковбасах, проте не так сильно розкладаються, як прості сорти цукру (наприклад, декстроза). В практиці позитивно показав себе тростинний цукор, проте по дії він поступається сухій крохмальній патоці. При застосуванні виноградного цукру (декстрози), який також використовується з успіхом, необхідно дотримуватися обережності, оскільки він завдяки своїй здібності до легкого розкладання, може викликати переокислення. Величина добавки виноградного цукру постійно повинна бути менше добавки сухої крохмальної патоки.

Бажане стабільне забарвлення виникає за допомогою декількох проміжних ступенів.

Високу ефективність показало виробництво сиров'ялених ковбас із застосуванням заморожування сировини.

При здійсненні способу виготовлення ковбас із замороженої сировини, укомплектована партія м'яса яловичини, свинини і шпика заморожується протягом 48-72 годин в шматках, з такими розмірами, щоб ножі куттера були в змозі захопити заморожене м'ясо і подрібнити його в чаші куттера.

При подрібненні м'яса, замороженого до кристалічного стану води, що міститься в ньому, використовується явище утворення тріщин в масі продукту перед лезом ножа, що рухається, сприяючих виникненню зернистої структури фаршу, що оптимізує процеси сушки.

Для заморожування і підморожування м'яса передбачається пристрій спеціальних скороморозильных камер. Жиловане м'ясо в тазах з алюмінію або неіржавіючої сталі розмірами 350x175x70 мм, встановлених на спеціальних візках-етажерках, в морозильних камерах піддаються заморожуванню при температурі - 23°С і швидкості руху повітря більше 7 м/с. Тривалість заморожування 4 години. Вказані розміри м'ясного блоку (350*175*70) допускають його подрібнення безпосередньо в куттері.

При виробництві сиров'ялених ковбас з підмороженої сировини спочатку в куттері подрібнюють яловичину, а потім додають свинину і куттерують до розміру частинок 3 мм Після додавання інших м'ясних компонентів вносять сіль, нітрит натрію і перемішують до в'язкого стану і необхідної зернистості фаршу.

Велике значення має температура оброблюваного продукту. В процесі переробки сировина може нагріватися дуже швидко або дуже поволі.

Дуже швидке нагрівання може привести до дефектів продукту і утворення змазаного вигляду на розрізі, м'якої консистенції готової продукції.

Повільне нагрівання приводить до занадто тугого фаршу, який неможливо наповнювати в оболонку.

Обом порушенням критеріїв необхідно запобігти. Це можливо шляхом регулювання температури продукту в ході поточної фази виробничого процесу.

Відрізок часу, протягом якого оброблюваний продукт повинен бути розсипчастим, текучим і слабов'язким, можна достатньо добре регулювати додаванням солі, якщо в розсипчастий продукт додати сіль.

Якщо м'ясо стало в'язким до додавання солі, то після негайного додавання чергової порції солі, воно знову стане розсипчастим. І лише після декількох оборотів чаші фарш знову поволі почне придбавати в'язкість. В цій фазі є можливість сировину подрібнювати далі або привести до необхідної зернистості[1].

Під визначенням злегка в'язке треба розуміти перехідний стан крошливої (розсипчастої) консистенції до компактної кулястої готовності фаршу. Настання моменту готовності фаршу регулюється додаванням солі.

При виготовленні сиров'ялених ковбас із замороженої сировини процес протікає у такий спосіб:

- куттер охолоджують до точки замерзання;

- завантажують в куттер сировину в наступній послідовності:

- пісне м'ясо

- включають повільний хід

- додають шпика

- куттерують фарш на великих обертах до якнайтоншої зернистості.

- нітритну сіль засипають за короткий час перед тим, як фарш почне грудкувати. Фарш знову стає розсипчастим.

- подрібнюють фарш далі, поки він знову не почне грудкувати, не зв'язуючись.

- спеції і добавки засипати настільки своєчасно, щоб вони встигли добре перемішалися з фаршем.

Фарш акуратно завантажують в шприц, не допускаючи повітряних пустот, і негайно формують.

Попадання повітря в ковбасну емульсію в процесі куттеровання і наповнення оболонки повинно бути мінімальним. Для цього використовують вакуумне устаткування, підтримуючи його в належному стані, ретельно настроюють кліпсатори, суворо дотримуються правил вивантаження ковбасного фаршу з куттера.

Процес формування ковбасних виробів включає: підготовку ковбасної оболонки, шприцювання фаршу в оболонку, в'язку або кліпсовання батонів і навішування їх на палиці і рами.

Надається велика увага збереженню в процесі шприцованія якості і структури фаршу.

Навішені на палиці батони направляють на заключний етап виробництва ковбасних виробів - сушку і дозрівання.

Сушка і дозрівання - один з найважливіших етапів виготовлення ковбасних виробів з тривалим терміном придатності. Тільки при дотриманні всіх гігієнічних і технологічних вимог можна отримати очікуваний результат.

В процесі осідання, що відбувається в камері осідання, відновлюються структурні зв'язки між складовими частинами фаршу, які були зруйновані при подрібненні і шприцюванні, збільшується частка міцнозв'язаної вологи. Фарш ущільнюється і стає монолітним, а готовий продукт виходить більш соковитим, з кращою консистенцією. Одночасно відбуваються реакції, що стабілізують забарвлення фаршу в результаті дії нітриту натрію.

Сиров'ялені ковбаси складаються з подрібненої м'язової тканини і шпика. Відповідно консистенції ці ковбаси підрозділяються на менш стійкі мажущіся сиров'ялені та більш стійкі тверді сиров'ялені. Ці вироби відрізняються ступенем подрібнення і значно складом спецій.

Сиров'ялені ковбаси, які за допомогою тривалої витримки надбають особливу стійкість і здібність до тривалого зберігання, називаються ковбасами тривалого зберігання або твердими ковбасами.

Для виробництва ковбас тривалого зберігання першочергову вагу має використовування відповідної сировини. Оскільки для цього потрібна яловичина, то повинне перероблятися пісне до пророслого жиром, сухе м'ясо корів. У будь-якому випадку це м'ясо повинне, як було сказано, мати сприятливе для виробництва сиров'ялених ковбас значення рН. Це відноситься і до переробки свинячого м'яса, яке повинне походити від свиней або кастрованих кабанів.

Шпик, що направляється на вироблення ковбас тривалого зберігання, повинен бути перероблений свіжим, але добре охолодженим, краще навіть підмороженим.

Підбір сировини для виробництва сиров'ялених ковбас, що мажуться, повинен проводитися з тією ж відповідальністю, як і для твердих сиров'ялених ковбас. Це відноситься до якості м'яса, а також до свіжості шпика або грудинки, що переробляється.

Особливо слід зазначити роль ковбасної оболонки. Оскільки, для того, щоб ковбасні вироби могли довго зберігатися, дуже важливо упакувати їх в оболонку, яка володіла б особливими властивостями. Ковбасна оболонка є невід'ємним компонентом виготовлення ковбасних виробів. Для виробництва ковбас з підвищеним терміном придатності найбільш підходять натуральні оболонки.

Натуральні оболонки, вживані при виробництві сиров'ялених ковбас, повинні бути ретельно знежирені, оскільки жир, що пристав до оболонки, при тривалому зберіганні або зігріванні гіркнутиме і може негативно вплинути на запах, смак і колір ковбаси. Для виготовлення сиров'ялених ковбас не слід використовувати свіжі кишки відразу після забою. Натуральні кишки для виготовлення сиров'ялених ковбас повинні бути посолені не менше одного тижня після шлямовки. Для виготовлення сиров'ялених ковбас на ряді з натуральними використовуються штучні оболонки [13].

Штучна оболонка повинна разом з достатньою міцністю володіти добрими усадковими властивостями і зчепленням з продуктом, а, перш за все рівномірною і достатньою здатністю відведення вологи з фаршу. Тому украй необхідно використовувати для виготовлення сиров'ялених ковбас тільки ту оболонку, яка виробляється постачальниками спеціально для цієї мети. Для формування сиров'ялених ковбас, широке застосування придбала штучна оболонка для ковбас і м'ясних продуктів «Белкозін (ТУ 9212-094-00008064-96) марки» (ОК). Номінальний діаметр оболонок типу ОК - 35, 40, 45, 50 і 65 мм.

Перед переробкою на тверді сиров'ялені ковбаси принципово рекомендується м'ясо і шпик заморожувати (-8°С до -12°С). Шпик, що використовується на сиров'ялені ковбаси, повинен бути бездоганної якості. Це повинен бути, переважно, хребтовий шпик, ретельно звільнений від шкури, так звані прирізки шкури - перехідний шар від шкури до шпика, не повинні залишатися на шпику. Смуги шпика повинні бути достатньо охолоджені, але не перетримані на повітрі.

Від якості шпика точно також залежить успіх у виготовленні даного сорту сиров'яленої ковбаси, як і від ретельно відібраного пісного м'яса.

Процес виробництва сиров'яленой ковбаси можна розділити на два цикли:

- холодний - посол і дозрівання м'яса і фаршу;

- теплий - обезводнення фаршу.

Перший цикл проводять при температурі 0… - 2°С, перешкоджаючої розвитку бактерій. Як правило, він триває 20 діб.

Велике значення для якості готової ковбаси має поступовість процесу виробництва, виключення різких перепадів температури і сильних потоків повітря. При сильних повітряних потоках м'ясо, знаходячись як в посолі, так і в осіданні, швидко сохне з поверхні. Тоді як в посолі, так і в осіданні не повинне відбуватися сильне усихання м'яса, а тільки консервація і дозрівання. Тому перший цикл процесу необхідно вести в приміщеннях, обладнаних тільки батареями, що підтримують температуру 0-2°С, а не повітряним охолоджуванням, що викликає швидке усихання.

Термічна обробка м'яса з метою зменшення числа мікроорганізмів, що знаходяться на поверхні, описано різносторонньо, проте, не у зв'язку з сировиною для виробництва сиров'яленої ковбаси.

Відомі досліди, коли яловичу тушу протягом двох хвилин обробляли гарячою водою або парою при температурі між 80 і 96°С і добивалися істотного зниження числа бактерій.

Сміт і Гран (1978) досліджували поведінку сальмонел, різних типів Е. coli, а також загальне число мікробів на яловичому і баранячому м'ясі після занурення м'яса на 10 секунд в гарячу воду температурою 80°С. На яловичому м'ясі число сальмонел і колі зменшилося на 99%, а на баранині - на 99,9%.

Дозрівання є найзначнішою фазою всього процесу виготовлення сиров'ялених ковбас, оскільки при цьому відбувається фарбування, ароматизація і консервація. При дозріванні необхідно особлива увага уділяти температурі, відносній вологості і циркуляції повітря. Температура по можливості не повинна перевищувати 18-20°С. Як показала практика, ця температура найбільш сприятлива для фарбування і ароматизації, при ній якнайкращі умови для розвитку має бажана мікрофлора, а небажані мікроорганізми грунтовно пригноблюються. Температура 18°С достатня для досягнення доброго фарбування сиров'ялених ковбас. Температура вище 20°С, особливо 26,5-28°С, сприяє, особливо за наявності відповідної мікрофлори, утворенню щиплючего смаку, зайвого окислення, а також дефектам кольору. Разом з температурою треба надавати особливу увагу вологості повітря. Вона повинна регулюватися так, щоб поверхня ковбас не залишалася вологою, але не занадто висихала.

Волога поверхня сприяє ослизненню і появі нальоту на ковбасній оболонці і утворенню сірого шару. Занадто низька вогкість повітря легко приводить до сильного передчасного висихання оболонки і зовнішньої зони сиров'ялених ковбас. При цьому за рахунок утворення сухого шару стримується або повністю припиняється вихід вологи з серцевини ковбаси [2].

Безперешкодний вихід вологи з фаршу є одним з головних чинників консервації. Шляхом відповідного регулювання вологості повітря необхідно добитися того, щоб ковбаса в перші три дні виготовлення, тобто під час дозрівання, втратила як мінімум 3% своєї маси.

За допомогою того, що відбувається при цьому зниженню величини рН (5,2 до 5,4) і підвищенню змісту солі процес консервації досягає свого завершення, і небезпека виникнення викликаних бактеріями пошкоджень надійно усувається.

В процесі дозрівання, сиров'ялені та сирокопчені продукти проходять однакові процеси забарвлення, консервації і дозрівання. Спосіб від способу відрізняється лише тривалістю виконання, яка змінюється завдяки застосуванню певних допоміжних речовин. Байдуже, за рахунок чого відбувається процес, явища розщеплення або перетворення залишаються тими ж.

З погляду економіки виробництва, класичні способи природного дозрівання не представляють ніякого інтересу. Цей спосіб виробництва розглядається тут тільки тому що природний спосіб дозрівання є класичною формою дозрівання сиров'ялених ковбас. Крім того, не можна забувати про те, що серед можливостей різних видів дозрівання, лише спосіб природного дозрівання може бути здійснений, за відсутності інших технічних і відповідних додаткових засобів.

Процес фарбування і консервації при природному дозріванні триває, як правило, 20-25 днів. Протягом цього часу зовнішня поверхня ковбаси покривається слизом, який, залежно від інтенсивності її появи, повинен через більші або менші проміжки часу змиватися теплуватою, злегка підсоленою водою. Залежно від інтенсивності процесу консервації і фарбування це може бути потрібно проводити кожні 1-2 дні. Тільки після того, як слизисте покриття перестане з'являтися, можна вважати процес дозрівання закінченим.

При сучасному стані техніки можливо проводити дозрівання сиров'ялені ковбаси в кліматизованих приміщеннях. При кліматичному дозріванні користуються кліматичними установками - це спеціально сконструйовані камери, які за допомогою активної циркуляції повітря дозволяють регулювати температуру і відносну вологість повітря. Конструкція кліматичного агрегату повинна забезпечити установку і регулювання температури і відносної вологості повітря і підтримку встановлених кліматичних умов, правил гігієни. При правильному управлінні сучасними технологіями, випадки виробничого браку майже виключаються [11,13].

Принципово повинне бути гарантовано, що в камері дозрівання забезпечена необхідна для дозрівання сиров'ялених ковбас вологість повітря. За допомогою штучного зволоження або осушення незалежно від вологістних умов зовнішнього повітря, повинна бути забезпечено необхідна вологість повітря. При незначній циркуляції повітря рекомендується в перші дні підтримувати вологість повітря на рівні 90% з тим, щоб в наступні дні зменшити її до 85%.

При недостатньому або нерівномірному повітрообміні, відтік вологості з ковбасного фаршу в перші дні дуже слабий і наступає відносно пізно. Зокрема при підвищенні температури дозрівання можуть з'явитися смакові відхилення і інші дефекти.

В перебігу подальшого зберігання ковбаса більше не так чутлива до підвищень температури вище 20°С, так само як і до коливань вологості повітря, як в початкові дні, особливо тоді, коли треба проявляти особливу турботу про рівномірний рух повітря. При цьому мається на увазі не стільки подача свіжого повітря, в значенні кисню, а значно більше рівномірне відведення з фаршу в зовнішню атмосферу вологи і газоподібних речовин, що виділяються.

В період дозрівання найсприятливішими є температури 12-15°С і відносна вологість повітря 75-80%. Спочатку рекомендується підтримувати відносну вологість повітря на рівні близько 80%. Більш висока вологість повітря сприяє плесневінню поверхні.

Процес дозрівання в приміщенні для передержки має виключно важливе значення, як для стійкості, так і для стабілізації забарвлення і аромату. Особливо високі вимоги у зв'язку з їх стійкістю пред'являються до ковбас тривалого зберігання, які повинні піддаватися достатньому дозріванню.

З метою скорочення виробничого циклу може застосовується сучасна технологія сиров'ялених ковбас - за допомогою процесу ферментації. Він полягає в тому, що білки м'яса під час процесу куттеровання переходять в розчин (розчинення протеїнів).

За допомогою ферментації кислотоутворюючі стартові культури, що містяться в сиров'яленій ковбасі, перетворюють цукор на кислоту. Величина рН продукту падає. Досягши величини рН 5,3 протеїни м'яса переходять з розчину в стан гелю, денатурують, сиров'ялена ковбаса твердне, перший ступінь ферментації закінчується [10].

У стадії дозрівання сиров'ялених ковбас на смак впливають головним чином мікробіологічно-ензіматичні процеси, що викликаються стартовими культурами, що мають наступні головні задачі:

- кисломолочна культура - утворення молочної кислоти, утворення ароматичних компонентів або їх попередників, утворення бактерицидів стафілококів (мікроперетворення нітрату в нітрит), руйнування перекису водню шляхом каталізу, а також утворення ароматичних компонентів або їх попередніх ступенів (ліпази, протеази, пептідази)

- поверхневих культур (дріжджі, цвілеві гриби) - утворення ароматичних компонентів або їх попередників за допомогою головним чином сильних протеолітично-активних речовин.

Завдяки великому прогресу в кліматичній техніці, а також завдяки сухим м'ясним, молочним і рослинним протеїнам виникла можливість отримання високоякісних твердих продуктів. Скорочення часу виготовлення негативно вплинуло на ароматоутворення ковбас. Оскільки ароматизація грунтується на мікробіальном обміні речовин, під час скороченого часу дозрівання виникає дуже мало ароматичних компонентів, яка визначають смаковий профіль «молодих сиров'ялених ковбас».

Новим ефективним методом прискорення дозрівання є застосування функціональних ароматизованих сумішей [3].

Аскорбінова кислота і аскорбат каталізують розкладання нітриту у вуглекислий газ.

При внесенні такої ферментированої добавки скорочується загальний час виготовлення. За рахунок цього виникає можливість відчутного скорочення витрат. Скорочення часу дозрівання дає можливість скоротити витрати за рахунок втрат при дозріванні, зменшити втрати за рахунок скорочення часу омертвляння капіталу, вивільнення потужностей, для дозрівання ковбас, за рахунок зниження виробничих витрат по камері дозрівання. Виробництво просто і надійно.

За допомогою відповідного вибору стартових культур і регулювання температур при дозріванні може бути досягнутий навіть типовий аромат сиров'ялених ковбас, дозріваючих під дією цвілевих грибів без поверхневої цвілі.

1.2 Основні показники, що впливають на якість ковбасних виробів

Термін придатності ковбасних виробів залежить від ряду чинників. Перш за все, необхідно контролювати гігієнічний стан виробничих приміщень, устаткування, спецодягу, а також якість і первинну обсіменінність мікроорганізмами м'яса і сировини, що використовується для виробництва м'ясних продуктів згідно «Гігієнічним вимогам до якості і безпеки харчових продуктів».

Рівень обсімененності (а) можна регулювати, варіюючи кількість посолочних інгредієнтів, що вводяться, і аддитивів, знижуючи кількість вільної вологи в м'ясних продуктах. Так, наприклад, можна закласти в рецептуру 4% солі і 5% цукру (разом 9%) - при такій концентрації багато мікроорганізмів не розвиваються. Суміш солі і цукру володіє іншим м'яким, трохи солоноватым смаком, ніж кожна речовина окремо. Проте існують обмеження за змістом масової частки хлориду натрію в ковбасах. Відповідно збільшити зміст солі і цукру до такої концентрації, при якій показник абуде достатнім для інгибірування зростання і розвитку мікроорганізмів, ми не можемо.

Обов'язково треба звертати увагу на вміст в рецептурі ковбас частки сухої речовини. Так, наприклад, аможна понизити, додавши в ковбасну емульсію суху плазму крові, молочний білок, крохмаль, підвищивши зміст жиру. Збільшуючи частку сухої речовини в емульсії, підвищуємо осмотичний тиск в системі. Отже, зростання мікроорганізмів і процеси метаболізму сповільнюються або повністю припиняються.

Аналіз жорсткості і рівня рН води необхідні при приготуванні ковбасних емульсій. Жорсткість води можна взнати в місцевих органах Держсанепіднагляду, центрах Стандартизації, Метрології і Сертифікації. Значення рН води величезно, особливо при використовуванні м'ясної сировини з ознаками PSE і DFD. Чиста вода має нейтральний рівень рН. Водопровідна вода забруднена різними речовинами. Величина рН води може зробити помітний вплив на здатність білків зв'язувати воду [12].

Зсув величини рН в кислу сторону знижує розчинність білків, рівень їх гидратації і величину водозв'язуючої здатності. При чому, якщо рівень рН в ковбасній емульсії дуже високий, то активно починають розвиватися мікроорганізми, а це надає сильну уповільнюючу дію реакції фарбоутворення і може позначитися на терміні придатності ковбасних виробів.

Для приготування ковбасних фаршів сама оптимальна величина рН 5,6-6,0. Так, наприклад, якщо рН м'яса має низьке значення (5,2-5,4) і додається вода також із слабокислим значенням рН, то це може привести до часткової передчасної денатурації білків. Навіть якщо не відбудеться денатурація, то все одно рН води, визначувана концентрацією протонів водню, істотно впливає на вологоутримуючу здатність функціональних груп білків. Виходячи з рівня рН м'яса і води підбирають фосфати (кислі, лужні або нейтральні).

Нітрит натрію бере участь як в реакції фарбоутворення, так і проявляе сильну дію, що інгібірує клітини мікроорганізмів. Збільшення кількості нітриту натрію приводить до більш інтенсивної і стійкої реакції фарбоутворення і дозволить збільшити термін придатності ковбас.

Для продовження терміну придатності ковбас рекомендується використовувати харчові добавки, що знижують значення рН готової продукції. Такі добавки є інкапсульованими харчовими кислотами або сумішшю кислот. Капсулою є желатин або інший харчовий полімер. Усередині капсули знаходиться діюча речовина (лимонна, аскорбінова і інші харчові кислоти в суміші з антиоксидантами). Добавки рекомендується вносити в кінці куттеровання з урахуванням рівномірного розподілу в ковбасній емульсії. Після термообробки і під час зберігання желатинова капсула починає розчинятися у воді, і діюча речовина, виходячи безпосередньо в емульсії, зсовує величину рН в кислу сторону.

2. Теоретичне обґрунтування поставленої в роботі проблеми

2.1 Об'єктивні показники якості м'яса

- водозв'язуюча здатність

- водоутримуюча здатність

- рН

- активність води а

- окислювально-відновний потенціал

- форми зв'язку води.

Якість м'яса визначається його придатністю до вживання в їжу з санітарної точки зору, товарними ознаками і харчовою цінністю.

Воно повинне відповідати стандарту по органолептичним показникам: зовнішньому вигляду, зафарбовуванні, консистенції, запаху.

З погляду переробки, не менше важливими показниками є: величина рН і активність води а, визначаючими його водозв'язуючу здатність і опірність розмноженню мікроорганізмів, тобто стійкість при зберіганні в сирому і переробленому вигляді.

Відразу після забою тварини м'язи, що входять до складу м'яса, знаходяться в розслабленому стані, вони м'які і гнучкі. Найбільшою водозв'язуючою здатністю володіє парне м'ясо. Це м'ясо безпосередньо після забою з температурою в товщі м'язів не нижче 35°С. Значення величини рН досягає найбільшого значення 7,2. В цьому стані білки актоміозинового комплексу максимально дисоційовані. М'ясо здатне в найбільших кількостях зв'язувати і утримувати воду. Воно має яскраво виражене забарвлення і мінімальну мікробіальну обсіменінність. Вказані властивості обумовлюють можливість отримання з такого м'яса виробів найвищої якості.

Після припинення життєдіяльних процесів в тілі тварини склад і властивості тканин, особливо м'язової, істотно міняються, відбувається затвердіння і скорочення м'язів і втрата багатьох позитивних якостей. Відбуваються автолітичні, біохімічні, фізичні і хімічні зміни, у наслідок яких змінюється консистенція м'яса, колір, смак і аромат, а також водозв'язуюча здатність, що має для переробників вирішальне значення.

Біохімічні зміни, що відбуваються в м'ясі після забою, приводять до утворення молочної кислоти. Збільшення концентрації іонів водню, зсув значення рН в кислу сторону викликають зниження водовбирної здатності м'яса. Таким чином, величина рН є показником водовбирної здатності м'яса.

Хід біохімічних і інших процесів, що відбуваються в м'ясі, відображає величина рН. З другого боку, рН - це показник (активності) концентрації іонів водню - фізична величина, що піддається об'єктивному вимірюванню приладами. Математично виражається негативним десятковим логарифмом концентрації іонів водню - lg (H). (Символ рН розшифровується як р - потенційний математичний ступінь, Н - hydrarchium).

Унаслідок складних біохімічних процесів, що відбуваються після смерті тварини, в м'язах нагромаджується молочна кислота, знижується кількість фосфорних з'єднань. Наступає посмертне задубіння м'язів (rigoris mortis). У міру збільшення кислотності (падіння величини рН) білки м'яса денатуруються, що викликає зміну кольору і виділення м'язової рідини. Що виділяються при цьому ферменти обумовлюють розпад білка. Ці процеси протікають поволі (в тушах крупної рогатої худоби 12 годин). В процесі подальшого зберігання м'ясо лагідніє (тендерізирується).

Другою важливою зміною, що відбувається в м'язах після забою тварини перед початком задубіння - холодне скорочення м'язів. Холодним скороченням називають ступінь контрактації м'язів під дією холоду, виникнення поперечних містків, що є, між контрактильними білками, актином і міозином. Це явище відмінне від післяубійного задубіння [12].

Нова технологія направлена на те, щоб уникнути або звести до мінімуму вплив задубіння або холодного скорочення м'язів шляхом швидкого заморожування або сублімації м'яса, що не піддавалося вказаним змінам, тобто парного.

Його водовбираюча здатність настільки велика, що її достатньо, щоб забезпечити отримання високих виходів без використовування яких-небудь хімічних добавок (наприклад, фосфатів). Перешкодою на шляху використовуванню цих переваг є швидкий перехід м'яса (4-6 г.) в стан м'язового задубіння, у наслідок якого ці властивості втрачаються.

Цікаві 3 питання:

1. доброякісність продукції;

2. вихід готової продукції;

3. якість (щоб можна було її продати).

Доброякісність - гігієнічний стан, обсіменінність (кількість колоній мікробів).

Гігієнічний стан первинної м'ясної сировини має особливо важливе значення. Мікроорганізми знаходять в м'ясі ідеальне джерело живлення. При виникненні сприятливих навколішніх умов як, наприклад, температури, мікроби розмножуються вибухоподібно. Чим менше мікробіальное забруднення сировини і чим нижче температура, тим повільніше росте обсіменінність.

На сьогоднішній день про якість м'яса ми судимо в основному по органолептичним показниках: фарбі, запаху, смаку, консистенції (сухе, водянисте, липке). Річ у тому, що хімічні зміни в м'ясі помітні лише тоді, коли продукт вже майже зіпсований [6].

Направлені (що викликають, що знаходять, псують або відповідні мікроорганізми індикатори) мікробіологічні дослідження можуть бути результативними у зв'язку з їх інформативністю по поведінці мікроорганізмів під впливом ендогенних або екзогенних чинників.

Тому об'єктивними визначальними показниками якості м'яса, його стійкості, придатності до технологічної переробки є температура, величина рН і активність води а, співвідношення парціального тиску кисню і вуглекислого газу у поверхні продукту. При виготовленні ковбас і копченостей активність води знижується шляхом додавання солі, сушки.

Гальмуванню зростання мікробів сприяє додавання нітриту при посолі, а також мікробне окислення певних продуктів або додавання харчових кислот. Нітрит - не тільки офарблююча речовина, але і пригнічений розвиток мікробів і зараджуючий продукту спеціальний смак «ветчинністі».

Ендогенне обсіменіння - за рахунок проникнення мікроорганізмів з кишечника через кровоносну і лімфатичну системи до органів і тканин тварини. Особливо сильно після смерті тварини, коли стінки кишечника стають проникними для мікроорганізмів.

Екзогенне обсіменіння - під час технологічної обробки, починаючи з моменту забою, знекровлення, зйомки шкур, витягання нутрощів через інструмент, устаткування, руки і одяг робітників.

Для м'яса, отриманого в нормальних умовах, характерне тільки поверхневе обсіменіння. Останніми роками поряд з салмонеллами в центрі уваги стали в першу чергу Campylobacter jejuni, Versinia enterocolitica, Listeria monocitogenes, Staphilococus auerus, а також ентерогеморрагічна Escheria а coli (EHES) [12].

Вимоги до забезпечення бездоганної санітарної безпеки свіжої сиров'яленої ковбаси можуть бути сформульовані в наступному порядку: контроль за якістю сировини, санітарні заходи щодо всього виробничого ланцюга, застосування дозування солі на вищій межі, що допускається смаковим рівнем, а також використовування стартових і захисних культур для надійного зниження величини рН і конкурентної мікрофлори.

Показники рН і а не є тільки теоретичними поняттями, вони мають найреальнішу практичну цінність. Існує зв'язок між активністю води і умовами розмноження мікробів.

Активність води - це та кількість води, яка знаходиться у розпорядженні мікробів для їх життєдіяльності.

Збільшення а м'яса сприяє розмноженню мікроорганізмів. Пониження а до 0,8 сприяє придушенню розвитку основних видів бактерій, що викликають псування м'яса (окрім дріжджів і цвілі).

Водозв'язуюча здатність м'язової тканини з часом знижується і досягає мінімуму до кінця першої доби. Надалі вона підвищується, але не досягає первинного рівня.

Оскільки на переробку поступає м'ясо різної якості, в основній масі, що зазнало холодного скорочення м'язів, то змірявши рН, можна визначити його вологоутримуючу здатність і прийняти заходи, щоб отримати високий вихід і запобігти утворенню бульйонних і жирових набряків або сухості ковбасних виробів.

Для прийняття раціональних рішень, що забезпечують оптимальний вихід і якість продукції ковбасних виробів особливо копченостей, розрізняють 3 ступені якості: М'ясо РSЕ; Нормальне м'ясо; М'ясо DFD.

Причини виникнення відхилень якості різні і будуть приведені нижче.

М'ясо РSЕ - його назва походить від їх англійського звучання слів: Pale-білий, Soft-м'який, Exuditativ-виділяючий воду.

У м'яса PSE гликолиз (зменшення енергоносія глікогену в м'язах) протікає після забою дуже швидко. Величина рН падає в перебігу години до 5,5 і нижче. Одночасно це і кінцеве значення величини рН. Значення рН, зміряне в туші після закінчення однієї години після забою, позначається «pH». Переробка м'яса PSE має наступні особливості:

- Обмежена вологоутримуюча здатність. М'ясо PSE не здатне утримувати зв'язану воду, тому воно здається дуже водянистим.

- Світлий білий колір. Навіть за допомогою нітриту натрію червоний колір посоленого м'яса не досягається.

- Консистенція м'яка. В екстремальних випадках консистенція м'яса настільки м'яка, що здається, що виріб не проварений.

- Стійкість в зберіганні добра. Завдяки низькій величині рН м'ясо PSE зберігається відносно довго.

Якщо незабаром після забою низька величина рН співпадає з відносно високою температурою, то описані вище явища денатурації м'язових протеїнів викликає порушення міжклітинних мембран і витіканню рідини. З цієї причини м'ясо PSE має знижену водозв'язуючу здатність. Виникнення м'яса PSE може бути зменшено (але не ліквідовано) обережним транспортуванням, правильним відношенням, швидким знекровленням, ефективним охолоджуванням туші. Визначити м'ясо PSE швидше за все можна по величині рН.

М'ясо DFD - походить з англійського: Dark-темний, Firm-міцний, Dry-сухий.

В протилежність м'ясу PSE гліколіз в м'язах м'яса DFD відбувається дуже обмежено або зовсім не відбувається. В перебігу 24 годин з моменту забою величина рН падає до 6,2 і вище. Значення рН, зміряне після закінчення 24 годин після забою, позначається «рН».

М'ясо DFD має наступні особливості переробки:

- Дуже висока влагоутримуюча здатність. Воно таке міцне утримує свою вологу, що справляє враження сухого і клейкого.

- Колір темно-червоний. При пофарбуванні виходить сильно яскравий червоний колір посоленого м'яса.

- Консистенція дебела.

- Термін зберігання обмежений. Через високе значення рН термін зберігання м'яса DFD обмежений.

Окрім обмеженого терміну зберігання м'ясо DFD, завдяки добрій влагоутримуючої здатності, темному кольору і дебілій конституції якнайбільше підходить для виготовлення сиров'ялених ковбас.

Слід зазначити, що величина рН є показником і кольору, і смаку, і аромату.

Метою роботи є вишукання методів скорочення тривалості процесу виготовлення сиров'ялених ковбас за рахунок підвищення ефективності застосування мікробіологічної технології при збереженні якості на рівні таких властивих тривало дозріваючих ковбас показників, як тверда консистенція, специфічний смак і тонкий аромат.

2.2 Методи досліджень, зміст дослідних робіт, їх техніка

Критеріями ходу технологічного процесу на всіх його етапах приймаються вологість продукту в %, його кислотність рН, активність води а, смак і аромат.

Об'єктами дослідження є сиров'ялена ковбаса салямі [10], ковбаса сиров'ялена «свіжа» і сиров'ялена «цибульна» [4].

Зміст вологи в ході процесу дозрівання і сушки визначалася арбітражним методом з використанням етанолу [6], з подальшим обезводненням при знижених температурах, що виключає можливість розвитку побічних реакцій.

Визначення змісту вологи в продукті

Для цього навіску фаршу (5 г) зважують з точністю до 0,0001 г. в бюксі, заздалегідь висушеній до постійної маси, з 10-15 г. прожареного піску і скляною паличкою. До вмісту додають 5 мл етанолу і, перемішуючи паличкою, нагрівають на повітряній бані (80-90 С) до зникнення запаху спирту.

Потім пробу висушують в сушильній шафі в перебігу 2 годин при температурі 103±2 С. Бюкси з навіскою охолоджують в эксікаторі із закритою кришкою протягом 30 хвилин і зважують. Зміст вологи обчислюють по формулі:

Х = (2.1)

де х - зміст вологи, %;

m - маса бюкси з навіскою до висушування, г;

m - маса бюкси з навіскою після висушування;

m - маса бюкси, р.

Кінцевий результат аналізу визначають, як середнє арифметичне двох визначень, розбіжності між якими не повинне перевищувати 0,1%. Обчислення проводять з точністю до 0,1%.

Найважливішим показником якості м'яса для переробників є його водозв'язуюча здатність (ВЗЗ) - здатність утримувати воду, що природно міститься і додану під час переробки і обробки.

Співвідношення вода/білок у яловичого і свинячого м'яса знаходиться в межах від 3,3 до 3,6. Переважна частина води (80%) зв'язується міофібрилами. При переробці м'яса центральне місце у ВЗЗ займають міофібрилярні протеїни.

Набряклі під впливом солі і розчинені міофіобрилярні протеїни утворюють в ковбасному фарші тривимірний каркас (гель) співвідношення вода/білок якого може досягати від 5 до 6.

Найдостовірнішим і ефективно визначуваним показником водозв'язуючої здатності м'яса є величина рН, що служить критерієм і інших властивостей м'яса.

2.3 Визначення величини рН

кислотна нейтральна лужна

0__________________________7___________________________14

Шкала приладу для визначення величини рН

Як видно з малюнка 1 шкала приладу для визначення величини рН тягнеться від 0 до 14. Від 0 до 7 знаходиться кислотна область, у 7 знаходиться нейтральна крапка і від 7 до 14 - лужна область.

Величина рН вимірюється рН-метром, який складається з скляного електроду, кабелю, показуючого приладу.

Скляний електрод заповнений розчином хлористого калію. На кінчику скляного електроду знаходиться, власне чутлива вимірювальна, діафрагма. Вона не повинна висихати і повинна постійно підтримуватися у вологому стані. Якщо в ході багатьох вимірювань м'яса і м'ясних виробів діафрагма покриється плівкою з жиру або м'ясного білка, її треба видалити. Якщо це не зробити, прилад показуватиме величину рН жирової або білкової плівки, а не рН м'ясного виробу.

Особливу важливість для точного вимірювання величини рН є установка рН-метра. Юстирування рН-метра виконується за допомогою стандартного розчину, що має певну величину рН. Придатність скляного електроду обмежується 1-2 роками, незалежно від того проводили за цей час вимірювання чи ні. Крім того скляні електроди дуже чутливі до механічних дій, вони легко ламаються. Для запобігання пошкодження скляний електрод захищений металевою гільзою, яка складається при зануренні в м'ясопродукти, як телескоп. В даний час випускаються рН-метри для роботи безпосередньо в цеху.

2.4 Значення фізико-хімічних показників м'яса

Від величини рН залежить кількість адсорбційно зв'язаної води в солоному м'ясі, яка являє собою найбільший інтерес з погляду збільшення виходів готової продукції, оскільки вона є найміцніше зв'язанною, і відділяється під час термічної обробки. В цьому - головна цінність цього показника в порівнянні з органолептичними показниками [3].

Разом з показниками водозв'язуючої і водоутримуючої здібностей, активність води а з'являється інтегральною характеристикою стану м'яса або м'ясопродуктів. «Активність води» відображає взаємозв'язок між станом слабозвязаної вологи продукту і можливістю розвитку в ньому мікроорганізмів.

А- це та кількість води, яка знаходиться у розпорядженні мікроорганізмів для існування. а впливає на весь хід біохімічних і фізико-хімічних процесів, що протікають в продукті. Від її величини залежать терміни зберігання м'яса і м'ясопродуктів, стабільність ковбас, колір і аромат, а також величина втрат при термообробці і зберіганні. Чим аменьше, тим краще.

Продукти з пониженим вмістом вологи легше протистоять мікробіальному псуванню і небажаним фізико-хімічним змінам.

В парному м'ясі активність води складає 0,99 і не чинить ніяких перешкод розмноженню мікроорганізмів. На поверхні м'яса, особливо фасцій, вона дещо зменшується у наслідок висихання (скориночка підсихання).

Величина а може бути зменшено додаванням наступних речовин: ступінь їх дії вказаний в порядку їх переліку: куховарська сіль, поліфосфат, цитрат, аскорбінова кислота, глюкозо-дельта-лактон, ацетат, тартрат, гліцерин, лактоза, молочний білок, жир.

При додаванні солі, цукру і білка досягається посилення зв'язку вологи в харчовому продукті і, отже, погіршуються умови життєдіяльності мікробів [9].

Кількість слабозвязаної вологи зменшується висушуванням. На цьому засновано підвищення стійкості сиров'ялених ковбас і копченостей.

Мінімальне значення активності води для різних мікроорганізмів різне, це показують дані таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Мінімальне значення активності води для різних мікроорганізмів

Розмноження грамнегативної суворо аеробної мікрофлори, що викликає псування свіжого м'яса, гальмується навіть невеликим зниженням а до 0,95 (вироби піддаються термообробці).

При охолоджуванні і зберіганні незапакованого м'яса доводиться шукати компроміс між задоволенням мікробіологічних вимог забезпечення сухої поверхні і прагненням запобігти усиханню і втратам маси продукту. У будь-якому випадку конденсація водяної пари на поверхні м'яса недопустима. А це трапляється, коли холодне м'ясо поступає в більш теплі приміщення з дуже високою відносною вогкістю повітря, наприклад, в обвалку.

Активність води має велике практичне значення. Його величина вказана в таблиці 2.2.

Активність води в м'ясопродуктах визначається різними методами:

· Гравіметричними - по змінах маси проби або допоміжного гігроскопічного матеріалу за рахунок сорбції ним вологи.

· В гігрометричних методах вимірюванням електрофізичних параметрів (електропровідників).

· По точці замерзання, по остматичному тиску.

Таблиця 2.2. Активність води різних м'ясних виробів

Основним при дослідженнях є манометровий метод безпосереднього вимірювання тиску водяної пари.

Активність води визначається як відношення парціального тиску водяної пари над поверхнею продукту до тиску насиченої водяної пари при тій же температурі:

а= = (2.2)

де Р - парціальний тиск;

Ро - тиск насиченої водяної пари;

РВВ - рівноважна відносна вогкість.

Активність води - це характеристика самого продукту, обумовлена хімічним складом і його гігроскопічними властивостями; РВВ - характеристика навколишнього середовища, що знаходиться в гігротермічній рівновазі з продуктом. Активність води служить якісною характеристикою зв'язку вологи в продукті.

Показник активності води а- відношення тиску пари над продуктом до тиску водяної пари чистої води - дозволяє встановити взаємозв'язок між станом слабозв'язаної вологи в продукті і можливістю розвитку в ньому мікроорганізмів.

Зі всієї води, що міститься в продукті, мікроорганізми можуть використовувати для своєї життєдіяльності лише визначену - активну її частину. Тому показник а (вільної, не зв'язаної вологи в харчових продуктах) дає можливість, зокрема, судити про життєздатність бактерій, що містяться в м'ясі і м'ясних продуктах, їх стійкості до теплової обробки, а також схильності продукту мікробіологічному псуванню [12].

Активність води впливає на мікробіальні, ферментативні, хімічні і фізичні зміни в м'ясі. Від величини а залежать терміни зберігання м'яса і м'ясопродуктів, формування кольору і запаху, а також втрати при термообробці.

Окислювально-відновний потенціал (Еh) - це ступінь окислення або відновлення, впливає на мікробіологічну безпеку ковбасних виробів і, отже, на їх збереження разом з такими чинниками як:

- дотримання гігієнічних норм

- активність води (величина а)

- кислотність (значення рН)

- ступінь і тривалість нагрівання (величина F)

- консерванти (наприклад, нітрит натрію)

- конкурентна мікрофлора (наприклад, молочнокислі бактерії)

- температура зберігання.

Менш практично придатними засобами є:

- радіоактивне опромінювання

- застосування високого тиску

- пульсуючі електричні поля або змінні магнітні поля.

Окислювально-відновний потенціал вимірюється системою електродів в mv. Він залежить від рН і позначається як величина Eh.

Величина Eh залежить переважно від хімічного складу і змісту кисню в продукті.

Мікроорганізми аеробів потребують високого, анаеробні - низького окислювально-відновного потенціалу.

Ця обставина використовується для підвищення стабільності свіжого фаршу, сиров'ялених ковбас шляхом вакуумування фаршу при наповненні в оболонку, додавання аскорбінової кислоти, аскорбата і сахарів (знижуючих), а також негайного поглинання кисню (за рахунок розмноження мікробів), внаслідок чого редоксопотенціал (величина Eh) знижується, що виявляється в пригнобленні бактерій аеробів.

Вода, будучи основним компонентом в харчовому продукті, може знаходитися в найрізноманітніших формах зв'язку. При цьому енергія зв'язку має вирішальне значення. Тому, як указував академік П.А. Ребіндер, єдино правильним методом оцінки форм зв'язку води є використовування для цієї мети величини енергії зв'язку. П.А. Ребиндер по величині і енергії зв'язку розрізняє чотири форми зв'язку вологи з тілами (в порядку убуваючого зв'язку): хімічно зв'язана, адсорбційно-зв'язана, осмотично зв'язана, капілярно-зв'язана.

На практиці звичайно маніпулюють, головним чином, поняттями зв'язана і незв'язана вода. Кількість незв'язаної води одержують віднявши від вираженої у відсотках величини вмісту в продукті води (результат множення отриманої хімічним аналізом кількості (по аналізу) білка на «буферне число» 4.

2.5 Фізико-хімічні процеси виготовлення сиров'ялених ковбас

Головна задача молочнокислих бактерій в сиров'ялених ковбасах полягає в утворенні молочної кислоти, яка разом з своєю сенсорною дією на аромат, знижуючи рН, впливає на фарбування, консистенцію, водозакріплення і консервацію. Швидкість і кількість утворення кислоти залежить від безлічі чинників, таких як: температура, вид цукру і його кількість, величини рН, початкова мікробіальне обсіменіння сировини, вигляд, активність і кількість введених стартових культур (молочнокислих бактерій), температури, активності води (зміст води, жиру і куховарської солі), пряностей і виду посолочних матеріалів і їх кількості. Шляхом встановлення цих параметрів можна цілеспрямовано змінити перебіг процесів окислення в сиров'ялених ковбасах [3,8].

Чим вище початкове значення рН, тим більше часу витримують протеїни м'яса, поки величина рН опуститься, наприклад, стане 5,3.

Для швидко дозріваючих сиров'ялених ковбас бажано швидке окислення, тоді як для довго дозріваючих, що виготовляються за допомогою нітрату, потрібне тривале окислення. Це необхідно, щоб нітрат розклався до нітриту (нітрат редуктаза, утворювана мікрококами). Отже, дуже швидке окислення перешкоджає утворенню «благородного аромату сиров'яленої ковбаси».

Швидкість висихання сиров'ялених ковбас знаходиться під впливом випаровування води із зовнішньої поверхні (від оболонки), температури, швидкості руху повітря, різниці у влагозмісті (співвідношення відносної вологості повітря до активності води) і дифузії води в ковбасі (діаметр, водоутримання, величина рН, ступінь подрібнення, структура жиру). При випаровуванні повинні бути подолані як зв'язуючі сили білків, так і осмотичні сили сольового розчину. При висиханні протеїну, що збільшується, у наслідок того, що вивільняється сил зв'язку відбувається взаємне тяжіння молекул білка і тим самим усадка каркаса (згущування). При надмірному висиханні - до утворення сухого шару. Можлива швидкість сушки залежить від готовності продукту віддавати воду. Якщо різниця між відносною вологістю повітря і вогкістю сиров'яленої ковбаси буде дуже великою, то зовнішня поверхня сохне відносно швидше, ніж вода може рухатися зсередини назовні. Якщо вологість в камері дозрівання відповідно понижена, то сиров'ялені ковбаси з високим рН дозріватимуть без проблем, оскільки у наслідок низької швидкості висихання завжди достатньо води встигає диффундувати в зовнішні шари і таким чином утворення зовнішнього сухого шару можно запобігти [2].

На графіках 1- 4 показаний вплив величини рН (5,6 та 4,9 протягом 28 днів) на хід дозрівання сиров'яленої ковбаси в зовнішньому шарі і в серцевині.

Зміни значень рН досягаються варіюванням кількості цукру і стартових культур, що додаються.

Чим нижче величина рН, тим з подовженням часу сушки більше втрати маси продукту. При чому, величини рН впливають на втрати води у поверхневому шарі були слабішими, а у серцевині - сильнішими.

Дуже сильний вплив на втрату води в серцевині обумовлювався різною швидкістю дифузії (зв'язку води). Теоретично з підвищенням висихання вміст солі у поверхневому шарі з-за більшої втрати води повинен був підвищуватися сильніше, ніж в серцевині.

Однак в дійсності відбувається перехід солі з поверхневого шару в середину. Це явище спостерігали Родель і Герман у 1982 році.

Чим вище значення величини рН, тим слабіше збільшення змісту солі у поверхневому шарі при зниженні змісту води і тим більше солі діфундує в середню частину.

Активність води в кожній зоні ковбасного батона відображає динамічну рівновагу системи, що установилася. Як тільки величина а у поверхневому шарі більш або менш понизиться, зараз же завдяки заміні солі на воду, відповідно змінюється величина а в серцевині.

На цих графіках відображається дуже виразно весь комплекс процесів протікаючих в сиров'яленій ковбасі при сушці.

Під час дозрівання твердість сиров'яленої ковбаси постійно збільшується. При чому треба розрізняти обумовлене кислотністю і висиханням надбавку твердості. Чим нижче величина рН, чим швидше йде зменшення величини рН і чим більше різниця між початковим кінцевим значеннями рН, тим вище результуюча твердість сиров'яленої ковбаси. Крім того, на твердість впливають зміст жиру, вид жиру, і його склад, зміст солі, зміст сполучної тканини, вид подрібнення, ступінь подрібнення. Твердість підвищується так само і за рахунок функціональних протеїнів (соя, модифіковані молочні протеїни).

Дослідженнями встановлено, що при дозріванні сиров'ялених ковбас протікають біологічні процеси [2,4,10], які в основному керуються бактеріями. Без бактерій фарш ніколи не стане сиров'яленою ковбасою. Щоб підтримати сприятливий перебіг процесу, були розроблені мікробіальні культури. Це - мікроорганізми, які діють у фарші і в ході нормального дозрівання піклуються про отримання бажаної якості продукції.

Часто в сировині виявляється недолік корисних бактерій, в той же час переважають шкідливі бактерії. Тому доцільно додавання достатньої маси корисних для дозрівання бактерій у формі мікробіальних культур.

З багатьох сотень бактерій, що містяться в сиров'ялених ковбасах, ізолюють певні види. Вони вирощуються методами високих технологій, сублімуються і поставляються в замороженому вигляді, що робить їх застосування при виготовленні сиров'ялених ковбас дуже простим.

Швидке фарбування і надійна стійкість кольору відбувається завдяки дії спеціальних мікрококів, які швидко перетворюють нітрит на азотну кислоту. Вона зв'язується з фарбувальною речовиною м'язової тканини (міоглобіном) і утворює нітрозоміоглобін, який зберігає свій колір при варці (червоний колір посолу) і стійкий при контакті з повітрям.

За допомогою стартових культур досягається повна безвідмовність виробництва і бездоганна в смаковому ароматичному відношенні продукція.

Завдяки ферменту, що виробляється мікрококами, продовжується стійкість продукту, а також зменшується можливість гіркнення.

Швидке затвердіння досягається здатністю лактобактерій перетворювати цукор на молочну кислоту. Відбувається зниження значення рН без збитку для кольору, аромату і смаку. Не бажані кислоти не утворюються. Не відбувається загострення смаку. Навпаки - ковбаса стає ніжнішою, м'якшає.

Невелика втрата маси відбувається за рахунок бажаного утворення желе. Так затвердіння відбувається не тільки за рахунок висихання. Втрати висихання знижуються на 10-15%. Це означає, що додавання стартових культур не позначається на якості виробу.

Стартові культури утворюються на підставі специфічних особливостей селективних мікроорганізмів в чистому вигляді або у вигляді суміші з іншими культурами, з метою поліпшення вигляду, запаху і смаку, а також консистенції.

Різні штами розрізняються своїми особливостями в обміні речовин, зброджуванню цукру, утворенню нітрат-редуктази-каталази і пероксіда, а також напряму ферментації (гліколіза, протеоліза, липоліза), біоконсервації (утворенню нешкідливих для людей антибактеріальних субстанцій).

Як стартові культури можуть бути використані:

Молочнокислі бактерії використовуються для створення з цукру молочної кислоти і забезпечення цим стандартної і стабільної кислотності і ароматизації. Молочнокислі бактерії здатні подавити зростання отруйних і викликаючих псування продуктів мікроорганізмів, виробляти багато субстанцій (молочна кислота, пероксід водню, вуглекислоту, бактеріосин) антагоністів, створювати собі перевагу зростання в протилежність конкуруючим мікроорганізмам (наприклад, отруйливим для харчових продуктів).

Мікрококи відрізняються відносно високою толерантністю до активності води. Вони слабо або зовсім не розмножуються у фарші і тому повинні додаватися у фарш в самому початку і в достатньо великих кількостях. Завдяки своїй стійкості мікрококи довго зберігають аромат доспілої ковбаси, вони володіють також здатністю розкладати нітрати.

Є ряд сортів сиров'ялених ковбас, у яких наявність сухого нальоту цвілі на поверхні оболонки відповідає уявленням покупців про повну оптимальну готовність виробу. Подібні нальоти цвілі, які мимовільно утворюються природним шляхом, можуть виділяти високотоксичні отруйні продукти обміну речовин. Багато цвілевих грибків, що виникають у цих продуктів, можуть привести до небажаного фарбування поверхні ковбас. Тому для цих сортів сиров'ялених ковбас повинні застосовуватися тільки випробувані культури цвілевих грибків.

Переваги цвілевих покриттів дають можливість кожному виробнику сиров'ялених ковбас, виробляти також і ті сорти ковбас, які раніше доводилося прикуповувати [9].

Окрім безпеки виникнення хвороботворних цвілевих грибків, випробувані чисті культури цвілі мають наступні переваги:

1. Сирокопчена ковбаса одержує суху гладку, щільно присталу оболонку.

2. Вживані штами цвілевих грибків благотворно впливають на запах, смак і консервацію ковбас.

3. Завдяки швидкому зростанню культури цвілевих грибків пригнічується зростання небажаних бактерій і цвілевих грибків.

4. Зменшується утворення твердої кірки.

Шар цвілевих грибків захищає сирокопчену ковбасу від шкідливого впливу світла і кисню повітря, тим самим, уповільнюючи гіркнення.

Ферментовані м'ясні продукти недавно стали відноситися до пробіотичних продуктів, що посилюють імунну систему організму людини. Слід зазначити, що поняття пробіотикі і пребіотикі не мало дотепер однозначного визначення, оскільки латинський вислів «pro bios = для життя» у принципі означає все, що ми їмо і п'ємо.

В даний час в науковій літературі перевага віддається наступному визначенню.

Пробіотикі - це конкретні пробіотичні мікроорганізми, які в достатній кількості і в активній формі потрапляють в кишечник і проявляють там позитивну терапевтичну дію (Мал. 1).

Дослідження, проведені як російськими, так і зарубіжними вченими, показали, що, використовуючи, пробіотическі молочнокислі бактерії, можна виробляти смачні сиров'ялені ковбаси. При цьому пробіотичні культури повинні мати показники, які свідчать про виживання при низьких показниках а і достатній ступені кислотності [5].

Як пробіотичні культури в технології виробництва сиров'ялених ковбас (сервелат, салямі і міні-салямі) були використані штами Lactobacillus casei 01, асidophilus La-5, Bifidobactenum bifidum Bb-12. В різні періоди дозрівання і зберігання ковбаси з цими штамами піддавали мікробіологічним, хімічним, фізичним і органолептичним дослідженням.

Встановлено, що тільки ковбаси з пробіотичною культурою L. casei мали таку ж кислотність, консистенцію і смак, які властиві ковбасам, виробленим з використанням традиційних стартових культур.

Таким чином, за допомогою пробіотичних молочнокислих бактерій L. casei можна виробляти високоякісні сиров'ялені ковбаси, оскільки навіть в кінці процесу дозрівання бактерії L. casei були присутні в них в досить великій кількості.

Для досягнення дієвого пробіотичного ефекту мінімальна щоденна доза (10мікроорганизмів) досягалася при щоденному споживанні 10 г. сиров'яленої ковбаси.

/

Вплив пробіотиків і пребіотиків на кишкову флору

Пребіотикі успішно використовують як замінник жиру, зміст якого у разі їх введення в рецептуру ковбасних виробів значно знижується. Це не викликає погіршення смаку ковбас, що має особливе значення при проектуванні дієтичних продуктів. Пребіотикі сприяють не тільки зниженню калорійності, але і володіють дією, аналогічною баластним речовинам. Зокрема, як функціональна добавка при виробництві твердих сиров'ялених ковбас можна використовувати інулін для зниження змісту жиру і поліпшення консистенції ковбас.

Таким чином, як пробіотикі, так і пребіотикі позитивно впливають на розвиток кишкової флори і для мясопереробниих підприємств відкриваються великі можливості їх застосування, і підвищення обсягів виробництва і реалізації продукції.

3. Результати проведених робіт, розробка методів їх упровадження, визначення їх наукової і економічної цінності

Дослідженнями впливу функціональних добавок, проведеними Мюллером В.Д. [3], доведена можливість надання сиров'яленій ковбасі функціональних здібностей додаванням пробіотичних баластних речовин.

Оскільки тверді сиров'ялені ковбаси (типу салямі) традиційно містять в рецептурі близько 33% шпика, після 30% висихання результуюча жирність складає близько 43%. Дослідження цієї жирної ковбаси відповідала поставленій меті. Для цього була виготовлена сиров'ялена ковбаса діаметром 60 мм і мінісалями в діаметрі 22 мм - з одного і того ж основного фаршу.

3.1 Технологія виготовлення ковбасок міні-салямі

Технологія виготовлення ковбасок міні-салямі полягає в наступному. Температуру замороженої сировини доводять до -5°С і нарізають її на шматки розміром приблизно 100-50 мм. В куттері спочатку подрібнюють нежирну яловичину при низькій швидкості обертання ножів, після трьох-чотирьох оборотів чаші куттера вносять нежирну свинину і продовжують обробку. На останній стадії куттеровання додають спеції і добавки, потім заздалегідь подрібнений і заморожений шпик і остаточно подрібнюють до отримання необхідної структури. Температура фаршу в кінці куттеровання не повинна перевищувати -2°С. Фарш шприцують в целюлозну оболонку діаметром 24 мм.

Рослинні жири представляють інтерес з харчово-фізіологічної сторони завдяки відсутності в них холестерину. Частка шпика, замінюється нетверднучим рослинним жиром. Щоб ще більше підвищити цінність ковбаси щодо складу жирних кислот, додавалося багате жирною кислотою щ-3 рапсове масло. При чому було випробувано одне тваринне масло (риб'ячий жир) і одне рослинне масло. Подальшою метою у напрямі підвищення харчово-фізіологічної цінності сиров'ялених ковбас було збагачення баластними речовинами.

Мета полягала в тому, щоб виготовити багату баластними речовинами сиров'ялену ковбасу із змістом баласту до 6,0%.

Якби це виявилося не практичним, то можна було б замість цього виготовити збагачену сиров'ялену ковбасу, із змістом баластних речовин 3%. Для зменшення змісту жиру застосовувалася базисна рецептура з 5% і 10% рослинного жиру.

Досліди проводилися з фаршем з додаванням функціональних добавок, складеним по рецептурах, вказаних в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1. Приклади рецептури сиров'яленої ковбаси

Після куттеровання кожна партія по 5 кг фаршу набивалася в натуріновую оболонку діаметром 60/50 мм при температурі 0 до 2°С.

Дозрівання проводилося за наступних умов: якщо одна партія органолептично показувала дуже інтенсивну кислотність; при повторенні досвіду температура дозрівання перші 5 днів знижувалася з 21°С до 15°С (таблиця 3.2). Дозрівання і сушка тривало до висихання до 30%. Після цього частина ковбаси упаковувалася в плівковий пакет під вакуумом і зберігалася при 8°С. Ковбаси, що залишилися, піддавалися сушці до ступеня висихання 35 до 40% і потім упаковувалися.

Наступні 5 кг фаршу набивалися при 0 до 2°С в оболонку, що чиститься, діаметром 22 мм і відкручувалися в батони довжиною близько 12 см. Дозрівання і сушка відбувалися окремо від камери, де сушилася ковбаса діаметром 60 мм, в камері в умовах, показаних в таблиці 3.3.

Таблиця 3.2. Програма дозрівання ковбас діаметром 60 мм

Таблиця 3.3. Програма дозрівання ковбас діаметром 22 мм

Сушка тривала до втрати маси на 30 або 35%. Після цього тонкокаліберні ковбаски очищалися від оболонки або, також як 60 мм ковбаси упаковувалися під вакуумом і зберігалися на холоді.

Спочатку дослідів досліджувався тільки хід сушки і змінювання величини рН. Готовність ковбас визначалася органолептично і оцінювалася по органолептичних критеріях. При цьому додатково проводилися вимірювання твердості (instron 1140), виміри активності води а і повний аналіз.

Визначення впливу термообробки на текстуру м'яса проводилося шляхом вимірювання максимальної сили, а також специфічної енергії за допомогою екструзії його через очко.

Результати дослідження показали, що як вживана температура, так і тривалість дії впливу на текстуру ковбас не вплинула. Разом з тим ковбаса, виготовлена з обробленого розчином лимонної кислоти м'яса, мала м'який, неприємний, крішливий смак, через що вони були відкинуті.

Мікробіальна доброякісність готового продукту досягається короткочасним зануренням направляємого на виготовлення свіжої сиров'яленої ковбаси м'яса в гарячу (90°С) воду, чим знищується до 95% вульгарної мікрофлори. Термін зберігання такої ковбаси при 10°С 15 днів. Основна перевага цього виду ковбас полягає у відсутності необхідності у великих і дорого коштуючих сушарках для виробництва сиров'ялених ковбас.

На підставі того, що, з одного боку, мікроорганізми розміщаються переважно на поверхні м'яса, а, з другого боку, у більшості проблемних мікробів йдеться про вегетативні форми, виникає питання, чи немає можливості певною термічною обробкою, підкріпленою зниженням величини рН, настільки зменшити число мікробів, щоб це не вплинуло або, принаймні, трохи вплинуло на придатність цього м'яса до виготовлення сиров'ялених ковбас.

Технологічно було можливе виготовити тонко- і толстокаліберні ковбаси з вмістом жиру в готовому виробі нижче 10% (нежирна). Органолептична оцінка цієї ковбаси була настільки низькою, що фарш з 5% змістом жиру в ході дослідження був заблокований.

Після подальшого пошуку по масі окремих функціональних добавок вдалося скомбінувати базисну рецептуру по таблиці 3.4 з приведених в таблиці 3.5 добавок.

Таблиця 3.4. Базисна рецептура з оптимальною кількістю добавок

Таблиця 3.5. Успішна комбінація функціональних добавок

Заслуговує згадки необхідність застосування стартової культури S-B-61 (Staphylokokken) оскільки без стартової культури задовільного фарбування досягти не вдалося.

З погляду технологічної і органолептичної дії різні добавки дали наступні результати:

- Величина рН не підпала під вплив жодній з добавок.

- Усихання відбувалося повільніше за все при додаванні пшеничних волокон. Величина активності води а змінювалася менше ніж у партій без пшеничних волокон. Відповідно цьому збільшення твердості під час дозрівання, що виміряється інстромом 1140, відбувається дещо повільніше, ніж у партій без пшеничних добавок.

- Під час зберігання у вакуумній упаковці під впливом пшеничних волокон підвищення твердості відбувалося сильніше, понад усе значна при типі волокон WF 600.

Шляхом органолептичних досліджень було підтверджене, що ковбаси, виготовлені з волокнами WF 600 в порівнянні з тими, що з волокнами WF 200 були дещо сухіше і твердіше.

При ідентичній рецептурі і умовах дозрівання пробіотична культура PBO51814.L.casei 431 викликала більш інтенсивне окислення, ніж штам FD DVSL.casei-01 nu-trisch. Таким шляхом може бути відносно добре встановлена міцна до слабої кислотність за рахунок вибору пробіотичної культури і температури дозрівання до його початку. Результати хімічних, фізичних і мікробіологічних досліджень тонкокаліберних сиров'ялених ковбас, висушених на 32,4%, відображені в таблиці 3.6.

Таблиця 3.6. Дані хімічних, фізичних і мікробіологічних досліджень тонкокаліберної ковбаси

Результати хімічних аналізів ковбас діаметром 60 мм висохлих на 42% показано в таблиці 3.7.

Таблиця 3.7. Дані хімічних досліджень ковбас діаметром 60 мм

BEFFE - абревіатура німецьких слів - зміст білків, вільних від сполучної тканини.

При дослідженнях добавок рапсового масла, багатого поліненасиченими щ-3 жирними кислотами належало з'ясувати дію цієї добавки на зміни жирів.

Як параметр ступеня кислотного псування за час дозрівання і зберігання була узята тіобарбітурокислотна субстанція (ТВARS), а по гідролізному псуванню жирів - кислотне число.

Оскільки ці процеси в тонкокаліберних ковбасах у зв'язку з несприятливим відношенням об'єму до поверхні, протікають швидше, те мінісалями досліджувалися поекземплярно. Як видно з малюнка 4, різниця після складання фаршу була маргінальною.

Після трьох днів дозрівання виявилося, що в контрольній партії, що містила 10% рослинних жирів, окрім рапсового масла і стабілотона, зміст ТВARS був виразно вищим, ніж у контрольні партії з додаванням антиоксиданту стабілотона і в дослідній партії зі всіма функціональними добавками, включаючи рапсове масло в кількості 1%.

Динаміка спостерігалася до 62-го дня зберігання. З цього виходить, що використовування стабілотона виразно захищає рослинний жир від окислення. Додавання рапсового масла в контрольну партію не дало ніяких негативних наслідків, оскільки воно також було захищено від окислення.

Щодо гідролітичних змін жирів, представлених зростанням кислотного числа, то вони були помітні, оскільки антиоксидант не має захисної функції.

Починаючи з шостого дня дозрівання і до 62-го дня зберігання кислотні числа дослідної партії порівняно з контрольною партією і контрольною партією із стабілотоном наростали все більше.

Результати аналізів щодо кислотних чисел органолептично не можуть бути підтверджені - жодна з партій до 62-го дня зберігання не показала відхилень.

Технологічно стало можливим виготовити тонко і товстокаліберні сиров'ялені ковбаси із змістом жиру до 10%, які відповідно до нормативів можуть бути декларованими як знежирені. Сенсорна (органолептична) оцінка цих ковбас була незадовільна. В той же час, стало можливим виготовити сиров'ялені ковбаси з пониженим змістом жиру в межах 15% (Ступінь усихання 34%) до максимально 20% жиру (ступінь усихання 43%). Рецептура містила 10% нетверднучого рослинного жиру, такого як рапсове масло в кількості 1%, багатого щ-3 жирними кислотами.

Оскільки ступінь усихання понад 35% не принесла ніяких ні органолептичних ні технологічних переваг, то зміст жиру за рахунок усихання без проблем може бути обмежений 15%. Ці жири можуть бути стабілізовані проти окислення додаванням екстракту розмарину. Надалі було успішно виконано збагачення баластними речовинами в кількості 6%.

Як баластні речовини використовувалося 50% нерозчинних (харчові волокна) і 50% розчинних (пребіотик - інулін) субстанцій.

Ферментування двома різними пробіотичними культурами - без класичних кисломолочних стартових культур було можливим без технологічних і органолептичних обмежень. При тривалості зберігання до трьох місяців загальне число мікробів складало не менше 10 колоній/г.

Була доведена можливість надання двом твердим ковбасам (салямі і мінісалями) функціональних здібностей, зниження вмісту в них жиру і холестерину, поліпшення складу жирних кислот, заміни шпика жирними кислотами, збагачення баластними речовинами і привласнення назви «збагачена баластними речовинами» і ферментації пробіотичними баластними речовинами без істотних органолептичних погіршень.

3.2 Свіжа сиров'ялена ковбаса

Прикладом використовування фізико-хімічних і мікробіологічних чинників для інтенсифікації процесів виробництва сиров'ялених ковбас, є технологія виготовлення сиров'яленої ковбаси «Свіжої» і «Цибульної» [4].

Свіжа сиров'ялена ковбаса (Метвурст) відноситься до швидко дозріваючих сиров'яленим ковбас, фарш яких протягом 2-3 днів стає червоним, дозріває, батони стають пружніми і твердими і готовими до продажу. Завдяки короткому часу дозрівання при високій відносній вологості повітря втрати на усихання невеликі і не перевищують 10%. Швидко дозріваючі ковбаси тверднуть не шляхом природного висушування, а за рахунок желеутворення, викликаного життєдіяльністю мікробіальних стартових культур (наприклад, BITEC.30, суміш lactobacillus sakei, Staphylococcus carnosus ssp, Utilis і Kocuria varians).

Свіжа сиров'ялена ковбаса свиняча виготовляється по приведеній технологічній схемі (Мал. 6) по наступній рецептурі:

- 70% свинина (без жилок, максимально 5% видимого жиру).

- 30% свинина (грудинка свиняча без шкури, максимально 60% видимого жиру).

Спеції на 1 кг м'яса (г):

Сировина подрібнюється на шматки величиною з кулак. Для поліпшення поглинання солі і спецій шматки м'яса подрібнюють на м'ясорубці на кубики з величиною грані близько 4 см. Як оболонка прийнята стерильна (Осkuba-Steril, калібр 43/20).

Дозріваючі ковбасні батони розміщалися в охолоджуваному приміщенні при температурі 2°С і відносній вогкості повітря 85-80% і витримувалися 48-72 годин.

Термічна обробка проводиться шляхом занурення укладеного в сито м'яса в нагріту до 90°С воду на 20 секунд. Під час занурення сито рухається так, щоб м'ясо рівномірно стикалося з водою.

В утворенні смаку і аромату бере участь безліч параметрів, серед них: вигляд і якість використаної сировини, вигляд і кількість вживаних добавок (пряності, цукор і т.д.) і речовин (наприклад, дим), мікробні продукти обміну речовин, власне м'ясні і мікробні ензими (ліпази, протеази і т.д.), хімічні реактивні продукти (наприклад, самоокислювання жирів, аромат посола).

На підставі представлених даних було встановлено, що з мікробіологічної точки зору знешкоджуючий ефект досягається при температурі водяної бані 90°С і тривалості дії 15 секунд. За цих умов можливо зниження числа мікробів на 95%. Таким чином, досягається різке скорочення тривалості виготовлення ковбаси.

3.3 Застосування ароматизованих сумішей для дозрівання сиров'ялених ковбас

Новим кроком по шляху підвищення ефективності ковбасного виробництва є застосування ароматизованих сумішей для дозрівання сиров'ялених ковбас.

У виконаній Рольфом Тойелером [10] роботі використовується основний принцип сучасної технології сиров'ялених ковбас, що полягає в тому, що м'ясні білки під час процесу куттерованія переходять в розчин (розчинення протеїнів).

За допомогою ферментизаціі кислотоутворюючі стартові культури, що додаються в сиров'ялену ковбасу, перетворюють цукор на кислоту. Величина рН продукту падає. Досягши величини рН 5,3 протеїни м'яса переходять з розчину в стан гелю, денатурують, сиров'яленая ковбаса твердне, перший ступінь ферментизаціі закінчується. Наступний етап ферментизаціі проходить під час сушки. В цей період відбувається ароматизація продукту придбання ним характерного смаку.

Для ароматизації мікроорганізми мають потребу, в перебудові жирів в коротколанкові ароматичні з'єднання, тобто в чиннику часу. Чим довше сиров'ялена ковбаса дозріває, тим ароматніше пахне продукт. Наприклад, смаковий профіль цвілевого гриба, за допомогою якого дозріває ковбаса, в першу чергу характеризується виникаючими з протеїну продуктами перетворення. Тут пряності утворюють тільки «основу».

З господарських міркувань тенденція направлена у бік виробництва швидкодозріваючих і швидковисихаючих продуктів. Такі сиров'ялені ковбаси частково поступають вже через 10 до 12 днів в продаж. В техніці кліматизації тут досягнуті видатні успіхи. Ферментовані ковбаси після такого відносно короткого часу висихання вже придатні до реалізації. Проте цього часу не вистачає, щоб описаним способом перетворити протеїни і жир в ароматичні коротколанкові з'єднання. З цієї причини смаковий профіль швидкодозріваючих сиров'ялених ковбас, в першу чергу, визначається пряностями і кислим смаком. Смак і аромат довгодозріваючого товару не був дотепер досяжний.

Нова технологія нарешті дозволяє виготовлення швидкодозріваючих продуктів, які пахнуть як довгодозріваючі.

Принцип дії ароматизованих сумішей дозрівання сиров'ялених ковбас.

Ароматичні суміші для дозрівання сиров'ялених ковбас сиров'яленої недавно з'явилися в м'ясній промисловості і складаються з:

· Ароматичний компонент. Ароматизуючий компонент приймає на себе ароматизацію сиров'яленої ковбаси, що звичайно розвивається протягом тижнів і місяців. Тому ковбаса пахне вже через декілька днів як продукт який дозрівав багато тижнів.

· Пряний компонент. Пряний компонент утворює тільки основу ароматичного компоненту.

· Компонент дозрівання. Цукристі речовини, що містяться в суміші керують швидкістю ферментизації (зниження рН), тобто зміною рН в продукті і діють як ароматичний компонент.

· Офарблюючий компонент. Аскорбінова кислота і аскорбат каталізують розкладання нітриту у вуглекислий газ.

На малюнках 7 і 8 зображені ароматичні профілі ароматизованої сиров'яленої ковбаси порівняно з виготовленою по традиційному методу ковбасою.

Південноєвропейський профіль (Мал.7) відзначений вираженим окисленим горіховим і м'ясним смаком. Кисле враження сильно змазано (зменшено), нота копчення ледве помітна. Наявність солі є, але не перевищене. По-іншому представляється ароматичний профіль сиров'яленої ковбас, виготовленої за традиційною німецькою технологією (Мал.8). Тут враження кислоти виразно, пряна нота виявляється більш чітко, ніж у южноєвропейских сиров'ялених сортів ковбас.

Враження солоності інтенсивніше. Це обусловлюється меншим висушуванням і викликаної цим більш високим ступенем дисоціації солі. Чим довше ковбаса висить, тим більше змінюється її смакове враження у напрямі зменшення кислотності, м'ясистості, солодкуватості.

Висновки

Метою виконаної роботи є розробка методики визначення найефективніших способів скорочення тривалості процесів виробництва м'ясних продуктів за рахунок використовування мікробіальних культур.

Скорочення термінів виготовлення сиров'ялених ковбас підвищує рентабельність їх виробництва. Завдяки великому прогресу в техніці кліматизації, а також завдяки застосуванню добавок з сухих м'ясних, молочних і рослинних протеїнів виникла можливість скорочення термінів отримання сиров'ялених ковбас, що задовольняють вимогам по твердості. Проте скорочення часу виготовлення негативно вплинуло на ароматоутворення.

Оскільки ароматизація грунтується головним чином на мікробіальному обміні речовин, при скороченому часі дозрівання виникає дуже мало ароматичних компонентів, які нівелюють смаковий профіль особливо молодих сиров'ялених ковбас. За допомогою використування ароматизованих сумішей для дозрівання сиров'ялених ковбас, які прискорюють мікробіальний обмін речовин, за допомогою застосування ароматокомплекса можна компенсувати цей недолік і досягти поліпшення їх смаку і аромату при відчутному скороченні термінів їх виготовлення.

При цьому виготівник одержує численні переваги:

1. Може скорочуватися загальний час виготовлення. Завдяки цьому виникає можливість відчутного скорочення витрат. Скорочення часу дозрівання дає можливість скоротити витрати за рахунок втрат при дозріванні, витрати за рахунок скорочення часу омертвління капіталу, вивільнення потужностей для дозрівання, за рахунок зниження виробничих витрат по камері дозрівання.

2. Виробництво просто і надійно. Не повинні змінюватися ніякі параметри, скорочується тільки тривалість дозрівання, оскільки сильний аромат дозрілої ковбаси домінує над іншими ароматами.

3. За допомогою відповідного вибору стартових культур і регулювання температур при дозріванні може бути досягнутий навіть типовий аромат сиров'ялених ковбас, дозріваючі під дією цвілевих грибів без поверхневої цвілі.

4. За допомогою виготовлення без поверхневих культур можна запобігти перехресному обсіменінню з іншими продуктами.

5. Виникають численні цікаві можливості застосування для нових продуктів, або з абсолютно новими смаковими напрямами, або, навпаки, на користь традиційному смаковому напряму.

В першому розділі приведений огляд історії розвитку ковбасного виробництва, даний аналіз сучасного стану технології і техніки виготовлення сиров'ялених ковбас, обгрунтована актуальність проведення досліджень.

В другому розділі дані теоретичні обгрунтовування методів вдосконалення технологічних процесів, розроблена методика проведення дослідів, визначена техніка їх проведення.

В результаті проведених робіт рекомендується застосування об'єктивних методів оцінки якості сировини, ходу технологічних процесів і якісті готової продукції із застосуванням критеріїв змісту води, кислотності рН, активності води а, функціональних добавок у вигляді багатого полінасиченими жирними кислотами групи щ-3 рапсового масла, що міститься в топінамбурі пробіотичної речовини інуліна. Ці добавки відчутно знижують собівартість при підвищенні біологічної цінності (і відповідно ціни) продукції.

Ферментізація і мікробіальні культури, даючі можливість істотно скоротити енергетичні і амортизаційні витрати, за рахунок скорочення часу оборотності оборотних коштів, вивільняють потужності для випуску додаткових об'ємів продукції.

Список літератури

1. Бочинский А.А., Переплетчиков И.Д. Основні показники, що впливають на терміни зберігання ковбасних виробів // М'ясна індустрія - с. 21-22.

2. Вольфганг Брандшайд і ін. Якість м'яса і м'ясопродуктів. Т.2. Франкфурт на Майні. Німецьке професійне видавництво, 1998 р. - с. 886-894.

3. Вольф-Дітріх Мюллер. Вплив функціональних добавок на органолептичні, технологічні і мікробіальні параметри сиров'яленої ковбаси // Фляйшвіртшафт, 2006 р. - №10 - с. 31-34.

4. Герберт І. Букенбюськес. Виробництво «свіжої сиров'яленої ковбаси» // Фляйшвіртшафт, 2001 р. - №3 - с. 81-84.

5. Гуринович Г.В. Кудряшов Л, З. Петракова И.С. Пробіотіки та пробіотичні продукти. - М.: ВНІІМП, 2002 - с. 27-29.

6. Журавская Н.К., Алехина Л.Т., Отряшенкова Л.М. Дослідження і контроль якості м'яса і м'ясопродуктів. - М.: Агропроміздат, 1985. - с. 127-138.

7. Кох, Фухси, Геммер. Виробництво високоякісних м'ясних і ковбасних виробів. Франкфурт на Майне. Німецьке професійне видавництво. - с. 80-86.

8. Лісицін А.Б., Кудряшов Л.С., Алексахина В.А. Перспективні технології виробництва нових видів ферментированих ковбас // М'ясна індустрія, 2003. - №11 - с. 24-27.

9. Миколи Ю. Джерела браку при виробництві сиров'ялених ковбас // М'ясна промисловість, 2003 - №1 - с. 34-35.

10. Рольф Тойелер. Скорочення часу виготовлення сиров'ялених ковбас шляхом застосування ароматизуючих сумішей // Фляйшвіртшафт, 2004 р. - №10 - с. 98-101.

11. Технологія м'яса і м'ясопродуктів / Л.Т. Алехина, А.С. Большаков, В.Г. Боресков і др.; Під ред. І.А. Рогова. - М.: Агропроміздат, 1988. - 576 с.

12. Улицкий З.З. Актуальні проблеми розвитку м'ясопереробних підприємств. Навчальний посібник. - Луганськ, 2005. - 163 с.

13. Хорольский В.В. Рогов И.А. Алексахина В.А., Габарева А.Н Техніка і технологія виробництва сиров'ялених і сиров'ялених ковбас. Оглядова інформація. Серія «М'ясна промисловість». М.: ЦНІІТЗІ мясомолпром, -1985.

ковбасний м'ясо технологія сиров'ялений