CC BY
78
УДК 637.5.03:637.513.4:637.524.2
Табл. 4. Ил. 8. Библ. 7
НОВЫЙ МЕТОД ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ВАРЕНЫХ КОЛБАС
Лисицын А.Б., академик РАН, Каповский Б.Р., канд. техн. наук, Кузнецова Т.Г., доктор техн. наук, Насонова В.В., канд. техн. наук, Захаров А.Н., канд. техн. наук, Мотовилина А.А., канд. техн. наук ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова»
NEW METHOD OF RAW MATERIAL COMMINUTION IN COOKED SAUSAGE MANUFACTURE
Lisitsyn, A.B., Kapovsky B.R., Kuznetsova T.G., Nasonova V.V., Zakharov A.N., Motovilina A.A.
The Gorbatov's All-Russian Meat Research Institute
Ключевые слова:
измельчение, замороженное мясное сырье, повышение качества вареной колбасы, ресурсосбережение
Реферат.
В статье представлены результаты комплексного исследования образцов вареной колбасы, выработанной из замороженного блочного мяса с применением нового способа измельчения сырья методом фрезерования. Были проведены стендовые испытания экспериментальной установки для измельчения блоков замороженного мяса фрезами разной конструкции и геометрии. Для выработки опытных образцов вареной колбасы из замороженного сырья, измельченного методом фрезерования, использовали экспериментальные блоки мяса, нарезанные из мясных блоков промышленного типоразмера (говядина второго сорта, свинина полужирная), содержащие значительное количество соединительной и жировой ткани. При исследовании мясной продукции в качестве контрольных образцов использовали образцы вареной колбасы, выработанные из размороженного мясного сырья по традиционной технологической схеме с применением измельчения мяса на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм и приготовлением фаршевой эмульсии в кут-тере. Для выработки опытных образцов вареной колбасы использовали измельчение замороженного сырья только фрезой с дальнейшим приготовлением фарша в мешалке. Проведенными комплексными исследованиями установлено, что новый способ измельчения замороженного мясного сырья методом фрезерования не влияет на физико-химические и микробиологические показатели вареных колбас, при этом их органолептические показатели (внешний вид, консистенция, запах и вкус) характеризуются более яркой выраженностью. Структура фарша опытных образцов колбасы более однородна в сравнении с контролем и характеризуется меньшим размером частиц мышечной ткани - от 200 мкм до 250 мкм, что в 2 раза меньше по сравнению с контрольными образцами. Экспериментальное исследование процесса измельчения замороженного мясного сырья методом фрезерования показало, что температура измельченного мяса, измеренная непосредственно после измельчения, находится в диапазоне отрицательных температур (от минус 0,5 °С
Keywords:
comminution, frozen meat raw material, increased quality of cooked sausage, resource saving
Summary.
The paper presents the results of the complex investigation of cooked sausage samples produced from frozen meat blocks using a new technology of meat raw material comminution by the method of milling. The bench tests of the experimental installation for comminuting frozen meat blocks with milling cutters of different design and geometry were carried out. For production of the experimental batch of cooked sausage from frozen raw material comminuted by the method of milling, the experimental meat blocks cut from meat blocks of the industrial typical size (beef of the second category, semifat pork) were used, which contained high quantity of connective and fatty tissues. When investigating meat products, the cooked sausage samples, which were produced from the thawed meat raw material under the traditional technological scheme upon using meat mincing through grinding plate with 3 mm holes and preparing sausage meat emulsion in a cutter, were used as the control samples. For production of the experimental cooked sausage samples, frozen meat was comminuted only using a milling cutter with the subsequent preparation of sausage meat in a mixer. It was established in the performed complex investigations that the new method of frozen meat raw material comminution by the method of milling did not affect the physico-chemical and microbiological indicators of cooked sausages; at the same time, their organoleptic indicators (appearance, consistency and taste) were highly pronounced. The structure of sausage meat of the experimental samples of sausages are more homogeneous compared to control and is characterized by smaller size of muscle tissue particles (200 to 250 (im), which is two times less than in the control samples. The experimental study on the process of frozen meat raw material comminution by the method of milling demonstrated that the temperature of comminuted meat measured immediately after comminution was in a range of the negative temperatures (-0,5 °C to -2,9 °C) at all cutting regimes. This excludes
до минус 2,9 °С) при всех режимах резания. Это исключает возможность тепловой денатурации белка сырья в процессе измельчения и повышает санитарное благополучие измельченного мяса. Проведенными опытными выработками мясной продукции показана возможность повышения качества колбасных изделий из замороженного мяса, измельченного методом фрезерования.
Введение
В настоящее время практически все российские предприятия мясоперерабатывающей отрасли по разным оценкам на 85-90% оснащены импортным оборудованием. Для модернизации производства отечественным производителям мясных продуктов приходится привлекать значительные капиталовложения для покупки дорогостоящего импортного оборудования и его комплектующих. Решение этой задачи может быть затруднительным для крупных производителей, а для небольших предприятий и частных хозяйств может быть непосильным. В ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова» разработан инновационный процесс измельчения блочного замороженного мяса методом фрезерования, характеризующийся энерго- и ресурсосбережением [1,2]. Разработка отечественного ресурсосберегающего оборудования для измельчения замороженного сырья в колбасном производстве является актуальной задачей в современных условиях развития отрасли.
Задачи исследования
В соответствии с поставленной задачей были проведены стендовые испытания экспериментальной установки для измельчения блоков замороженного мяса фрезерованием с комплексным исследованием опытных образцов вареной колбасы, выработанных из замороженного мясного сырья, измельченного новым методом. Результаты исследований были положены в основу разработки технического задания на изготовление опытно-промышленного образца фрезерного измельчителя.
Материалы и методы исследования
Для выработки опытных образцов вареной колбасы из замороженного сырья, измельченного по новому методу, использовали экспериментальные блоки мяса, нарезанные из мясных блоков промышленного типоразмера (говядина второго сорта, свинина полужирная). Для изучения опытных образцов продукции использовали следующие общепринятые методы исследования мяса и мясных продуктов [3]:
• определение массовой доли влаги по ГОСТ 9793-74;
• определение массовой доли белка по ГОСТ 25011-81;
• определение массовой доли жира по ГОСТ 23042-86;
• метод определения влагосвязывающей способности мяса (метод прессования);
• определение показателя рН - портативным рН-метром "Замер";
• определение цветометрических характеристик Ь (светлота), а* (краснота), Ь* (желтизна) - спектро-колориметром «Спектротон»;
• структурно-механические испытания на универсальной испытательной машине «Инстрон»;
the possibility of the thermal denaturation of protein in raw material during comminution and increases the hygienic condition of comminuted meat. The performed experimental production of meat products shows the possibility to increase the quality of sausage products from frozen meat comminuted by the method of milling.
• определение микроструктурных показателей -по ГОСТ 51604-2000;
• органолептические исследования - по ГОСТ 9959-94 (цвет, запах, вкус, консистенция, внешний вид, общая оценка, вид в разрезе).
Результаты исследований и обсуждение
На первом этапе исследования изучали фарш, полученный измельчением замороженных блоков говядины второго сорта. В качестве образца № 1 использовали фарш, полученный измельчением размороженного сырья в волчке (контрольный образец). Диаметр отверстий решетки волчка составлял 3 мм. В качестве образца № 2 использовали фарш из замороженного блока мяса, измельченного методом фрезерования (опытный образец).
На втором этапе исследований изучали образцы вареной колбасы, выработанные из указанных выше фаршей с добавлением свинины жилованной полужирной, измельченной аналогично говядине второго сорта. Выработанные образцы вареной колбасы имели следующие обозначения: образец № 3 (контроль) получен по традиционной технологической схеме - измельчение размороженного сырья на волчке и приготовление фарша в куттере; образец № 4 (опыт) получен измельчением замороженного сырья только фрезой и приготовлением фарша в мешалке. Рецептуры образцов № 3 и № 4 не отличались. Рецептура вареной колбасы указана в таблице 1.
Таблица 1.
Рецептура вареной колбасы (образец № 3, образец № 4).
Наименования сырья, пряностей и материалов Норма для вареной колбасы
Сырье, кг на 100 кг несоленого сырья
Говядина жилованная второго сорта 60
Свинина жилованная полужирная 40
Пряности и материалы, г на 100 кг несоленого сырья
Соль поваренная пищевая 900
Нитритная соль 1400
Фосфаты пищевые 300
Аскорбинат натрия 50
Перец черный молотый 100
Перец молотый душистый 70
Добавляемая вода, л 21
Для выработки образцов колбас использовали полиамидную барьерную оболочку диаметром 60 мм. Термическую обработку образцов колбас осуществляли по режимам, указанным в Технологической инструкции к ГОСТ Р 52196-2011 для вареных колбас.
По окончании процесса изготовления колбас были проведены физико-химические и микробиологические исследования образцов продукции.
Результаты физико-химических исследований образцов фаршей (№ 1, № 2) и образцов вареной колбасы (№ 3, № 4) представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Результаты физико-химических исследований образцов
Наименование показателя Значение показателя для образцов
№ 1 № 2 № 3 № 4
Массовая доля белка, % 14,3 14,45 14,4 13,95
Массовая доля жира, % 11,15 9,2 14,6 10,6
Массовая для влаги, % 69,6 74,2 64,3 64,2
рн - - 6,04 6,03
Активность воды, - - 0,9746 0,9748
Наименование показателя Норма Значение показателя для образцов
№ 3 № 4
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 1х103 1х101 1,5х101
Масса продукта (г), в которой не допускаются: БГКП (колиформы) 1,0 Не обнаружено Не обнаружено
Сульфитредуци- рующие клостридии 0,01 Не обнаружено Не обнаружено
S. aureus 1,0 Не обнаружено Не обнаружено
Патогенные, в том числе сальмонеллы 25,0 Не обнаружено Не обнаружено
L. monocytogenes 25,0 Не обнаружено Не обнаружено
отчетливо выраженной поперечной исчерченностью, ядра волокон гомогенны, деструктивные изменения выявляются в виде поперечных трещин, волокна лежат свободно по отношению друг к другу (рисунок 1). Компоновка структурных элементов фарша разрыхлена (рисунок 2). Фарш пронизан крупными микрокапиллярами (размером от 200 мкм до 650 мкм), соединяющимися друг с другом широкими щелевидными пространствами, жировые капли размером (30-50) мкм равномерно распределены. Содержание фрагментов мышечной и соединительной ткани, сохранивших свою целостность составляет около 50%. Структура соединительной ткани разрыхлена (рисунок 3).
Достоверного влияния нового способа измельчения на физико-химические показатели образца колбасы № 4 не выявлено.
Были проведены микробиологические исследования образцов вареных колбас № 3 и № 4. Результаты этих исследований приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Результаты микробиологического исследования образцов колбас
■ ■ , Л 1 1П £ -
■ "т , ■ ... "' •
Рисунок 1. Крупные пучки мышечных волокон в структуре образца № 3
Опытные образцы хранили в течение 30 суток при температуре от 0 °С до 6 °С. Результаты микробиологических исследований показали соответствие опытных образцов колбас требованиям ТР ТС 021/2011, ТР ТС 034/2013.
По результатам микроструктурных и структурно-механических исследований образцов вареных колбас установлено:
- образец № 3 имел неоднородный фарш с большим количеством пустот, минимальное напряжение резания (не вошедшее в выборку) 18,83 Н/м2;
- образец № 4 имел однородный фарш с небольшим количеством пустот, минимальное напряжения резания (не вошедшее в выборку) 23,50 Н/м2.
При микроструктурном исследовании образца № 3 установлено, что в фарше присутствуют крупные пучки мышечной ткани размером от 800 мкм до 3500 мкм, фрагменты соединительной (200-500) мкм и жировой ткани. Структура сохранивших свою целостность фрагментов мышечной ткани характеризуется
— -...л.
V ~CW
—' V
■ V
ч. ©
ll ч '• Ч Л Л-<
■ с Щ, л * ■.
$ V ¿Ь
4 щ • .
¡ /.г .
ш
Рисунок 2. Рыхлая компоновка
структурных элементов образца № 3
• 'Г. а-у ..о- ■■■ ■ ... ъшй , •■ -у ■ . . V < I . . .. .....
■ -» Ь Г' ■ ? ■
га?* ■ -Рисунок 3. Разрыхление структуры соединительнотканных включений в образце № 3
При микроструктурном исследовании образца № 4 установлено, что фарш включает фрагменты мышечной ткани размером преимущественно 200 мкм-250 мкм, отдельные включения достигают 550 мкм (рисунок 4). Фрагменты мышечной ткани характеризуются гомогенной структурой, поперечная исчерченность ослаблена, деструктивные изменения выявляются в виде поперечных трещин с образованием мелкозернистой массы под сарколеммой. Фарш пронизан мелкими и средней величины микрокапиллярами (150 мкм -200 мкм), соединяющимися друг с другом узкими ще-левидными пространствами (рисунок 5). Структура
л;. у : • \ " ХГ'"'
ЩШ, Ж*'; Ыг Ж
ЩШГV-:., л
Рисунок 5. Плотная компоновка структурных элементов фарша образца № 4
фарша компактна, жировые капли размером (5-30) мкм распределены равномерно. Соединительнотканные включения размером (150-350) мкм характеризуются более разрыхленной, местами гомогенной, структурой коллагеновых пучков (рисунок 6). Содержание фрагментов мышечной и соединительной ткани, сохранивших свою целостность, составляет около 30%.
Была проведена органолептическая оценка опытных образцов колбас. Дегустаторами было отмечено, что образец № 3 был розового цвета, обладал выраженным приятным вкусом, не имел оттеков под оболочкой. Однако на срезе образца были виды включения соединительной ткани, что не характерно для консистенции и вида на разрезе для вареных колбас (рисунок 7).
ШШтш. ш —-
Рисунок 4. Фрагменты мышечных волокон в структуре образца № 4
Рисунок 7. Образец № 3
Образец № 4 обладал приятным запахом и в меру соленым вкусом, обладал большей сочностью и эластичной консистенцией в сравнении с образцом № 3 (рисунок 8).
Рисунок 6. Разрыхление структуры соединительнотканных включений в образце № 4
Рисунок 8. Образец № 4
Результаты цветовых характеристик образцов представлены в таблице 4. Цвет является одной из важнейших характеристик, определяющей предпочтение при выборе продукции. В связи с этим представляется важным, что мясо, измельченное по новому способу, и готовая продукция - вареная колбаса, изготовленная из него, имеют хорошие цветовые характеристики.
В целом цветовые характеристики опытного образца были выше по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует о том, что новый способ измельчения мяса положительно влияет на цвет.
Таблица 4.
Цветовые характеристики образцов колбасы
Показатель светлоты L Показатель красноты a Показатель желтизны b
Образец № 3 б1,8 10,9 11,8
Образец № 4 бб,7 14,4 14,8
Общая органолептическая оценка образца № 4 составила 5 баллов («отлично»), образца № 3 - 4 балла («хорошо»).
Заключение
Проведенными комплексными исследованиями установлено, что новый способ измельчения замороженного мясного сырья методом фрезерования не влияет на физико-химические и микробиологические показатели вареных колбас, при этом их органолептические показатели (внешний вид, консистенция, запах и вкус) характеризуются более яркой выраженностью. Структура фарша опытных образцов колбасы более однородна в сравнении с контролем и характеризуется меньшим размером частиц мышечной ткани - от 200 мкм до 250 мкм, что в 2 раза меньше по сравнению с контрольными образцами [7].
Экспериментальное исследование процесса измельчения замороженного мясного сырья методом фрезерования доказало, что температура измельченного мяса, измеренная непосредственно после измельчения, находится в диапазоне отрицательных температур (от минус 0,5 °С до минус 2,9 °С) при
всех режимах резания. Это исключает возможность тепловой денатурации белка сырья в процессе измельчения и повышает санитарное благополучие измельченного мяса [4, 5, 6].
Проведенными опытными выработками мясной продукции показана возможность повышения качества колбасных изделий из замороженного мяса, измельченного методом фрезерования. По результатам проведенных исследований разработано техническое задание на изготовление опытно-промышленного образца фрезерного измельчителя, предназначенного для измельчения блоков замороженного мяса промышленных типоразмеров. а
© КОНТАКТЫ:
Лисицын Андрей Борисович
Каповский Борис Романович а system@vniimp.ru
Кузнецова Татьяна Георгиевна
V +7 (495) 676-9991
Насонова Виктория Викторовна а vvnas@mail.ru
Захаров Александр Николаевич а aamaa77@gmail.com
Мотовилина Анна Александровна а aamaa77@gmail.com
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Лисицын А.Б. Измельчение замороженного блочного мяса методом фрезерования / А.Б. Лисицын, В.И. Ивашов, А.Н. Захаров, Б.Р. Каповский, Д.А. Максимов. - М.: Всё о мясе. - 2013. - № 4. - С. 42 - 48.
2. Лисицын А.Б. Интеллектуальная система управления качеством мясных фаршей // А.Б. Лисицын, В.И. Ивашов, А.Н. Захаров, Б.Р. Каповский, О.Е. Кожевникова. - М.: Всё о мясе. - 2013. - № 6. - С. 32 - 38.
3. Горбатов, А.В. Структурно - механические характеристики пищевых продуктов / А.В. Горбатов, А.М. Маслов, Ю.А. Мачихин и др.; под ред. А.В. Горбатова. -М.: Легкая и пищевая промышленность, - 1982. - 296 с.
4. Илюхин, В.В. Физико-технические основы криоразделения пищевых продуктов / В.В. Илюхин. - М.: Агропромиздат, - 1990. - 207 с.
5. Чижикова, Т.В. Машины для измельчения мяса и мясных продуктов / Т.В. Чижикова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, - 1982. - 302 с.
6. Максимов, Д.А. Автоматическое управление процессом тонкого измельчения мясного сырья // Д.А. Максимов, Б.Р. Каповский, А.Н. Захаров. Мясная индустрия. - М.: -2013. - № 1. - С. 42 - 46.
7. Ивашов, В.И. Статистический анализ размеров мясной стружки // В.И. Ивашов, А.Н. Захаров, Б.Р. Каповский, О.Е. Кожевникова, В.А. Пчелкина. - М.: Всё о мясе. - 2015. -№ 4. - С.28 - 29.
REFERENCES:
1. Lisitsyn A.B., Ivashov V.I, Zakharov A.N., Kapovskyi B.R., Maksimov D.A. Izmelcenye zamorozhenogo blochnogo myasa metodom frezerovanya [Changes in frozen meat blocks by the method of milling] // Vse o myase, M.. № 4, 2013, S. 42-48
2. Lisitsyn A.B., Ivashov V.I, Zakharov A.N., Kapovskyi B.R., Kozhevnikova O.E. / Intellektual'naya sistema upravleniya kachest-vom myasnyh farsheyi [Intellectual system of quality management of minced meat] // Vse o myase, M.. № 6, 2013, S. 32-38
3. Gorbatov A.V., Maslov A.M., Machihin Yu.A. i dr.; Structurno-me-hanicheskye haracteristiki pyshevih productov. [Structural-mechanical characteristics of food products] pod redacyey A.V. Gorbatova -M.: Legkaya i pishevaya promyshlennost, 1982, 296 s.
4. Ilyuhin V.V. Physico-technicheskie osnovi cryorazdeleniya pi-shevih productov [Physico-technichal principles of cryoseparation of food products] - M. Agropromisdat, 1990, 207 s.
5. ChizhikovaMT.V. Mashiny dlya izmelchenia myasa i myasnyh produktov. [Machines for comminution of meat and meat products] M.: Legkaya i pishevaya promyshlennost, 1982. - 302 s.
6. Maksimov D.A., Kapovsky B.R., Zaharov A.N. Avtomatich-eskoye upravlenie processom tonkogo izmelcheniya myasnogo syrja [Automatic management of the fine comminution of meat raw material] // Myasnaya industria - 2013. - № 1. - S. 42 - 46.
7. Ivashov V.I, Zakharov A.N., KapovskyM B.R., Kozhevnikova O.E, Pchelkina V.A. Statisticheskyi analys razmerov myasnoy struzhki [Statistical analysis of meat chips size] // Vse o myase -2015, - № 4. - S. 28 - 29.
