Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Марта 2015 в 16:40, курсовая работа
Целью работы является добавление белково-жировой эмульсии обогащенной йодом в производстве ветчин для улучшения влагосвязывающей способности мяса, увеличения выхода готового продукта, а также для обогащения ветчины йодом.
Средствами и методами достижения цели работы является анализ информации из литературных, периодических изданий, патентных источников, нормативно-технической документации, данных теоретических и экспериментальных исследований.
Введение 5
1 Общие сведения о технологии приготовления ветчин 6
1.1 Классификация 6
1.2 Пищевая и биологическая ценности 7
1.3 Характеристики сырья 9
1.4 Общая технология производства реструктурированных ветчин 21
2 Теоретические основы технологии приготовления
реструктурированных ветчин 31
2.1 Физико-химические и биохимические основы стадии массирования 31
2.2 Микробиология реструктурированных ветчин 36
3 Экспериментальное исследование 49
3.1 Цели и задачи 49
3.2 Методика эксперимента 50
3.3 Обработка результатов эксперимента 52
4 Аппаратурное оформление процесса массирования 57
4.1 Физическая модель процесса массирования 58
4.2 Математическое описание процесса массирования 59
4.3 Массажеры 62
4.4 Материальный и энергетический балансы 73
Заключение 78
Результативность разработок 79
Список использованных источников 80
Таким образом, для дальнейшего раскрытия темы ВРБ выбрана технология производства реструктурированной ветчины с добавлением активированной белково-жировой эмульсии, обогащенной йодом, потому что применение реструктурирования позволяет регулировать органолептические и структурно-механические свойства готового продукта, а также использование мясозаменяющего сырья. В качестве мясозаменяющего сырья используется активированная белково-жировая эмульсия, применение которой позволяет увеличить выход, а также снизить себестоимость готового продукта, повысить биологическую готового продукта без ухудшения органолептических показателей. За счет обогащения йодом, готовый продукт приобретает лечебно-профилактические свойства.
Наиболее важной стадией является массирование, потому что процесс массирования предназначен для сырья, состоящего из мышечной ткани, а также в процессе массирования вносятся все необходимые ингридиенты, в том числе и активированная белково-жировая эмульсия, обогащенная йодом. Процесс массирования позволяет увеличить влагосвязывающую способность мяса, а также улучшает проникновение посолочной смеси в реструктурированной ветчине.
2 Теоретические основы технологии приготовления реструктурированных ветчин
2.1 Физико-химические и биохимические основы стадии массирования
2.1.1 Технологические воздействия
Стадия массирования включает в себя следующие процессы: измельчение мяса и посол. Измельчение мяса происходит на волчке со строго заданным диаметром решеток. Количество воды в системе ограничено той, которая непосредственно находится в мясе, и это соответственно, обеспечивает относительно высокий уровень содержания сухих веществ. Характерной особенностью фаршей этого типа является наличие у них визуально наблюдаемых на разрезке структурных элементов мяса, а также выраженная в той или иной степени рыхлость, обеспечивающая необходимое развитие ферментативных процессов. При применении кускового мяса посол производится в массажере в течение 12 часов в присутствии поваренной соли и фосфатов.
2.1.2 Измельчение мяса
Твердая фаза представлена гидратированными белковыми мицеллами, жировыми частицами, инкапсулированными белковой оболочкой, фрагментами разрушенных мышечных волокон, жировых клеток, обрывками и кусочками соединительной такни и так далее.
Непрерывная жидкая фаза представляет собой водный раствор белковых и низкомолекулярных органических и неорганических веществ. Специфика формирования такой сложной системы обусловлена режимами технологической обработки сырья. При обработке мяса на волчке оно подвергается не только резанию, но и смятию и перетиранию, причем, чем меньше диаметр отверстий решетки, тем сильнее нагревается сырье вследствие трения. В результате измельчения на волчке часть мышечных волокон разрушается, часть теряет целостность и появляется возможность для выхода миофибриллярных и саркоплазматических белков на поверхность. Однако этот процесс протекает весьма медленно, о чем свидетельствует динамика изменения вязкости мясной системы. Введение значительных количеств поваренной соли также способствует растворению мышечных белков и выходу их из клеточных структур.
Непосредственно после измельчения на волчке частицы прерывной и непрерывной фазы связаны между собой довольно слабо. Однако по мере выхода миофибриллярных и саркоплазматических белков в воду, содержащуюся в мясе, увеличения их концентрации и уровня растворимости в непрерывной жидкой фазе постепенно начинает формироваться пространственный каркас – матрица с твердообразными свойствами. В связи с относительно невысоким содержанием воды в измельченном мясном сырье создаются благоприятные условия для контактирования и взаимодействия частиц дисперсной фазы.
Частицы прерывной фазы в процессе выдержки в посоле образуют между собой молекулярные связи через прослойку непрерывной фазы белок-вода, при этом одновременно диспергированный жир достаточно прочно взаимодействует с гидрофобными группами белков.
При нагреве происходит агрегирование белковых частиц за счет межмолекулярных сил и коагуляции белка. Жир под воздействием высокой температуры плавится, диспергируется и присоединяется к гидрофобным группировкам белка.
2.1.3 Посол
Во избежание снижения выхода готовой продукции и сохранения уровня водосвязывающей способности является предпочтительным использование охлаждающего сырья, причем продолжительность выдержки в посоле обваленного мяса должна достигать 2-3 сут.; при посоле мяса на костях – 3-5 суток.
При посоле из мяса в рассол переходят растворимые белковые вещества, потеря растворимых белков, частицы которых имеют относительно большие размеры, происходит через открытые поры капилляров и из клеток с поврежденными оболочками. В рассол переходит часть белков саркоплазмы мышечного волокна главным образом – миоген, миоальбумин, миозин.
У охлажденного и замороженного мяса растворимость миозина понижена так как он удерживается в структуре с актином. Удержание актомиозина в структуре миофибрилл ослабляется вследствие внедрения ионов соли и молекул воды, поэтому когда мясо, выдержанное в посоле, измельчают в присутствии воды актомиозин переходит в растворимое состояние.
Количество растворимых белковых веществ, которые в процессе посола переходят в рассол зависит от продолжительности посола, температуры, крепости и количества рассола. Под действием соли изменяется состояние белковых веществ: при невысокой концентрации соли в рассоле, около 10-12%, ионы соли окружают функциональные группы белков, и, притягивая диполи воды, несколько увеличивают растворимость белков. С повышением концентрации соли и продолжительностью ее воздействия происходит глубокая денатурация и коагуляция некоторых белков, в частности глобулина. Этот процесс сопровождается укрупнением белковых частиц, снижением их подвижности и растворимости, поэтому с повышением концентрации рассола растворимые в солевых рассолах белки переходят в нерастворимое состояние и потеря белков уменьшается. Например при мокром посоле говядины (20%) в течение 10 суток потеря белковых веществ составила 2,2%, при повышение крепости рассола до 24% в течение 10 суток потеря составила 1,8%.
При сухом посоле потери белков минимальны. Соединительно-тканные белки (коллаген и эластин) в рассол не переходят. Количество белков в растворенном состоянии в водной фазе сырого колбасного фарша является его липкость. Значение липкости заключается в том, что она определяла связанность структуры готового продукта.
При сухом посоле на поверхности продукта, за счет влаги, образуется насыщенный раствор соли, продукт обезвоживается. При мокром посоле рассолом невысокой концентрации увеличивается влагосвязывающая способность мяса, с которой в первую очередь связана консистенция, сочность и выход колбасных изделий.
Мясо предназначенное для приготовления ветчин после посола в течение 2-5 суток поглощает и удерживает воду больше чем мясо не посоленное. Влагосвязывающая способность мяса зависит от числа гидрофильных групп в белках, которые фиксируют диполи воды. Она тем выше, чем больше интервал между pH среды и изоэлектрической точкой белков мяса.
Увеличить интервал между pH средой и изоэлектрической точкой белков мяса можно добавлением фосфатов. Фосфаты добавляют в фарш в виде смесей в количестве 0,3-0,4% от массы сырья. Также увеличения интервала между pH среды и изоэлектрической точки можно добиться изменением изоэлектрической точки белков мяса это достигается выдержкой мяса в рассоле.
Животные белки при взаимодействии с солью способны к преимущественной фиксации отрицательно заряженных ионов хлора, они блокируют положительно заряженные группы в следствие чего число свободных отрицательных групп в белке будет возрастать, и изоэлектрическая точка белка сдвинется в более кислую сторону. Следовательно выдержка мяса в посоле необходима, а продолжительность определяется достаточно полной фиксацией хлора.
При посоле ионы натрия и хлора взаимодействуют с актином и миозином, эти ионы блокируют полярные группы актина и миозина, а взаимодействие актина и миозина затормаживается. Для лучшего взаимодействия очень важно произвести посол не позднее 4-5 часов после убоя, при интенсивном измельчении.
При длительном посоле хорошо набухают волокна коллагена, в результате внедрения вслед за ионами соли молекул воды. Содержание воды и водосвязывающая способность соединительной ткани меньше чем мышечной, поэтому в колбасы 2 и 3 сорта добавляют больше воды и, чтобы ее удержать вносят крахмал.
Соль, помимо прямого влияния на вкус продукта и на коллоидно-химическое состояние мясных белков, оказывает прямое и косвенное консервирующее действие на мясо во время посола. Кроме того, в сочетании с другими приемами консервирования (частичное обезвоживание, копчение) предохраняет от порчи готовый продукт. В период посола соль способствует направленному развитию биохимических процессов микробиального и автолитического происхождения, обусловливающих специфические особенности соленых мясопродуктов (в том числе аромата и вкуса).
Хлористый натрий при посоле ускоряет окислительные изменения гемовых пигментов мяса, вследствие чего мясо быстро утрачивает присущую ему естественную окраску. Для того чтобы этого избежать, посол производят в присутствии нитратов или нитритов, которые участвуют в образовании производных пигментов мяса розово-красного цвета.
Количество соли и воды в соленом продукте зависит от назначения посола. Если посол производится исключительно с целью консервирования и высокое содержание соли не ухудшает качества продукта, то оно должно быть максимальным, а содержание влаги минимальным. При этом соотношение соли и влаги в продукте должно быть близким к тому, которое имеется в насыщенном растворе соли.
В момент соприкосновения рассола с поверхностью продукта между ним и рассолом возникает обменная диффузия, которая приводит к перераспределению соли, воды и растворимых составных частей продукта между ними.
Этот процесс является наиболее важным, так как от количества соли зависит вкус и устойчивость продукта к действию микроорганизмов. Количество воды в продукте определяет его выход и консистенцию, а также концентрацию соли в тканевой жидкости, следовательно, и устойчивость к воздействию микроорганизмов. Переход растворимых составных частей продукта в рассол имеет отрицательное значение, так как продукт теряет некоторое количество ценных веществ.
Нитрит натрия в процессе посола взаимодействует с белками мяса, в результате чего образуются вещества азоксигемоглобин и азоксимиоглобин ярко-красного цвета и мясо не теряет естественной окраски. Наиболее оптимальное значение pH для этих веществ 5,2-6,6. Кроме того, нитрит в присутствии поваренной соли задерживает развитие микроорганизмов в мясе. В реструктурированных ветчинах допускается содержание нитрита натрия, не вступившего во взаимодействие с белками миоглобином и гемоглобином, не более 0,005%. Количество нитрита в мясе должно быть минимальным, но достаточным для получения устойчивой окраски продукта [9].
2.2 Микробиология реструктурирован
2.2.1 Микроорганизмы мяса
Групповой состав микрофлоры мяса реструктурированных ветчин очень разнообразный. Основную массу микрофлоры составляют грамотрицательные бактерии, в том числе из группы кишечных палочек Escherichia coli и рода Proteus; гнилостные споровые аэробные бациллы, анаэробные клостридии, энтерококки, стафилококки. Кроме этих групп микроорганизмов в фарше обычно содержатся в небольших количествах дрожжи, микрококки и молочнокислые бактерии [15].
Грамотрицательные бактерии – бактерии, которые, в отличие от грамположительных бактерий, обесцвечиваются от промывки при использовании метода окраски микроорганизмов по Грамму. После обесцвечивания они обычно окрашиваются дополнительным красителем фуксином в розовый цвет. Многие грамотрицательные бактерии патогенны. Их патогенность часто связана с присутствием липополисахаридов, которые вызывают сильную неспецифическую иммунную реакцию и, как следствие, сильное воспаление. Таковыми являются бактерии рода Proteus и группа кишечных палочек [15].
Бактерии рода Proteus – хорошо культивируется на питательных средах, сбраживают глюкозу с выделением кислоты и газа, не ферментируют лактозу и маннит, расщепляют мочевину. Proteus vulgaris и Proteus mirabilis обладают протеолитической способностью, разжижают желатин; Proteus vulgaris в отличие от Proteus mirabilis образует индол, сбраживает мальтозу. Бактерии из рода Proteus погибают при 600С в течение 1ч, при 800С – за 5 минут Proteus устойчивы к низким температурам, переносят трехкратное попеременное замораживание и оттаивание, 1% раствор фенола вызывает гибель протея через 30 минут [15].
Обнаружение протея в реструктурированных ветчинах свидетельствует о гнилостном процессе. Степень обсеменения мясных продуктов бактериями рода Proteus устанавливают по титру протея. Для этого в конденсационную воду свежескошенного агара вносят по 0,1 мл десятичных разведений исследуемого материала. Посевы выращивают при 370С в течение 18-48 ч. Титр определяют по наименьшему количеству засеянного продукта, в котором обнаружен рост палочки протея в виде Н-формы. Доброкачественные реструктурированные ветчины не должны содержать бактерий рода Proteus [15].
Кишечная палочка Esherichia coli растет на простых питательных средах: на мясопептидном агаре – колонии прозрачные с серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. В мясопептидном бульоне микроорганизм дает сильный рост при значительном помутнении среды, образует пристеночное кольцо, пленка на поверхности бульона обычно отсутствует.
Гнилостные споровые аэробные бактерии представлены грибовидной – mycoides, капустной – megatherium, картофельной – mesentericus, сенной – subtilis палочками и палочки церус – cereus. Гнилостные бактерии вызывают распад белков. Палочки длиной 1,2-6 мкм, шириной 0,8 мкм, подвижны до начала спорообразования, образуют споры, капсул не образуют, по Граму красятся положительно.
Аэроб, на МПА вырастают корневидные колонии серо-белого цвета, напоминающие мицелий гриба. Некоторые разновидности образуют красный или розовато-коричневый пигмент, при росте на мясо-пептонном бульоне (МПБ) все разновидности mycoides образуют пленку и трудно разбивающийся осадок, бульон при этом остается прозрачным. Диапазон рН, при котором возможно размножение mycoides широк. В интервале рН от 7 до 9,5 интенсивный рост дают все без исключения штаммы этого микроорганизма. Кислая среда приостанавливает развитие. Температурный оптимум для их развития 30-320С. Могут развиваться в широком диапазоне температур от 10 до 450С.
Часто в состав остаточной микрофлоры фарша, богатого белковыми веществами, входят мезофильные облигатные клостридии. Споры этих микроорганизмов могут сохранять жизнеспособность даже после длительного нагревания продукта при 115-1200С. Реже в консервах обнаруживают токсигенный облигатный анаэроб – палочку ботулинум. Споры палочки ботулинум имеют несколько меньшую термоустойчивость, чем споры других анаэробных клостридий [15].