Глава 4 Производство комбинированных мясных продуктов 4.1 Технологии производства мясопродуктов из конины
4.3 Технология производства полукопченой колбасы «Казахская»
В результате производственной проверки установлено, что технология производства мясопродуктов с использованием электрофизического перемешивания по сравнению с традиционными технологическими схемами дает возможность применения всех видов сырья (охлажденного, размороженного и замороженного в блоках) по единой технологической схеме, позволяет создать унифицированную, поточно-механизированную линию производства вареных и полукопченых колбас. Новая технология позволяет исключить выдержку сырья в посоле, сократить площади охлаждаемых помещений за счет исключения камер для выдержки сырья в посоле, уменьшить затраты холода, сократить работающих; снизить долю ручного труда за счет сокращения транспортных операций по загрузке и разгрузке камер посола; улучшить организацию труда за счет исключения промежуточных взвешиваний; позволяет рационально использовать сырье за счет увеличения выхода готового продукта; способствует улучшению качества продукции по показателям цвета и консистенции.
Таблица 44 – Химический состав жилованного мяса Наименование
Сырья
Содержание,%
Влага Белок Жир Зола
Баранина 1 сорта
67,6±0,50 17,5±0,50 14,1±0,39 0,8±0,02 Конина 1
сорта
70,5±0,30 19,0±0,20 9,7±0,30 0,8±0,03 Говядина 1
сорта
67,7±0,62 18,9±0,50 12,6±0,52 0,8±0,03
Путем варьирования различных соотношений жилованной баранины и конины был достигнут более однородный химический состав опытных образцов приближенный к химическому составу говядины.
При определении оптимальных количеств добавляемых компонентов был применен метод математического планирования эксперимента. В задачу математического планирования экспериментов входило: выбор параметров оптимизации, выбор факторов влияющих на процесс и интервал варьирования, выбор и построение матрицы планирования, проведение экспериментов, обработка результатов эксперимента, получение математической модели, статистическая оценка дисперсии воспроизводимости, адекватности модели и значимость коэффициентов, решение оптимизации параметров. По сравнению с существующими на производстве способами разработки рецептур колбасных изделий применение метода математического планирования эксперимента позволяет в минимальные сроки решить эту задачу и получить в конечном итоге мясной продукт с необходимыми качественными и количественными показателями.
В качестве параметров оптимизации выбраны два показателя – общее количество летучих карбонильных соединений в готовом продукте (У1) в мг на 100г сухого вещества и комплексная органолептическая оценка (У2) в баллах по 30-балльной системе. Эти два показателя дают полную оценку качества готового продукта. Варьируемыми переменными являлись количества добавляемой жирной баранины (Х1) и конины 1сорта (Х2). Перед составлением фарша конину измельчали через решетку с отверствиями с диаметром 2-3 мм, жирную баранину – 6-8 мм. Фарш перемешивали на фаршемешалке в течение 6- 8 мин до образования связанной однообразной массы. За основу был взят ортогональный композиционный план (Масалович В.М., Агасян П.К. и др.,1969). В таблице 45 представлены исходные данные для планирования эксперимента.
Таблица 45 – Исходные данные для планирования эксперимента Кодовое Уровень варьирования
Факторы обозначение Нижний Х=-1
Основной Х=0
Верхний Х=+1 Количество
жирной баранины,%
Х1 40 50 60
Количество конины,%
Х2 40 50 60
Для определения генеральных обобщенных критериев была дважды использована матрица, представленная в таблице 46.
Эксперименты проводились с 3-х кратной повторностью.
Результаты экспериментальных исследований для составления матрицы обобщения критериев приведены согласно таблице 46.
Таблица 46 - Матрица для генеральных обобщений критериев Показатели №
опытов
Матрица Х0 Матр.
план
Х12 Х22 Х1Х2 У1 У2 Ядро плана 1 +1 +1,+1 +0,33 +0,33 +1 1,90 24,2
2 +1 +1,-1 +0,33 +0,33 -1 1,60 20,0 3 +1 +1,-1 +0,33 0,33 +1 1,82 24,1 4 +1 -1,+1 +0,33 0,33 -1 1,89 27,2 Звездные
точки
5 +1 +1,0 +0,33 -0,67 0 1,73 22,8 6 +1 -1,0 +0,33 -0,67 0 1,85 25,3 7 +1 0,+1 -0,67 +0,33 0 1,94 28,0 8 +1 0,-1 -0,67 +0,33 0 1,72 23,3 Центр
плана
9 +1 0,0 -0,67 -0,67 0 1,84 25,5
При оценке значимости коэффициентов регрессии с помощью критерия Стьюдента для уровня значимости 0,05 было выявлено, что все коэффициенты регрессии являются значимыми. При этом получаем математические модели следующих видов:
У1 = 1,80 – 0,06 Х1 + 0,10Х2 + 0,006Х1Х2
У2 = 24,31 – 1,60 Х1 + 2,0Х2 -2,4 Х1
2 + 0,28 Х1Х2
В уравнениях приведены кодированные значения переменных Хϊ. Выше указанные модели являются также адекватными, так как выполнялось неравенство F<Fкр, где Fкр - критерий Фишера для уровня достоверности 95%. В нашем случае каждый из обобщенных критериев оптимизации У1 и У2 является
доминирующим при определении качественных и количественных показателей готового продукта. Одним из наиболее приемлемых способов построения обобщенного критерия оптимизации является обобщенная функция желательности Харрингтона (1965). В основе построения лежит идея преобразования натуральных значений частных откликов в безразмерную шкалу желательности или предпочтительности. Для получения шкалы желательности использованы данные, отражающие соответствие между отношениями предпочтения в эмпирической и числовой системах (таблице 47).
Таблица 47 - Данные для построения шкалы желательности Желательность Отметка на шкале
желательности
У1 в мг на 100 г сухого вещества
У2 в баллах Очень хорошо 1,0 – 0,80 2,50 – 1,90 30,0 -27,0
Хорошо 0,80 – 0,63 1,89 – 1,70 26,0- 17,0
Удовлетворительно 0,63 – 0,37 1,69 – 1,40 16,0 – 10,0
Плохо 0,37 – 0,20 1,39 – 1,0 9,0 – 0,0
Очень плохо 0,20 – 0,00 0,99 – 0,00 0,0 – 0,0 В таблице 48 представлены числа соответствующие некоторым точкам кривой, которые задается уравнением
D=ее-у,
где D – частная желательность, ее-у - экспонента.
Таблица 48 - Расчет обобщенной функции желательности (Д) Натуральные
значения откликов
Частная
желательность
Д Оценка по шкале желательности
У1 У2 1 2
1,90 21,15 0,870 0,675 0,766 Очень хорошо 1,60 18,7 0,676 0,575 0,623 Удовлетворительно
1,82 22,4 0,762 0,696 0,728 Хорошо
1,98 28,4 0,867 0,992 0,799 Удовлетворительно
1,73 23,5 0,665 0,725 0,694 Хорошо
1,85 26,3 0,800 0,776 0,788 Удовлетворительно
1,94 26,1 0,882 0,772 0,825 Хорошо
1,72 25,4 0,662 0,750 0,705 Хорошо
1,84 24,0 0,798 0,736 0,766 Очень хорошо
Зная значения находим обобщенную функцию желательности Д, которая определяется по формуле:
Д= d1 d2
Для заданной функции вычисляем коэффициенты уравнения регрессии, их значимость, а также проверяем модели на адекватность. В итоге обобщения функция желательности примет следующий вид:
Д = 0,794 – 0,04Х1 + 0,1 Х2 – 0,04 Х12- 0,01Х22 + 0,02 Х1Х2 ;
При решении данного уравнения получаем Х1мах и Х2мах, которые выражают оптимальные процентные содержания жирной баранины и конины первого сорта в фарше. Зная значения Х1мах= 45,3% и Х2мах = 54,7% определяем У1теор.= 1,96 мг и У2теор.= 28,7 баллов. Анализ расчетов исследований показал, что при традиционном методе для проведения экспериментов требуется 60 опытов, а методом математического планирования лишь 9 опытов с 3-х кратной повторностью. Это намного сокращает сроки работы и позволяет сэкономить много сырья. На основании полученных данных нами для составления фарша были использованы следующая оптимальная рецептура:
Таблица 49 – Рецептура фарша полукопченой колбасы «Казахская» 1 сорта Наименование компонентов Количество компонентов
Сырье несоленое (в кг на 100 кг фарша) Конина жилованная первого сорта 55
Баранина жирная 40
БЖК 5
Пряности (в г на 100 кг несоленого сырья) Соль поваренная пищевая 3000
Сахар песок 200
Перец черный 100
Перец душистый 100
Чеснок свежий очищенный измельченный
200 Нитрит натрия (в растворе) 7
По органолептическим и физико-химическим показателям колбаса полукопченая «Казахская» 1 сорта соответствовала требованиям и нормам, указанным в таблице 50 и 51.
Таблица 50 - Органолептические показатели колбасы «Казахская»
Наименование показателей
Характеристика
Внешний вид Батоны целые, с чистой сухой поверхностью, без пятен, слипов и наплывов фарша
Консистенция Упругая
Вид на разрезе Равномерно перемешанный фарш, содержащий кусочки
жирной баранины
Вкус и запах Вкус свойственный данному виду продукта с выраженным ароматом пряностей, без постороннего привкуса и запаха
Оболочка Говяжьи круга №2-4, белковые оболочки диаметром 45- 60 мм
Форма, размер и вязка батонов
Батоны прямые длиной до 50 см с двумя поперечными перевязками сверху и одной внизу батона
Таблица 51 - Физико-химические показатели полукопченых колбас «Казахская»
Наименование показателей Норма Массовая доля влаги, в % не более 50 Массовая доля поваренной соли, в % не более 3,5 Содержание нитрита натрия в мг на 100 г продукта, не
более 5,0
Выход готового продукта, в % 76
Полукопченая колбаса «Казахская» 1 сорта производится по нижеследующей технологической схеме.
Мясо баранины в тушах по ГОСТ 7724-77 и мясо конины в полутушах и четвертинах по ГОСТ 27095-86 подвергали разделке. Тазобедренные части туши и полутуши обваливали, жиловали и получили баранину и конину жилованную 1 сорта с содержанием соединительной и жировой ткани не более 6-12%. При переработке конины выделяли части туши для выработки национальных изделий, а остальное мясо использовали для производства колбас.
Измельчение и посол мяса. Мясо, поступающее на посол, должно иметь температуру не выше 80С. Перед посолом жилованную баранину и конину измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 16-25 мм. При посоле мяса вносили необходимое количество поваренной соли и нитрита натрия.
Приготовление фарша. Выдержанную в посоле конину измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, а жирную баранину – 6-8 мм.
Измельченную конину вносили в мешалку, добавляли биологически активный комплекс (БАК) в количестве 5 % к массе сырья, специй и перемешивали 3-4 мин. Затем небольшими порциями вносили жирную баранину и продолжали перемешивание еще 3-4 мин до получения однородного фарша с равномерно распределенными в нем кусочками жирной баранины.
Шприцевание и осадка. Наполнение оболочек фаршем производили на вакуумных шприцах различной конструкции. Вязка шпагатом производится вручную. Минимальная длина батона 15 см. Свободные концы оболочки и шпагата должны быть не более 2 см.
Батоны навешивали на палки с интервалом для равномерного обжаривания оболочки и предотвращения слипов. После навешивания на рамы батоны подвергали осадке в течение 4-6 часов при температуре не выше 80 С.
Термическая обработка. Батоны обжаривали в течение 60-90 мин при температуре 80-100 0 С. Конец процесса обжарки определяли по высыханию оболочки и покраснению поверхности батонов.
Обжаренные батоны варили паром в пароварочных камерах при температуре 75-850 С до достижения температуры 68-720 С в центре батона.
Сваренную колбасу охлаждали при температуре 40С и относительной влажности воздуха 95% в течение 2-3 часов. Колбасные изделия далее коптили в коптильных камерах горячим дымом при температуре 35-500 С в течение 12- 24 часов. После копчения колбасу охлаждали до температуры батона от 8 до 150 С.
Сушка. Колбасу сушили при 120 С и относительной влажности воздуха 75% до достижения содержания влаги и консистенции, требуемым показателям технических условий. Готовая колбаса соответствовала требованиям, предъявляемым РСТ 161-76 для полукопченых колбас. На основании проведенных исследований разработана нормативно-техническая документация.
4.4 Технология производства вареных колбас с использованием