CC BY
71
УДК 637.52
Перспективные технологии и устройства для приготовления мясных полуфабрикатов
Антуфьев В.Т., аспиранты Громцев А.С., Спильник О.М., студент Стариков В.В.
В современных условиях рыночных отношений со свойственной им конкуренцией производителей показатели качества и себестоимости продукции приобретают решающее значение. В мясоперерабатывающей промышленности значительная часть мяса имеет высокое содержание соединительной ткани. Переработка такого сырья сопряжена с рядом объективных трудностей технологического, торгово-сбытового и микробиологического характера. В тоже время известно много работ, доказывающих перспективность и целесообразность использования соединительно-тканных волокон в пищевых рационах не только здоровых, но и нуждающихся в диетическом питании людей. Это определяет необходимость интенсивной обработки низкосортного сырья.
При этом технологические трудности его переработки связаны прежде всего с повышенной жесткостью соединительной ткани, ее слабой водосвязывающей способностью, а на стадии тепловой обработки неравномерность размягчения соединительной ткани и мышечных волокон. В целом это вызывает торгово-экономические затруднения в реализации готовых мясных изделий. На мясоперерабатывающих предприятиях распространена технология жиловки сырья, не способствующая решению проблемы вовлечения в производство дополнительных ресурсов.
Авторами рассматриваются перспективы приготовления мясных натуральных полуфабрикатов высокой степени готовности из нежилованного мяса производимых промышленными методами.
Широко распространенная технология приготовления мясных полуфабрикатов довольно сложная, трудоемкая и для дальнейшего расширения промышленного производства полуфабрикатов требуются новые технологии приготовления полуфабрикатов в сторону упрощения и рационального использования всех частей туши.
Нами предлагается технология приготовления мясных полуфабрикатов, которой предусматривается для разрыхления межмышечной соединительной ткани использовать эффект электрогидравлического удара.
В основе этой технологии используется способность искры, возникающей в толще мяса, (около 75% воды, 20-21% белков, до 2-3 % липидов) разрушать коллагеновые волокна, оболочки клетки, а при необходимости- хрящи и другие прочные части мяса.
Отрицательный электрод должен быть с большой площадью контакта с разрушаемым материалом, а положительный электрод (электроды) - с малой площадью контакта (острие иглы из нержавеющей стали или из пищевого графита). В этом случае величина искры в толще обводненного продукта (мяса) резко возрастает и коэффициент полезного действия генератора импульсного тока доходит до 65-70 %. Так при потребляемой мощности около 150 Вт величина искры в воде достигает 4-10 мм.
Разряды могут происходить с частотой 50 Гц или другой, более удобной в технологическом отношении. Разряд длится 10-100 мкс и вызывает резкое расширение жидкости. Образуется газовый канал, который и дает первый гидроудар, потом канал захлопывается под действием упругости воды и мышц мяса - происходит второй гидравлический удар. При этом давление в зоне искры и на некотором удалении от нее (2-3 см) может достигать нескольких тысяч кгс/см2 и более, в зависимости от мощности накопительного конденсатора установки. Конечно, такие силы для отбивания порционных кусков мяса применять нет необходимости и затрачиваемую мощность обработки можно снижать до необходимых пределов.
Исследования показывают [1], что вокруг канала искрового разряда в начальный период электрогидравлического эффекта существуют зоны высокого давления (рис.1.).
Рис. 1. Зоны высокого давления вокруг канала
искрового разряда:
А - зона ионизированного газа Б - зона разрушения материала В - зона уплотнения (сжатия) материала Г - зона упругого воздействия, (жидкость проявляет свойства упругого тела).
Д - зона, где давление быстро убывает до нуля.
При этом происходит сдвиг мышц мяса на расстояние 3-8 мм и фактически идет разрыв коллагеновых волокон, хрящей, а также клеточной структуры мяса. В связи с высоким КПД установки, расход энергии на отбивание кусков мяса ударной волной искры на порядок меньше, процесс малошумен, удобен в поточном производстве и при надежном заземлении, безопасен. Уровень канцерогенных веществ в продукте за столь короткое время обработки (1-2 секунды) не превышает предельно допустимой концентрации (КО2 и Н2О2)[2].
Принципиальная схема устройства для отбивания порционных кусков мяса приведена на рис.2.
Рис.2. Принципиальная схема устройства для отбивания порционных кусков мяса: 1 - высоковольтный трансформатор; 2 - выпрямительный мост; 3 - накопительный конденсатор; 4 - воздушный разрядник; 5 - рабочая головка с отрицательным и положительным электродами.
Конструктивно верхний положительный электрод может из себя представлять вращающийся ротор - изолятор с иглами электродами. Полуфабрикаты подаются к ротору на металлическом ленточно-сетчатом транспортере, соединенном с отрицательным электродом и прижимаются нижним роликом к верхнему ротору (рис. 3.).
Конструктивное исполнение варьируется в зависимости от потребностей производства. В стадии исследования вариант устройства бесконтактного отбивания порционных кусков мяса, где применен упругий ротор-изолятор. Электрогидравлические удары происходят в масле, заполняющем рабочий ротор, а усилие от микро взрывов передается через его упругую стенку. Безопасность эксплуатации такой конструкции повышается. В результате интенсификации обработки мяса полуфабрикаты могут приготавливаться из большей части туши животных, имея высокие органолептические качества. Процентное соотношение и равномерность обработки получаемых порционных полуфабрикатов увеличивается.
Предложенные технологии повышения качества мясных полуфабрикатов является перспективными к применению в мясной промышленности, снижают энергетические затраты и позволяют сократить потребность в рабочей силе.
Рис.3. Схема производства порционных полуфабрикатов: 1 - ротор с положительными иглами - электродами; 2 - прижимной ролик - отрицательный электрод; 3 - обрабатываемые мясные изделия; 4 - готовый порционный полуфабрикат.
Список литературы
1. Гольцова Л.И. ЭГЭ - новое в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 1987.
2. Гулой Г. А. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта. - М.: Машиностроение, 1977.
3. Антуфьев В.Т., Громцев С.А. А.С.№1701235 «Способ размораживания брикетов рыбы и устройство для его осуществления», 1991.
