Алехина Л.Т., Большаков А.С., Боресков В.Г. и др. Технология мяса и мясопродуктов

Подождите немного. Документ загружается.

дород, аммиак, углекислый газ и др.) — продуктов жизнедея-

тельности микроорганизмов. Причиной возникновения микро-

биологического бомбажа является перемещение банок при

транспортировании и хранении, взбалтывание их содержимого,

хранение при изменяющихся условиях, чю приводит к наруше-

нию временной герметичности банок, освобождению микрофло-

ры из жировых и других частей продукта и прорастанию спор

термоустойчивых бактерий типа Вас. stearothermofilus, Вас.

aerothermofilus, Вас. coagulans, вызывающих закисание продук-

та, а также мезофильных анаэробов CI. sporogenes и CI. buti-

ricum.

Единичный характер микробиологического бомбажа указы-

вает на негерметичность банки. Массовый бомбаж может быть

результатом недостаточно эффективного режима стерилизации

при-неудовлетворительном санитарном состоянии оборудования,

сырья, тары, нарушении режима стерилизации, попадания мик-

роорганизмов в банки после стерилизации, что свидетельствует

о разгерметизации банок. Консервы с микробиологическим

бомбажем не пригодны в пищу и подлежат технической утили-

зации или уничтожению. Микробиологическая порча консервов

не всегда сопровождается бомбажем: в случае нарушения гер-

метичности банки газы могут выйти из консерва, не вызывая

вспучивания концов. Кроме того, в процессе жизнедеятельно-

сти некоторых видов микрофлоры газообразования не происхо-

дит. Отсутствие бомбажа характерно для CI. botulinum.

Химический бомбаж характерен для консервов с вы-

сокой кислотностью и возникает вследствие накопления водоро-

да при химическом взаимодействии органических кислот про-

дукта с металлом тары. Ход реакции газообразования катали-

зирует кислород воздуха, в связи с чем при укупорке консер-

вов необходимо тщательно проводить вакуумирование.

В результате взаимодействия содержимого и тары в продук-

те могут накапливаться соли тяжелых металлов (железа, олова,

свинца). При глубоком развитии химического бомбажа у про-

дукта появляется металлический привкус и изменяется цвет,

особенно у овощей. Повышение температуры хранения с 2—5

до 20°С увеличивает скорость перехода олова в продукт в

2 раза, при 37 °С скорость накопления олова возрастает в 4 ра-

за. Консервы можно употреблять в пищу, если в составе про-

дукта не более 200 мг олова на 1 кг продукта и нет следов

свинца, т. е. вопрос об использовании консервов с химическим

бомбажем решает санитарный надзор.

В процессе хранения консервов на внутренней поверхности

жестяных банок и крышек, на стеклянных банках могут появить-

ся темные пятна или полосы так называемой сульфидной кор-

розии («м р а м о р и о с т ь»). Образование «мраморности» или

«побежалости» объясняется тем, что в жести имеются

микроскопические поры незащищенного покрытием железа, ко-

440

торое под воздействием среды • переходит в состояние ионов и

вступает в реакцию с сероводородом и содержимым банки.

В результате образуются сульфиды и хлориды железа, сульфи-

ды олова, присутствие которых на стенках банок обнаружива-

ется в виде голубых, синих, фиолетовых или коричневых пятен.

Степень проявления «мраморности» и «побежалости» зави-

сит в основном от количества сероводорода, образующегося в

банке в результате гидротермического распада серосодержащих

аминокислот (цистеина, метионина). При этом чем выше тем-

пература стерилизации и более щелочные значения рН (выше

6,0) имеют консервы, тем больше накапливается продуктов

распада.

Процесс «мраморности» интенсифицируют повышенные тем-

пературы хранения консервов, а также увеличение содержания

белковых веществ в продукте. Понижение температуры хране-

ния готовых консервов способствует уменьшению степени появ-

ления этого дефекта. Явление «мраморности» не считают бра-

ком, так как оно не влияет на качество консервированного про-

дукта. Поэтому консервы с сульфидной коррозией реализуют и

используют на пищевые цели без ограничений.

Появление физического бомбажа может быть обус-

ловлено рядом причин: переполнение тары продуктом, концы

банок изготовлены из тонкой жести и легко деформируются,

консервы были заморожены и после оттаивания концы сохра-

нили вздутое состояние. Наличие физического бомбажа не от-

ражается на пищевой ценности консервов. Однако их реализуют

лишь с согласия санитарного надзора.

Вследствие повышения относительной влажности воздуха в

помещениях хранения консервов, конденсации влаги на банках

и взаимодействия кислорода воздуха, воды и остатков частиц

жира и белка с незалуженными местами на поверхности банок

происходит коррозия. В результате на внешней поверхности

банок появляются красно-бурые пятна ржавчины. При повы-

шенной пористости жести, наличии трещин, царапин, наруше-

нии лакового покрытия, пузырчатости ржавчина может раз-

виться очень интенсивно. Банки с пятнами ржавчины и непол-

ной полудой не подлежат хранению. Банки с легким налетом

ржавчины, удаляемой при протирке сухой ветошью без остав-

ления следов на полуде, подрабатывают (дополнительно сма-

зывают) и хранят. Банки, на поверхности которых темные пятна

и раковины не удаляются, используют по разрешению органов

санитарного надзора.

Эффективным способом предотвращения коррозии тары при

хранении является добавление в воду автоклава небольших

количеств оксалата.

Продолжительность хранения консервов определяют сроком,

в течение которого изменения биологического и химического

состояния, санитарно-гигиенических показателей, органолепти-

44!

Таблица 57

Строки

хранения консервов.

лет

Консервы

к лесгяных

ных банках

полакирован

IH'OX

размеров

в'

стоклям-

сборных

цельношта м-

попанных

ны

х банки\

Мясные, мясные с крупами, мака- 3

роннымп изделиями, овощами

Консервы, содержащие молочный До

жир (сливочное масло, сметану)

-Мясные и мясные с овощами, с то- 1,5

матной заливкой, квашеной капустой

Консервы, содержащие копченые До

продукты

До

До 1

До 3

ческих свойств и пищевой ценности находятся в допустимых

пределах. Нарушение температурно-влажностпых условий хра-

нения, а также превышение рекомендуемых сроков хранения

приводят к снижению пищевой ценности содержимого кои

сервов.

Сроки храпения консервов, стерилизованных при темпер;:

гу,.ах выше ]00°С и .хранимых при температуре 0—2°С и влаж-

ности 75%, приведены в табл. 57.

Консервы в стеклянных банках хранят в темноте, чтобы ис-

ключить активизацию процессов гидролиза и окисления от воз-

действия света. Срок хранения ламистеров до 2 лет.

На каждую выпускаемую партию консервов государствен-

ным инспектором по качеству или заведующим лабораторией

ОПЭВК выдается качественное удостоверение — сертификат па

основе оргаиолептической оценки, химического и бактериологи-

ческого анализов продукции.

По бактериологическим показателям консервы должны со-

ответствовать требованиям «Инструкции о порядке сапитарно-

технического контроля консервов», утвержденной Миинстерс:

вом здравоохранения СССР.

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КОНСЕРВОВ ДЛЯ ДЕТСКОГО

И ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Продукты детского и диетического питания представляют

собой специальные пищевые продукты, при разработке которых

учтены особенности физиологии, биохимии и гигиены питания

растущего детского организма (от первого года жизни и д.)

16—17 лет), а также больных, требующих нетрадиционного пи-

тания.

Консервы для детского питания, в том числе мясные, долж-

ны вырабатываться на специализированных заводах, цехах и

442

отделениях, которые должны быть размещены в помещениях,

обособленных от других производств или в отдельно стоящем

зданий на территории мясокомбината. Технологические поме-

щения должны отвечать повышенным санитарным требова-

ниям.

Ассортимент. При разработке рецептур необходимо учиты-

вать возрастные особенности обменных процессов детского ор-

ганизма и то, что у детей первого года жизни измельчения пи-

щи в ротовой полости почти не происходит. В связи с этим по

степени измельчения сырья для детей первого года жизни

предусмотрен выпуск различных консервов: гомогенизирован-

ных («Малыш», «Малютка», «Чебурашка», «Крепыш» и др. с

размерами частиц не более 800 мкм) для питания детей 6—

7-месячного возраста и больных; пюреобразных («Язычок*.

«Мясное пюре», «Винни-Пух» и др. с размерами частиц 0,8—

1,5 мм) для детей 8—9-месячного возраста; крупноизмельчеп-

ных («Суп-пюре куриный», «Конек-Горбунок» и др. с размера-

ми частиц 2—3 мм) для детей 10—18-месячного возраста. Ассор-

тимент консервов, предназначенный для питания детей от 1 го-

да до 3 лет, в значительной степени расширен и приближен к

нище взрослого организма, но учитывает физиологические осо-

бенности и характер метаболических процессов в этом возрасте

Требования к сырью. Для выработки продуктов детского пи-

тания используют говядину, субпродукты, свинину, конину, МИ-

СО птиц (цыплят). Основным видом мясного сырья для выра-

ботки консервов для питания детей первого года жизни явля-

ется мясо бычков в возрасте 12—20 мес, откормленных в

промышленных комплексах. Из субпродуктов для питания де-

тей раннего возраста используется печень, языки, мозги.

В целях повышения биологической ценности мясных кон-

сервов детского питания и адаптации их состава к физиологи-

ческим особенностям пищеварения и обмена веществ детей ран

него возраста целесообразно комбинировать мясное сырье с

.фугими видами белкового сырья (обезжиренное молоко, пахта,

молочная сыворотка, гидролизованный овощной белок, соевый

и яичный белки и др.).

Мясо птицы, особенно молодой, является хорошим источ-

ником полноценного белка, отличается низким содержанием

соединительной ткани, что способствует более легкому перева-

риванию и усвоению белков детским организмом. Мясо цыпляг

механической обвалки имеет высокую биологическую ценность.

Для выработки консервов для детского питания оно должно

быть использовано в течение не более 2 ч. Температура воздуха

в помещении не более 12°С.

Мясное сырье, используемое для производства коисервон

для детей раннего возраста, периодически (не реже 4 раз н

год) проверяется на содержание хлорорганических пестицидов

44.J

(остатки ГХПГ и ДДТ), антибиотиков и не реже 2 раз в год

на содержание солей тяжелых металлов (ртуть, свинец).

Технология. Общая технологическая схема производства

мясных консервов детского питания представлена на с. 445.

Содержание жировой ткани в жилованной говядине для кон-

сервов «Малыш» не должно превышать 5%, для «Мясное пюре

детское» должно составлять 6—9%. Содержание жировой тка-

ни в жилованной свинине 10—15%.

При направлении тушек птицы на механическую обвалку их

предварительно охлаждают до температуры 0—4°С или под-

мораживают до температуры —2ч—3°С. При использовании

обвалочной машины типа «Бихайв» при обвалке каждой пар-

тии птицы необходимо следить за тем, чтобы выход механиче-

ски обваленного мяса не превышал 60% к массе обваливаемо-

го сырья.

Гомогенизированные консервы. Одним из специ-

фических технологических процессов производства мясных кон-

сервов для детского питания является предварительная терми-

ческая обработка мясиого сырья, производимая, с целью полу-

чения однородной, мягкой, немонолитиой массы, легко

проходящей через пищевод ребенка. Термическую обработку

мясного сырья производят путем бланширования в воде с после-

дующим отделением бульона декантацией. С целью интенсифи-

кации процесса предварительной термической обработки мяс-

ного сырья и повышения биологической ценности готового про-

дукта традиционный процесс бланширования заменен более

прогрессивным методом тепловой обработки—пароконтактным

нагревом в установках непрерывного действия.

Тонкое измельчение, гомогенизация термически обработан-

ного мясного сырья обеспечивают получение в готовом продук-

те вязкопластической консистенции. Необходимая устойчивость

структуры консервов достигается не только механической обра-

боткой, но и включением в рецептуру водосвязывающих ве-

ществ, например крахмала.

В установку, разработанную в МТИММПе (рис. 123), входят

термокамера цилиндрического типа и центробежный распреде-

литель сырья. Мясное сырье подают в термокамеру на распре-

делительный диск. Вращающийся диск за счет центробежной

силы распределяет сырье по внутренней поверхности камеры.

Одновременно с сырье-м в камеру поступает острый пар. Сырье,

стекая под действием гравитационной силы по стенкам камеры

ь виде тонкого слоя, контактирует с острым паром и нагрева-

ется до заданной температуры. Тонкий слой сырья и высокие

параметры теплоносителя значительно интенсифицируют про-

цесс теплообмена. За счет конденсации пара продукт обводня-

ется. При пароконтактном нагреве мясного сырья потерь массы

не происходит.

444

Технологическая схема производства детских мясных консервов

Подготовка мясного п другого сырья

Измельчение мяса на волчке

Бланширование

Эмульгирование с добавлением воды

Парокоптактный нагрев и мгновенное

охлаждение

Отделение бульона

н жира от твер-

дой фазы

Обезжиривание

бульона

Перемешивание с дозировкой компо-

нентов (мясо, вода или бульон,

соль, крахмал, масло)

Жир

Гомогенизированные

1 Ьмельчение до дис-

персности массы не бо-

лее 200 мкм

Пюреобразные

Измельчение до не

более 1,5 мм

Крупноизмель-

ченные

Измельчение до не

более 3,0 мм

Деаэрация массы

Подогрев консервной массы до

80—85 °С

Наполнение консервной тары

Подготовка тары, стерилизация, мойка н сушка

консервов, этикетированне, укладка в короба,

штабелирование коробок

445

Рис. 123. Аппарат непрерывного действии д.тя

пароконтактного нагрева сырья:

/ -привод распредели н-

сырьи; 3— термокамера: -/

привод шнека

- распредели I е.|Ь

1чный шнек .")

Продукт

При изготовлении консервов «Кре-

пыш» сырое мясо цыплят механиче-

ской обвалки обрабатывают в эмуль-

ентаторе, где мясо должно быть на-

грето до 70—75°С, пли бланширую i

в варочном котле с мешалкой (соот-

ношение воды и мяса 1 : 1 -н-1,3), про-

должительность нагрева 2—5 мин до

70—75°С. Мясную массу из накопи-

тельной емкости подают в мешалкх.

куда в соответствии с рецептурой до-

бавляют компоненты или прпготов

ленную эмульсию из масла, крахма-

ла, соли и воды. Смесь тщательно

перемешивают в течение 5—10 мне

до равномерной консистенции.

Массу деаэрируют в аппаратах не-

прерывного действия при давлении 0,07 МПа, а затем подогре-

вают до 80°С в трубчатом теплообменнике с самоочищающей-

ся поверхностью, в котором продукт подогревается в тонком

слое в течение 30—40

С. Такой кратковременный подогрев про-

дукта позволяет сократить продолжительность его последую

щей стерилизации в банке.

. - Подготовленную массу немедленно фасуют автоматическими

наполнителями в банки массой нетто 100 г." Используют сбор-

ные банки № 10 из белой жести с защитным лаковым покрыти-

ем и штампованные № I из лакированных жести или алюминия.

Банки с продуктом укупоривают па вакуум-закаточной ма-

шине при давлении до 0,04 МПа. Прн использовании парова-

куумпон закаточной машины в банку под крышку перед ее

укупорнвапнем вспрыскивают пар. который вытесняет воздух

из свободного пространства. После его конденсации в банке

образуется вакуум (до 80 кПа).

Продолжительность процесса производства консервов с мо-

мента окончания бланширования сырья до подачи банок па

стерилизацию не должна превышать 1,5 ч, в том числе от про-

цесса фасовки до начала процесса стерилизации — не более 30

мин. Режим стерилизации приведен в табл. 58.

Транспортную маркировку производят в соответствии с дей-

ствующим ГОСТом и с дополнительным грифом «Детское пита

иие». Консервы храпят при температуре от 0 до 20°С. Срок

храпения консервов не более 1 года со дня выработки.

Крупно измельченные и пюреобразные к о н-

446

Таблица 58

Номер байки

Стерилизация

| Продолжи- | Температу-

|тельиость, мии] ра,

Противодав-

ление. МПа

Консервы из говядины и субпродуктов

В автоклавах 20-30—20 120

В гидростатических

рилизаторах

сте- 20—30—20

125

Консервы из мяса птицы

В автоклавах

То же

15—25—15

15—20—15

120

125

0,15—0,18

0,15-0,18

с е р в ы. С целью получения однородной, мягкой, немонолитной

массы, легко проходящей через пищевод ребенка, обрабатывают

мясное сырье без удаления экстрактивных веществ, предвари-

тельно прошедшее тепловую обработку на специализированных

линиях непрерывного действия (рис. 124).

Жилованное охлажденное мясо или мясо мороженых блоков,

измельченное на дробилках, или смесь этого сырья направляют

для измельчения на волчок (диаметр отверстий решетки 5—

6 мм), затем в эмульситатор. В эмульситатор одновременно с

мясом подаются вода и пар (до 35—45% к массе сырья). Полу-

ченную эмульсию (размер частиц 3—3,5 мм) температурой

65°С насосом подают в аппарат для пароконтактного нагрева до

ПО—120°С. Из него продукт через редукционный клапан насо-

сом с регулируемой скоростью поступает в емкость для мгно-

венного охлаждения, температура продукта снижается до 98—

100°С. Терм'ообработанная мясная масса перекачивается в на-

копительную емкость, откуда дозируется в мешалку. Темпера-

тура в накопительной емкости должна быть 80—85°С, выход

массы после термообработки 135—145%.

При использовании в технологической схеме декантора про-

цесс осуществляется следующим образом: термообработаиная

мясная масса перекачивается в декантор. Частично обезжирен-

ное и обезвоженное мясо непрерывно удаляют из декантора

шнеконым устройством в промежуточную емкость, куда добав-

ляют воду температурой 90—95°С. Мясную массу перекачивают

в накопительную емкость. Обработка жидкой фракции и после-

дующая обработка продукта аналогична принятой в производ-

стве гомогенизированных консервов.

Продолжительность процесса производства консервов с мо-

мента окончания пароконтактного нагрева сырья до начала

стерилизации не должна превышать 50—60 мин, в том числе

продолжительность от процесса фасования до начала стерили-

зации не более 30 мин. Режим стерилизации и дальнейшая об-

работка продукта и тары аналогичны принятым в производстве

гомогенизированных консервов.

447

Контроль качества готовой продукции. Консервы для детско-

го питания исследуют по показателям: сухие вещества, жир, по-

варенная соль (каждую партию), белок — не реже 1 раза в

10 дней; соли ртути и хлорорганические пестициды — не реже

1 раза в квартал; соли свинца — для сборной жестяной банки

не реже 1 раза в 10 дней при условии строго входного контро-

ля банки и не реже 1 раза в квартал для всех других видов

тары; соли олова — через 6 мес хранения консервов в случае

использования жестяных банок.

Микробиологическому контролю подвергают каждую изго-

товленную партию. Определяемые показатели: мезофильные

аэробные и факультативно-анаэробные бактерии (не более

50 микробных тел в 1 г продукта или на 1 см

поверхности),

мезофильные (не . допускаются), термофильные (аналогично

консервам общего назначения); для полуфабрикатов (фрика-

дельки и пельмени) и готовых к употреблению — общая бакте-

риальная обсемененность не более 10

, наличие бактерий груп-

пы кишечной палочки и патогенных микроорганизмов не до-

пускается.

СУБЛИМАЦИОННАЯ СУШКА МЯСА И МЯСОПРОДУКТОВ

Сублимационной сушкой называется процесс удаления ос-

новной массы воды из замороженного продукта в условиях

вакуума путем непосредственного перехода льда в парообраз-

ное состояние, минуя жидкую фазу. С процессом возгонки льда

сталкиваются при замораживании и хранении продуктов в

обычных условиях. Однако удаление влаги при атмосферном

давлении происходит медленно. В сушильных установках зна-

чительное повышение интенсивности сублимации льда дости-

гается понижением давления в окружающей среде и подводом

тепла к продукту в количествах, эквивалентных расходу энер-

гии при испарении влаги.

Обезвоживание материала при отрицательных температурах

в условиях вакуума обеспечивает сохранение его первоначаль-

ной структуры, предотвращает значительные изменения термо-

лабильных веществ, практически исключает возможность раз-

вития микробиальных, ферментативных и окислительных про-

цессов при обезвоживании. Продукты сублимационной сушки

сохраняют почти полностью первоначальный объем, имеют

весьма пористую структуру и быстро оводняются, приобретая

свойства, близкие к исходным.

В мясной промышленности сублимационную сушку приме-

няют для обезвоживания гормональных и ферментных препара-

тов, лечебных препаратов, можно использовать для сохранения

действующих начал эндокринно-ферментного сырья. В настоя-

щее время метод сублимационной сушки все шире начинает

использоваться для консервирования мяса, мясопродуктов и

.29—34

449

кулинарных изделий (первые и вторые' блюда), содержащих

мясо.

Обезвоженное мясо представляет собой белковый концент-

рат, содержание азотистых веществ в котором достигает 85—

88%. В составе мяса почти полностью сохраняются незамени-

мые аминокислоты, ненасыщенные жирные кислоты, витамины,

вкусовые и ароматические вещества. Такое мясо быстро и пол-

но переваривается. Степень усвоения мяса сублимационной

сушки близка к усвоению замороженного мяса. Преимущества

консервирования мясопродуктов методом сублимации опреде-

ляются также существенным сокращением массы продукта

(примерно в 4 раза) и исключением необходимости холодиль-

ного хранения. Эти обстоятельства значительно облегчают

транспортирование и реализацию продуктов.

Увеличение масштабов промышленного применения этого

метода консервирования мяса и мясопродуктов требует даль-

нейших исследований, направленных на совершенствование и

удешевление процесса сушки и улучшение качества продуктов.

Основы метода

Процесс фазового превращения льда в пар может иметь

место при давлении пара, равном или меньшим 611 Па, и тем-

пературе ниже 0,0098°С. Температура замерзания и равновес-

ное давление водяного пара вследствие растворения в жидкой

фазе различных веществ ниже, чем для чистой воды. Интенсив-

ность процесса сублимации значительно возрастает при пони-

жении давления во внешней среде.

Сохранения структуры высушенного материала, предотвра-

щения миграции влаги и нарушения равномерности концентра-

ции веществ по объему продукта в процессе сушки можно дос-

тигнуть при вымораживании около 80—90% воды от ее общего

содержания. Хорошее качество продукта можно получить, замо-

раживая его при — 20°С с последующей сублимацией льда

при этой температуре. В этих условиях около 10—20% наибо-

лее прочно связанной воды находится в жидком состоянии и

удаляется из продукта при положительной температуре. Про-

цесс сублимации льда и испарения оставшейся влаги происхо-

дит в условиях вакуума при остаточном давлении 13,3—

200 Па. Величина вакуума определяет режим движения пара и

газов как в порах продукта, так и в объеме сушильной камеры.

Сублимация льда в условиях вакуума сопровождается значи-

тельным увеличением объема влаги (при давлении 13,3—133 Па

объем увеличивается в 10

—10

раза), вследствие чего сущест-

венно увеличивается длина свободного пробега молекулы.

Режим движения пара определяется соотношением длины

свободного пробега молекулы и размером канала, при котором

молекулы перемещаются на всем пути без соударения в виде

молекулярного пучка со скоростью, приобретенной молекулами

450

в момент отрыва от кристаллов льда. Этот режим движения

называется молекулярным, или эффузионным. При указанных

выше величинах остаточного давления движение пара в порах

продукта имеет в основном характер молекулярной диффузии,

а режим движения парогазовой смеси в объеме сублиматора —

диффузионный (или вязкостной).

Характер начального этапа процесса обезвоживания посту-

пающего на сушку материала определяется его термическим

состоянием. Если на сушку поступает материал, имеющий поло-

жительную температуру, то процессу сублимации льда пред-

шествует фаза самозамораживания продукта.

В процессе вакуумирования системы происходит испарение

влаги с поверхности продукта (около 15%), в результате чего

его температура понижается до отрицательных значений. Вслед-

ствие выделения теплоты кристаллизации изменение темпера-

туры продукта в процессе самозамораживапия имеет неравно-

мерный характер. Вслед за фазой самозамораживания начина-

ется собственно сублимация.

В случае загрузки сушильной камеры предварительно замо-

роженным материалом влагу из него удаляют сублимацией

льда. При этом влага может испаряться уже в период вакууми-

рования системы, если температура загружаемого продукта

достаточно высока и соответствующая ей упругость пара боль-

ше давления в сублиматоре. После создания вакуума, отвечаю-

щего заданной отрицательной температуре продукта, к нему

начинают подводить тепло в количестве, обеспечивающем пре-

дусматриваемые температурные границы материала в зоне

сублимации и на его поверхности.

Движущей силой переноса частиц пара с поверхности субли-

мации является разность парциальных давлений, соответствую-

щая температуре поверхностей материала и конденсатора.

По мере испарения влаги зона сублимации постепенно углуб-

ляется. При этом слой материала, возгонка льда в котором

закончена, приобретает положительную температуру. С начала

углубления зоны испарения начинается внутренний тепло- и

массоперепос. Пар из зоны сублимации к открытой поверхно-

сти перемещается под действием разности влажности и темпе-

ратуры. Сопротивление внутреннему переносу пара по каналам

и капиллярам высохшего слоя зависит от их числа, размеров,

формы и возрастает по мере обезвоживания продуктов, в ре-

зультате чего скорость испарения влаги понижается. Процесс

сублимационной сушки заканчивается, когда температура всего

продукта становится положительной. Последний период суш-

ки—удаление наиболее прочно связанной влаги — требует

большого расхода энергии и происходит при'резком снижении

скорости сушки. Температура продукта при этом непрерывно

повышается.

Продолжительность процесса сушки зависит от структурных

.29* 451

и физико-химических свойств продукта; толщины образца и

соотношения поверхности к объему, от общего давления в си-

стеме и парциального давления воздуха, способа и интенсивно-

сти теплоподвода к материалу, величины гидравлического со-

противления на пути движения пара от поверхности сублима-

ции к поверхности конденсации. Интенсивность сушки можно

увеличить, повышая температуры материала или понижая тем-

пературы конденсации.

В большинстве случаев придерживаются «оптимально-рен-

табельного» режима, температура сублимации —10-.—20°С,

температура конденсации —ЗО-i 40°С. При выбранных режи-

мах сушки интенсивность испарения жидкой влаги из материала

на заключительном этапе для каждого вида продукта зависит

от интенсивности подвода тепла в зону испарения и перемеще-

ния образующегося пара сквозь высохший слой к поверхности

материала. Поэтому продолжительность процесса в этот период

в значительной мере определяется толщиной продукта.

В процессе сушки в зону парообразования необходимо под-

водить тепло в количествах, эквивалентных теплоте, отнимае-

мой от продукта при испарении влаги. От соблюдения этого

условия зависит скорость сушки и качественные показатели

продукта. При недостатке подводимого тепла снижается ско-

рость сушки, при избытке возможно размораживание продукта

и пригорание поверхностных слоев.

На основании кинетики сублимационной сушки разработаны

методы управления энергоподводом по экстремальным темпе-

ратурам материалов.

Высушенный сублимацией материал имеет весьма низкую

теплопроводность, поэтому при подводе тепла в зону сублима-

ции теплопроводностью интенсивность передачи тепла недоста-

точна. Более эффективным методом теплоподвода является

сообщение объекту сушки энергии электромагнитных коле-

баний. В настоящее время в действующих промышленных уста-

новках применяют кондуктивный, радиационный и кондуктив-

нофадиационный энергоподвод.

При кондуктивном нагреве продукт помещают на противни,

установленные на полых металлических полках, внутри которых

циркулирует теплоноситель. Энергоподвод осуществляется через

замороженную зону материала к его свободной поверхности.

В процессе сушки происходит постепенное углубление фронта

сублимации в толщу продукта. Тепло в зону испарения пере-

носится с небольшой скоростью, так как в теплообмене участ-

вует только та часть продукта, которая контактирует с грею-

щей поверхностью, а теплопроводность высохшего слоя весьма

незначительна. В этих условиях из-за возможности перегрева

продукта температура теплоносителей в плитах невелика (40—

50 °С). Продолжительность сушки кусочков мяса толщиной

12—15 мм составляет 15—20 ч.

452

Теплоподвод кондуктивным путем можно интенсифицировать

за счет увеличения контакта продукта с греющей поверхностью.

При контактном методе нагрева продукт помещается между

двумя объемными сетками, которые располагаются между на-

гревательными плитами. Плотность контактов обеспечивается

прижатием плит к продукту. В этих условиях тепло передается

продукту с двух сторон через материал сеток. Температура

теплоносителя в подобных установках может быть значительно

более высокой (в начале процесса до 140°С). Длительность

сушки продукта сокращается примерно в 2 раза.

Широкое распространение в практике получил радиацион-

ный теплоподвод, при котором значительная часть энергии пере-

дается материалу излучением. Эффективность такого нагрева

связана с тем, что энергия воспринимается всей облучаемой

поверхностью материала и излучение проникает на некоторую

глубину. Инфракрасные излучения интенсифицируют тепло- и

массообмен материала с окружающей средой. При этом необ-

ходимость соприкосновения источника тепла с материалом от-

падает.

В связи с тем что проницаемость большинства материалов

увеличивается с уменьшением длины волн, использование вы-

сокотемпературных лучистых нагревателей позволяет сократить

продолжительность сушки.

Выбор генератора излучения зависит от оптического и массо-

обменных характеристик объекта сушки на разных стадиях

его обезвоживания. Для сублимационной сушки пищевых про-

дуктов применяют генератор с диапазоном излучения 0,1—

3,0 мкм. В промышленной установке СУ-3,0 используются элект-

рические нагревательные панели, обеспечивающие лучистый

энергоподвод к материалу с двух сторон. При таком теплопод-

воде длительность сушки кусков мяса толщиной 10—12 см со-

ставляет 6—8 ч.

В настоящее время в сублимационных установках приме-

няют также радиационно-кондуктивный теплоподвод. При ком-

бинированном способе поток лучистой энергии подводится свер-

ху к открытой поверхности объекта сушки. Одновременно от

дна противня, на котором расположен продукт, осуществляется

подвод тепла кондукцией.

Расчет параметров процесса сублимационной сушки в зави-

симости от условий энергоподводов и объектов сушки приведен

в книге Б. П. Камовникова, Л. С. Малкова, Д. А. Воскобойни-

кова «Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов».

Технические средства

Сублимационная сушильная установка представляет собой

герметизируемую систему, состоящую из сушильной камеры,

устройства для удаления паров воды и неконденсирующих га-

453

зов, а также средств контроля и регулирования процессов

сушки.

Камера, в которую помещается объект сушки, имеет цилинд-

рическую или прямоугольную форму и снабжена в большинстве

случаев нагревателями в виде плит. В большинстве отечествен-

ных установок нагревание осуществляется электрической энер-

гией или циркулирующим теплоносителем (этиленгликоль, мас-

ло или вода).

Сублиматор установки СУ-3,0 представляет собой цилиндри-

ческий горизонтальный корпус. Внутри сублимационной камеры

размещаются тележки для продуктов, выдвижные нагреватель-

ные устройства. Нагревательные устройства выполнены в виде

этажерок, на которых закреплены плоские нагревательные па-

нели. Тележки с размещенными на них противнями с продук-

тами перемещаются с помощью штанговых толкателей.

Наряду с сублимационными камерами периодического дей-

ствия выпускаются камеры поточно-циклического действия,

которые отличаются большой длиной и наличием герметизи-

руемых шлюзов. Продукт ввозят в камеру на тележках.

Выделяемые в процессе сушки пары воды непрерывно уда-

ляются из рабочего объема установки путем конденсации (вы-

мораживания на охлаждаемой поверхности) или откачки с

помощью пароэжекторных насосов. В промышленности наибо-

лее распространен первый способ. Для охлаждения поверхно-

сти конденсаторов до температуры — 30-.—40°С применяют в

основном двухступенчатые аммиачные и фреоновые холодиль-

ные машины. В установках, снабженных конденсаторами, ие-

конденсируемые газы удаляют с помощью механических вакуум-

насосов.

На продолжительность процесса сушки влияет взаимораспо-

ложение сублиматора и конденсатора. Проводимость вакуум-

коммуникации значительно уменьшается с увеличением длины

и уменьшением диаметра трубопровода. Поэтому в современных

установках длины соединительных трубопроводов минимальные.

В установке СУ-3,0 десублиматор размещается внутри субли-

мационной камеры.

Технология

Технологический процесс производства мяса и мясопродук-

тов сублимационной сушки состоит из следующих основных

операций: отбор и предварительная обработка сырья; замора-

живание; сублимационная сушка; упаковка высушенных про-

дуктов.

В зависимости от сырья и его предварительной (до сушки)

обработки продукты сублимационной сушки могут быть исполь-

зованы в пищу непосредственно после восстановления или после

кулинарной обработки восстановленного продукта. Качество

454

мясопродуктов сублимационной сушки зависит от исходного

сырья, условий и режимов его технологической обработки, усло-

вий хранения и восстановления.

Отбор и предварительная обработка сырья. Физико-химиче-

ские, биохимические и структурно-механические свойства исход-

ного сырья обусловливают качество и пищевую ценность высу-

шенного продукта, а также особенности технологии его консер-

вирования. При оценке мяса и мясопродуктов как объектов

консервирования методом сублимационной сушки наиболее

важное значение имеют количественное содержание влаги и

характер ее связи с материалом, тканевый состав мяса, глуби-

на развития автолитических превращений.

Содержание влаги в продукте и прочность ее связи с мате-

риалом обусловливают продолжительность сушки и энергетиче-

ские затраты на процесс обезвоживания материала. Количест-

венное соотношение свободной и связанной влаги может менять-

ся при изменении коллоидных свойств и структуры продукта.

Измельчение, добавление солей, изменение рН, тепловая обра-

ботка— все это может привести к изменению форм связи влаги

с материалом.

Соотношение мышечной, соединительной и жировой тканей

мяса предопределяет свойства и биологическую ценность высу-

шенного продукта, влияет на ход сушки и регидратации. Повы-

шенное содержание соединительной ткани в мясе снижает его

пищевую ценность и отражается на скорости и равномерности

его обезвоживания в процессе сублимационной сушки. Наличие

цлотной соединительной ткани и хрящей затрудняет выделение

влаги при сушке кусочков мяса и замедляет процесс их регидра-

тации.

Высокое содержание жировой ткани в мясе, поступающем

на сублимационную сушку, может привести к пониженной ско-

рости сушки и уменьшению количества влаги, воспринимаемой

высушенным мясом при его регидратации, так как в период

испарения остаточной влаги не исключена возможность рас-

плавления жира и уменьшения в связи с этим свободного сече-

ния пор.

Окислительные превращения жиров на стадии хранения вы-

сушенного мяса могут значительно ухудшить его органолеп-

тические показатели и снизить питательную ценность.

Нежелательные изменения в результате накопления продуктов

окислительного превращения жиров могут быть особенно значи-

тельны в свином мясе и мясе птицы, в жирах которых содер-

жится большое количество непредельных жирных кислот.

При подготовке мяса к сушке естественное соотношение

тканей можно изменить жиловкой, в ходе которой выделяют

крупные включения жировой и соединительной тканей. Для суб-

лимационной сушки наиболее подходящим сырьем является

455

мясо молодняка, содержание жира в котором невелико, а соеди-

нительная ткань обладает меньшей механической прочностью.

Свойства высушенного мяса зависят также от уровня раз-

вития автолитических процессов в сырье. Для получения мяса

с достаточно высокой водосвязывающей способностью и удов-

летворительной консистенцией на сублимационную сушку сле-

дует направлять сырье, продолжительность автолиза которого

при температуре 0—2°С должна составлять не менее 4 сут.

При сушке парного мяса для предотвращения гликолиза в

процессе регидратации высушенного продукта в него необхо-

димо вводить хлорид натрия.

Предварительная обработка мяса включает следующие ос-

новные операции: расчленение туши на части, отделение кос-

тей, выделение крупных соединительнотканных образований и

жира, сортировка жилованного мяса. В зависимости от вида

готового продукта мясо можно затем подвергать измельчению,

посолу, тепловой обработке.

Мясо и мясопродукты перед сублимационной сушкой наре-

зают на ломтики, дольки, кубики и т. п. В зависимости от вида

продукта нарезка и измельчение проводятся до или после теп-

ловой обработки или после замораживания (сырое мясо).

Предварительное измельчение сырья обеспечивает увеличение

поверхности испарения, облегчает возможность создания оди-

наковой высоты слоя продукта. Кроме того, измельчение и

последующее перемешивание позволяет достичь однородности

многокомпонентных материалов и облегчит введение в продукт

добавок. При нарезке мяса на куски необходимо учитывать

расположение морфологических элементов. Для повышения

скорости миграции влаги в процессе сушки и регидратации ли-

ния разреза должна по возможности проходить под прямым

углом к направлению мышечных волокон. Целесообразна на-

резка мяса в форме кубиков, так как отпадает необходимость

подбора сырья с учетом направления мышечных волокон, со-

кращается продолжительность процесса сушки и обеспечивается

достаточно равномерное обезвоживание материала.

Для наиболее полного использования мякотных частей туши

целесообразно сочетать производство мяса сублимационной

сушки в кусках и в виде фарша. При этом отрубы спинной и

задней частей туши, содержащие много мякоти, следует направ-

лять на изготовление мяса в виде кусков, а остальные, за иск-

лючением пашины, грудинки, зареза, передней и задней голя-

шек, использовать для приготовления фарша, к которому

добавляют как составную часть мясную крошку, полученную

при распиловке на куски мясных блоков.

Введение различных веществ в сырье на стадии его пред-

варительной обработки может быть связано с обогащением

продукта питательными веществами, улучшением органолепти-

ческих показателей продукта (вкуса, запаха, цвета, консистен-

456

ции), повышением стабильности свойств белков и липидов вы-

сушенного продукта при хранении.

Проведенные в МТИММПе исследования свидетельствуют о

перспективности сублимационной сушки комбинированных мяс-

ных рубленых полуфабрикатов. Введение в мясное сырье рас-

тительного и молочного белка позволяет направленно регули-

ровать состав и свойства мясопродуктов сублимационной сушки,

увеличивает продолжительность их хранения, способствует ин-

тенсификации процесса сушки.

Задачи тепловой обработки могут быть связаны с достиже-

нием полной или частичной кулинарной готовности продукта,

повышением содержания в нем сухих веществ, инактивацией

тканевых ферментов, уничтожением вегетативных форм микро-

организмов. Предварительная тепловая обработка сырья суще-

ственно влияет на условия проведения последующих процес-

сов— замораживания и сублимационной сушки.

Изменение состояния клеточных мембран и соединительно-

тканных прослоек при тепловой обработке мяса влияет на ин-

тенсивность и характер миграции влаги при замораживании,

сушке и регидратации продукта. Так, влияние скорости замо-

раживания на продолжительность сушки, темп и полноту ре-

гидратации высушенного продукта выражено в отношении

вареного мяса в значительно меньшей степени, чем сырого.

Процесс обезвоживания вареного мяса можно вести при более

высоких температурах продукта на стадии удаления остаточной

влаги, так как в этом случае опасения, связанные с возмож-

ностью денатурации мышечных белков, отпадают.

Исследования показали перспективность использования в

качестве предварительной тепловой обработки мяса СВЧ-

иагрева.

Применение микроволновой энергии обеспечивает практиче-

ски одновременный нагрев продукта по всему объему. При этом

продолжительность тепловой обработки по сравнению с тради-

ционным способом варки сокращается примерно в 8—10 раз.

Вследствие отсутствия контакта продукта в процессе тепловой

обработки с промежуточным теплоносителем уровень содержа-

ния экстрактивных веществ в мясе при СВЧ-нагреве практиче-

ски не меняется. Менее выраженные . постденатурационные

изменения мышечных белков и сокращения потерь летучих ком-

понентов, в процессе обезвоживания обеспечивают более высокое

качество высушенных мясопродуктов, подвергнутых предвари-

тельной термообработке микроволновой энергией.

Замораживание. Условия замораживания влияют как на ка-

чество высушенных продуктов, так и на длительность процесса

сушки. Наименьшие изменения свойств мяса наблюдаются при

быстром замораживании. Однако быстрозамороженное сырое

мясо обезвоживается медленнее, что является результатом об-

457

разования кристаллов льда внутри мышечных волокон, вслед-

ствие чего водяной пар должен преодолеть сопротивление сар-

колеммы. Увеличение продолжительности сушки приводит к

более глубоким изменениям мяса, которые неизбежны при этом

процессе. Скорость понижения температуры для заморажива-

ния сырого мяса 1—2°С/ч.

Для увеличения скорости сушки и равномерности обезвожи-

вания различных кусков нарезать замороженное мясо лучше

поперек мышечных волокон. Это должно учитываться при фор-

мировании блоков перед замораживанием: мясо следует укла-

дывать в форму так, чтобы мышечные волокна располагались

примерно в одном направлении. Замороженные блоки нарезают

иа куски в помещении с минусовой температурой ленточными

пилами, дисковыми ножами или другими приспособлениями.

При замораживании измельченного мяса его укладывают плот-

но в форму или шприцуют в оболочки. После замораживания

формованное измельченное мясо режут на куски установлен-

ной величины. Во время укладки мяса на противни, загрузки

сублиматора и вакуумирования системы температура поверхно-

сти продукта должна быть минусовой.

Сублимационная сушка. Оптимальный режим сушки должен

обеспечивать высокое качество продукта при максимальной

интенсивности процессов. Во время сублимационной сушки мо-

гут происходить денатурационные изменения белковых веществ,

сопровождающиеся понижением их растворимости и уменьше-

нием ферментативной активности. В результате денатурацион-

пых изменений понижается водосвязывающая способность мяса.

При жестких режимах сушки вследствие изменения содержа-

ния свободных функциональных групп может наблюдаться сме-

щение рН в кислую сторону, изменение цвета мяса в резуль-

тате развития реакций меланоидинообразования. Характер и

глубина изменений свойств мяса зависят от температуры мате-

риала при обезвоживании и продолжительности процесса. Для

получения обезвоженного мяса достаточно высокого качества

около 80—90% влаги должно быть удалено при отрицательной

температуре в центральной зоне материала, поэтому темпера-

тура в глубине образца в период сублимации влаги должна

быть в пределах —10-;—20°С.

Для качества продукта решающее значение имеют условия

проведения сушки на стадии удаления остаточной влаги: мак-

симальная температура и продолжительность пребывания про-

дукта при повышенной температуре. Продолжительность заклю-

чительного периода сушки зависит от свойств продукта, режи-

ма обезвоживания и заданного уровня остаточной влаги. Для

предотвращения развития реакции меланоидинообразования при

хранении высушенного продукта содержание в нем влаги долж-

но составлять 2—5%.

В зависимости от характера предварительной обработки и

458

продолжительности сушки допустимая температура мяса и мя-

сопродуктов в период удаления остаточной влаги 40—90°С.

Упаковывание и хранение. При неблагоприятных условиях

хранения качество обезвоженных продуктов снижается вслед-

ствие развития в них различных химических процессов. Изме-

нения азотистых веществ и липидов могут привести к уменьше-

нию водосвязывающей способности мяса, ухудшению консистен-

ции, изменению цвета, вкуса и запаха. Вероятность нежела-

тельных изменений учитывается при отборе сырья

и его предварительной обработке, установлении степени

обезвоживания, при выборе упаковки и условий хране-

ния.

Основными причинами нежелательных изменений свойств

обезвоженных продуктов являются окислительные превращения

и развитие реакций меланоидинообразования. Вследствие высо-

кой пористости площадь контакта веществ, входящих в состав

сухого остатка, с внешней средой велика, что усиливает раз-

витие окислительных процессов. Эти процессы сопровождаются

изменениями коллоидных свойств белков, в результате чего

продукт становится более жестким и менее сочным. Окисление

гемовых пигментов приводит к изменению цвета мяса. Накоп-

ление продуктов окисления липидов неблагоприятно отражается

на вкусе и запахе продукта и снижает его биологическую цен-

ность. Окисляются также и некоторые витамины. Характер и

интенсивность развития окислительных процессов в обезвожен-

ных продуктах зависят от их свойств, продолжительности кон-

такта с кислородом и от температуры хранения.

Изоляция продуктов от кислорода воздуха не исключает

развития в них процессов, которые связаны с меланоидиновыми

реакциями. Продукт теряет естественную окраску, приобретает

бурый оттенок, снижает способность продукта к гидратации,

ухудшает его консистенцию, появляются посторонние запахи и

привкус. Эти изменения зависят от природы продукта и содер-

жания в нем редуцирующих Сахаров. Интенсивность реакций

возрастает при увеличении влагосодержания продуктов, закла-

дываемых на храпение, а также при повышении температуры

хранения. Присутствие кислорода воздуха, стимулирующего

образование карбонильных соединений, также ускоряет разви-

тие реакций меланоидинообразования.

Повышение содержания влаги до 8% в сыром обезвожен-

ном мясе приводит к значительному изменению состояния бел-

ков и уменьшению водосвязывающей способности мяса уже в

первые месяцы хранения продукта. При повышении температу-

ры хранения до 40 °С указанные изменения обнаруживаются

уже в первый месяц хранения. Так как эти изменения в значи-

тельной мере связаны с воздействием кислорода воздуха, необ-

ходимо предохранить продукт от контакта с воздухом при

выгрузке и упаковке. Поэтому перед выгрузкой рекомендуется

459