Методи вивчення шляхів підвищення ефективності мікробіальної технології в виробництві харчових продуктів

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

Мікроорганізми	%
Грамнегативні палички	1 - 0,95
Коки і лактобацили	0,95-0,91
Дріжджі	0,91-0,88
Цвіль	0,88-0,86

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

Продукти	Зміст вологи%	Активність води, aw
М'ясо	70-74	0,96-0,99
Ковбаси
Варені	62-72	0,96-0,98
Напівкопчені	40-55	0,94-0,97
Варено-копчені	40-43	0,90-0,93
Сирокопчені	24-30	0,78-0,85

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:	Мікрококи/стафілоккоки:
Laktobacillus curvatus	Mukrococeus Varians
Laktobacillus реntosus	Staphylococeus carnosus
Laktobacillus plantarum	Staphylococeus xylosus
Laktobacillus sake	Плесневелі гриби
Pedicoccus асidilactici	Penicillium chrysogenum
Pedicoccus реntosaceus	Penicillium nalgiovensis
Дріжджі	Debaryomyces hansenii

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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

Сировина	Зразок	1% протеїну	2% протеїну
Свинина (З II)	75,0	75,0	75,0
Шпик хребтовый(SII)	25,0	25,0	25,0
Всього	100,0	100,0	100,0
Добавки і спеції
Сіль нітритна	2,8	2,8	2,8
Спеції	1,2	1,2	1,2
Гороховий протеїн (Pisane)	-	1,0	2,0
Фарбники	0,125	0,125	0,125
Стартові культури	ф ррm	ф ррm	ф ррm

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

Тривалість, г	Температура°С	Відносна вологість повітря%	Дим
6	21 (18)	-	-
120	21 (18)	93	-
24	18	90	-
3	18	90	+
120	18	90	-
120	15	88	-
3	15	88	+
120	15	85	-

Таблиця 3.3. Програма дозрівання ковбас діаметром 22 мм

Тривалість, г	Температура°С	Відносна вологість повітря%	Дим
6	21 (18)	-	-
72	21 (18)	93	-
24	18	90	+
6	18	90	-
24	15	90	-
96	15	88	-
6	15	88	+
X	15	85	-

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

Складові	%	кг
Яловичина (II)	45,0	4,5
Свинина (СI)	45,0	4,5
Рослинний жир (Зібана)	10,0	1,0

Таблиця 3.5. Успішна комбінація функціональних добавок

Складові	%
Інулін (Рафтіліна, фірма Оранті)	2,250
Пшеничні волокна (WF600)	2,250
Рапсове масло	1,000
Антіоксидант (Стабілотом)	0,040
Пробіотична культура	0,025

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

Хімічні параметри	%
Білок	23,3 (що збагатила білком)
Жир	15,3 (понижений вміст жиру)
Вода	50,5
Зола	4,6
Залишок (до 100%)	6,3 (баластних речовин >6% збагачених баластними речовинами
BEFFE абсолютне	22,5
BEFFE відносне	96,3
Фізичні параметри	%
Величина рН	5,43
Активність води а	0,91
Мікробіологічні параметри	%
Стафілококи SB-61	4,7x1 04
Молочнокислі бактерії	1,2x1 07
Пробіотичні культури	6,2x1 06

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

Хімічні параметри	%
Білок	26,6
Жир	20,6
Вода	40,4
Зола	5,4
Залишок (до 100%)	7,0
BEFFE абсолютне	26,3
BEFFE відносне	94,0

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):

Сіль	28	Стартова культура (BITEC LK-30, суміш з lactobacillus sakei, Staphylococcus carnosus ssp, Utilis і Kocuria varians)	0,5
Нітрит	0,05
Декстроза	1,0
Аскорбінова кислота	0,5
Суміш спецій (вестфалія)	4

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

Размещено на Allbest.ru