Влияние сушки на свойства мясных продуктов

Влияние сушки на свойства мясных продуктов

 

1. Определение, цель и режимы сушки.

2. Механизм сушки.

3. Изменение свойств мясопродуктов при сушке

 

1. Определение, цель и режимы сушки

 

Сушка - финальная технологическая операция при производстве сырокопченых, сыровяленых, варено-копченых, полукопченых колбас, сырокопченых штучных изделий из мяса. Полукопченые, варено-копченые колбасы  подвергаются сушке после варки и горячего копчения, сырокопченые - после холодного копчения (без тепловой обработки).

Цель  сушки - обезвоживание продукта за счет испарения влаги в окружающую среду для повышения стойкости к действию гнилостной микрофлоры в процессе хранения.

При производстве мясных продуктов применяют неполное обезвоживание и комбинируют его с другими способами консервирования (посолом, копчением). Снижение массовой доли влаги в продукте при сушке сопровождается увеличением относительного содержания соли, нитрита, коптильных веществ, что обеспечивает повышение устойчивости изделия при хранении, кроме того, повышается содержание сухих питательных веществ в единице массы изделия.

Например, если для вареных колбас массовая доля влаги может колебаться в интервале 60-70 %, то для полукопченых она составляет 38-48 %, варено-копченых - не более 38 %, сырокопченых - 25-27 % (данные приведены для колбас традиционного ассортимента).

Сушку колбас и копченостей осуществляют в  сушильных камерах, снабженных кондиционерами для поддержания требуемых параметров воздуха: температура 12 ^оС, относительная влажность воздуха 75 %.

Длительность  сушки зависит от вида изделия  и составляет для полукопченых колбас 1-2 суток (их сушат, если массовая доля влаги выше допустимой, а также в случае длительного транспортирования), для варено-копченых - 3-7 суток, для сырокопченых - 25-30 суток.

Важным  моментом является необходимость поддержания  стабильных параметров воздуха в  камерах сушки, так как даже незначительные отклонения приводят к увеличению длительности процесса и появлению дефектов готовой продукции.

2. Механизм сушки

 

При сушке  вареных изделий (полукопченые, варено-копченые колбасы) процесс не осложняется  какими-либо сопутствующими явлениями. При сушке сырых изделий развиваются процессы, вызываемые деятельностью тканевых ферментов (созревание) и микрофлоры, а также процессы структурообразования. Все эти процессы взаимосвязаны и взаимозависимы, поэтому при сушке сырых изделий выбор режима определяется не только из соображений интенсификации обезвоживания продукта, но и с учетом влияния развития внутренних процессов на качество продуктов. При сушке вареных изделий это значения не имеет.

Таким образом, сушка сырокопченых и сыровяленых  колбас относится к числу наиболее сложных технологических процессов.

Процесс сушки слагается из следующих  фаз:

• парообразование на поверхности и в глубине продукта;
• перенос водяных паров во внешнюю среду через пограничный слой (внешний влагоперенос);
• перенос влаги от центра к поверхности (внутренний влагоперенос).

Движущей  силой внешнего влагопереноса является разность парциальных давлений водяного пара на поверхности продукта и в окружающей среде.

В результате внешнего влагопереноса создается  градиент влажности внутри колбасного батона, являющийся движущей силой  внутреннего переноса влаги.

Следствием  внутреннего переноса влаги является перенос водорастворимых веществ и концентрация последних в зоне испарения влаги. Вследствие этого возникает градиент их концентраций, направленный от центра к периферии продукта.

Ход сушки  зависит от скорости фазового превращения  влаги, скорости переноса влаги внутри продукта и скорости внешнего влагопереноса  через пограничный слой. Последний  оказывает сопротивление тепло- и массообменным процессам, так как отличается повышенным влагосодержанием и пониженной температурой. Толщина этого пограничного слоя (образуется непосредственно у поверхности продукта) зависит от скорости движения воздуха в камере.

Однако  при сушке мясопродуктов для  снижения толщины пограничного слоя не используют искусственную конвекцию  воздуха в камере сушки, так как  повышение скорости движения воздуха  приводит к неравномерному высыханию внешнего и внутреннего слоев.

Скорость  сушки внешнего слоя при прочих равных условиях всегда выше, чем у внутренних слоев. При этом влагосодержание центрального слоя может превышать показатель внешнего слоя в 1,5 раза и более.

Внешний слой уплотняется, усаживается, оказывая сопротивление переносу влаги внутри продукта и тормозя процесс сушки.

Быстрое высушивание внешнего слоя может  привести появлению закала - дефекта, характерного для сырокопченых колбас, поэтому при сушке необходимо регулировать температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.

Внутренний влагоперенос, а значит, и скорость сушки зависят от свойств продукта: содержания и прочности связи влаги с материалом, тканевого состава продукта, вида оболочки, диаметра батона и др.

Наиболее  высокую влажность имеют сырокопченые колбасы, поступающие на сушку. До начала сушки на этапе осадки и холодного копчения  испаряется  35-45 % от общего количества удаляемой влаги. У варено-копченых колбас влажность перед сушкой ниже, так как они подвергались варке и горячему копчению.

Чем выше исходная влажность подвергаемого  сушке продукта, тем дольше процесс  сушки, тем больше значение имеют  параметры сушки и их стабильность.

 

3. Изменение свойств мясопродуктов  при сушке

 

Формирование структуры. При сушке сырых продуктов продолжаются начавшиеся ранее (посол, осадка, холодное копчение) разрушения клеточной структуры мяса за счет ферментативного гидролиза белков (под действием тканевых и микробиальных ферментов). До 15 % белков разрушаются до полипептидов и низкомолекулярных азотистых соединений. Эти изменения приводят к повышению гомогенности фарша, формированию характерной для этих изделий монолитной структуры.

Вместе  с этим протекает противоположно направленный процесс - вторичное структурообразование за счет агрегирования белков на фоне снижения рН фарше (деятельность молочнокислой микрофлоры) и его обезво-живания.

Таким образом, специфическая для сырокопченых и сыровяленых колбас плотная  монолитная структура формируется  за счет протекания противоположно направленных процессов гидролиза и агрегирования белков. Вторичное структурообразование сопровождается снижением степени перевариваемости белков пищеварительными ферментами.

Формирование вкусоароматических характеристик колбас. Количество накапливающихся вкусоароматических веществ и степень выраженности вкуса и аромата сырокопченых и сыровяленых колбас связаны с глубиной развития ферментативных процессов при созревании-сушке и с деятельностью микрофлоры. Специфический вкус и запах этих видов колбас обусловлены, главным образом, присутствием карбонильных соединений, серусодержащих компонентов (меркаптаны и др.), органических кислот, спиртов, эфиров, летучих жирных кислот. Определенную роль играет молочная кислота, как продукт ферментативного превращения углеводов и сахаров, а также пептиды, свободные аминокислоты и продукты гидролиза жиров. В сырокопченых колбасах своеобразный вкус и аромат дополняется проникновением в продукт коптильных веществ.

Формирование окраски сырых продуктов при сушке происходит медленно вследствие невысоких температур на фоне обезвоживания продукта, роста концентрации поваренной соли и присутствия денитрифицирующей ми-крофлоры. Окраска сырокопченых и сыровяленых колбас определяется наличием не денатурированных пигментов мяса, прежде всего нитрозопигментов.

Положительно  влияет на процесс формирования нитритной  окраски снижение величины рН фарша  при созревании-сушке за счет жизнедеятельности молочнокислых микроорганизмов. Кроме того, микрококки фарша способствуют восстановлению нитрита, накоплению редуцирующих веществ, что приводит к интенсификации реакций цветообразования.

Микробиологические процессы при  сушке. В процессе длительной сушки, применяемой при производстве сырокопченых и сыровяленых колбас, продолжается селективное развитие микроорганизмов, что в совокупности с обезвоживанием и другими моментами обеспечивает повышение устойчивости изделий к микробиальной порче.

В условиях постепенного обезвоживания фарша, увеличения концентрации соли и снижения величины рН количественно-видовой состав микрофлоры существенно изменяется. Преобладающее развитие отмечается для молочнокислых микроорганизмов. Жизнеспособность этих форм микроорганизмов объясняется их кислото- и солеустойчивостью, способностью развиваться в широком диапазоне температур при относительно низком содержании влаги.

При сбраживании  сахара, добавляемого в фарш при  его составлении, микроорганизмами образуются органические кислоты, накопление которых ведет к снижению величины рН и подавлению патогенных микробов. При этом повышается активность микроорганизмов, участвующих в фермен-тативном гидролизе белков и липидов с образованием вкусоароматических веществ.

Снижение  величины рН в ходе сушки предопределяет падение ВСС белков и создает лучшие условия для обезвоживания продукта (так как в первую очередь удаляется при сушке слабосвязанная влага) и для взаимодействия белковых веществ при вторичном структурообразовании продукта.

Учитывая  важную роль микроорганизмов в процессе производства сырокопченых, сыровяленых колбас, регулировать созревание-сушку можно за счет введения в состав исходного фарша специальных бактериальных препаратов и добавок, активизирующих жизнедеятельность микроорганизмов.