Модернизация куттера

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

КП 260601.15.000 ПЗ

Введение

 

Анализ изменения в  мясоперерабатывающей промышленности за последние два три года показал, что несмотря на наличие позитивных сдвигов (замедление спада производства, рост числа приватизированных предприятий, восстановление разрушенных хозяйственных связей и т.п.) эти процессы пока не привели к стабилизации экономики, не стимулируют рост производства и его техническое перевооружение. В пищевой, и в частности, мясоперерабатывающей промышленности углубляется кризис научно-технического развития.

В настоящее время около 40 % мясокомбинатов находятся в предаварийном  состоянии. Только около 16 % зданий и  сооружений построено по типовым  проектам и отвечают современным  требованиям. Крайне низок уровень  автоматизации технологических  процессов, применения современных  машин и аппаратов, а также  автоматизированных технологических  линий. Из-за остаточного принципа долгосрочного  кредитования прекращено строительство  более 300 перерабатывающих заводов  и комбинатов.

Комитетом по пищевой и  перерабатывающей промышленности Российской Федерации разработана Федеральная  программа развития машиностроения для АПК России, в которой сосредоточены  новые технические решения по созданию автоматизированных систем оборудования для перерабатывающих отраслей, в  частности в мясоперерабатывающей.

В связи с выше указанными проблемами и их причинами, данный курсовой проект предлагает некоторые технические решения для усовершенствования отдельного вида оборудования, широко используемого на предприятиях мясной промышленности, а именно куттера для тонкого измельчения мясного сырья.

1. Анализ современных объектов аналогичного назначения

1. Технология производства сыро-копченых колбас

 

Колбасными изделиями называют изделия, приготовленные на основе фарша  с солью, специями и добавками, в  оболочке или без нее, и подвергнутые тепловой обработке до готовности к  употреблению [2].

Процесс производства различных  видов колбасных изделий имеет  много общего. Он в основном складывается из следующих групп операций: подготовка сырья, посол мяса, приготовление  фарша, формовка изделий, термическая  обработка, упаковка и хранение изделий.

Продукты убоя сельскохозяйственных животных являются многокомпонентными, структурно-сложными системами, свойства которых изменяются под воздействием тканевых ферментов, микроорганизмов  и других факторов. Поэтому обязательным условием выпуска продукции высокого качества является правильный подбор сырья и строгое соблюдение режимных параметров всех стадий технологического процесса производства.

При производстве колбас, сходных по своему рецептурному составу, целесообразно готовить единую основу и добавлять к ней компоненты, характерные для данных наименований колбас.

Производство колбас на основе единого фарша позволяет освободить оборудование и увеличить объем  производства.

Колбасы должны вырабатываться в соответствии с требованиями настоящих  технических условий по технологической  инструкции, утвержденной в установленном  порядке, с соблюдением правил ветеринарного  осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов  и санитарных правил для предприятий мясной промышленности, утвержденных в установленном порядке, а также медико-биологических требований и санитарных норм качества продовольственного сырья и пищевых продуктов № 5061-89, утвержденных 01.08.89.

Так как цех не является самостоятельным предприятием, то работает на парном, охлажденном и замороженном сырье. На территории предприятия предусмотрены убой и переработка скота. Говядина и свинина в полутушах поступают из холодильника в шкаф разморозки. Размораживание считают законченным при достижении в толще бедра температуры 1 °С. Контроль за соблюдением режимов размораживания сырья осуществляется мастером колбасного цеха, технологом и ветврачом, ежедневно, в соответствии с технологическими инструкциями по размораживанию мяса.

Мясо размораживается  ускоренным методом, при котором  окружающей средой является воздух. Мясо размораживается при температуре 0...4 °С в течение 24 ч. Достоинство этого метода – отсутствие потерь. После размораживания полутуши поступают в сырьевое отделение.

Для облегчения последующей операции обвалки проводят разделку-расчленение полутуш на отдельные отрубы. Для колбасного производства говяжьи полутуши делят  на семь частей. При разделке свиных полутуш по стандартной схеме  выделяют три части. Шпик при разделке свинины снимают со всей полутуши перед разделкой на отдельные  отрубы.

Обвалка туш  – отделение мягких тканей (мышечной, соединительной, жировой) от костей. На предприятии обвалка производится на столе обвалки мяса. Допускается только тщательная обвалка. На костях не должно оставаться мяса; только на костях сложного профиля допускаются незначительные его остатки.

После обвалки мясо направляют на жиловку. Жиловка – это отделение грубой соединительной ткани, мелких косточек, хрящей, а также кровеносных и лимфатических сосудов. Эту операцию проводят также на столе обвалки мяса. Соединительная ткань обладает более низкой пищевой ценностью, при тепловой обработке колбасных батонов не разваривается, что ухудшает их качество.

В процессе жиловки мясо разделяют по сортам: говядину – в зависимости от массовой доли в ней соединительной и жировой тканей, свинину – в зависимости от массовой доли жира.

В проекте  предусмотрено проводить жиловку мяса на три сорта. При жиловке говядину любой упитанности разделяют на три сорта. К высшему сорту относят чистую мышечную ткань без жира, жил, плёнок и других включений, видимых невооружённым глазом; к I сорту – мышечную ткань, в которой допускается наличие соединительной ткани в виде плёнок не более 6 % к массе мяса; ко II сорту – мышечную ткань, содержащую до 20 % соединительной ткани и жира, кроме того, допускается наличие мелких жил, сухожилий, плёнок, за исключением связок и грубых плёнок.

В процессе жиловки свинину разделяют тоже на три сорта: нежирную, содержащую не более 10 % жировой ткани; полужирную – 30...50 % жировой ткани и жирную – более 50 % жировой ткани. Жировая ткань состоит из межмышечного и мягкого жира.

Говядину  и свинину измельчают на блокорезке.

При посоле в  первую очередь, изменяется влагосвязывающая способность мяса. Это связано  с тем, что при добавлении соли количество активных центров молекул  белков увеличивается, в результате возрастает влагосвязывающая способность  фарша. Влагоудерживающая и жироудерживающая способности сырья тоже увеличиваются, что обусловлено увеличением доли солерастворимых белков, находящихся в растворенном состоянии. Эти изменения имеют важное технологическое значение, так как влияют как на выход, так и на качество готовых колбасных изделий.

Липкость  мясного фарша является одним  из наиболее важных показателей, характеризующих  качество фарша. Липкость является сложной  функцией двух характеристик системы: адгезии (слипание поверхностей двух разнородных  тел) и когезии (молекулярного взаимодействия однородных частиц, входящих в структуру системы). В процессе созревания в посоле липкость фарша увеличивается.

Липкость  относится к структурно-механическим свойствам фарша, которые решающим образом влияют на качество готового продукта и его выход. При отличных от оптимальных значениях структурно-механических показателей,  получают продукт с жесткой резинистой или же с несвязанной крошливой консистенцией.

При посоле в  зависимости от вида продукции для  сыро-копчёных колбас вводят до 2,5 % соли к массе мяса, а также 0,05 % нитрита натрия в виде раствора, приготовленного в лаборатории.

Так как соль оказывает бактериостатическое  действие на микроорганизмы, то улучшается гигиеническое состояние продукта, а также увеличиваются сроки  его хранения.

В процессе посола происходит стабилизация окраски мяса под действием нитрита натрия. Кроме того, в присутствии нитрита  специфический оттенок аромата  и вкуса усиливается.

Приготовление фарша заключается в перемешивании  предварительно измельчённого мяса с другими составными компонентами фарша в соответствии с рецептурой. При изготовлении фарша в мешалке измельченное на куттере мясо смешивают со шпиком и специями. В последнюю очередь добавляют измельченный на шпигорезке шпик.

Порядок загрузки составных частей фарша в куттер следующий: вначале загружают говядину или нежирную свинину, затем добавляют лёд и воду, после тщательного измельчения загружают жирную свинину.

В процессе куттерования происходит гидратация белков, диспергирование всех компонентов фарша по всему объёму, эмульгирование жира, связывание влаги, образование коагуляционной структуры, в результате чего образуется однородный фарш. Тонкое измельчение сырья приводит к разрушению клеточной структуры. Из клеток выходят мышечные ферменты, принимающие участие в образовании вкуса и аромата.

Приготовление фарша сыро-копченых колбасных изделий на куттере целесообразно начинать с обработки нежирного сырья с добавлением небольших количеств воды по частям. Добавление сразу слишком большой массы воды разбавляет концентрацию соли в системе и снижает эффективность измельчения за счет разжижения фарша. Лучше всего воду добавлять небольшими дозами, которые могут немедленно поглощаться мясом, так чтобы не было свободной воды. В результате механического разрушения мышечных волокон, действия раствора соли и температуры, растворяются миофибриллярные и саркоплазматические белки мяса, и образуется непрерывная фаза фарша. По мере измельчения и добавления в куттер воды, продолжается растворение и интенсивное набухание белковых веществ мяса и связывание добавляемой воды гидрофильными группировками белков. Поскольку в процессе куттерования температура фарша повышается, воду добавляют в замороженном состоянии, т.е. в виде льда, который вырабатывают на ледогенераторе.

После получения  связанной массы нежирного сырья  с водой (матрицы) во второй стадии куттерования добавляют жиросодержащее сырьё, которое имеет более мягкую структуру, и требует меньшей продолжительности обработки. При

этом жировая ткань интенсивно измельчается и диспергируется в виде твердых частиц размером 20...75 мкм, состоящих преимущественно из неповрежденных жировых клеток. Одновременно частично разрушается структура жировой ткани, в результате чего жидкая часть жира вытекает из поврежденных клеток. По мере разрушения клеток и повышения температуры фарша высвобождается и диспергируется все большее количество жира, которое необходимо связать и стабилизировать, чтобы предупредить его выделение из продукта. При измельчении размороженного сырья разрушение жировых клеток начинается значительно раньше, чем охлажденного, поэтому продолжительность его обработки необходимо несколько сократить, либо более интенсивно добавлять лед.

Молекулы  растворенных белков адсорбируются  из непрерывной фазы на поверхности  измельченных жировых частиц, разворачиваясь гидрофобными группировками к жиру, гидрофильными – к водной фазе. В результате вокруг частиц жира образуется адсорбционная пленка, которая удерживает жир в диспергированном состоянии. При слишком сильном измельчении  массовая доля растворенного белка  может стать недостаточной, тогда  часть жировых частиц остается свободной, не покрытой пленкой эмульгатора. Это  снижает устойчивость системы и  способствует выделению бульонно-жировых отеков во время термической обработки колбас. Общая продолжительность измельчения должна быть достаточной, чтобы образовать белковую матрицу, окружающую диспергированные жировые частицы. Оптимальная температура готового фарша после куттерования составляет 16...18 °С, продолжительность обработки 8...10 мин.

Использование вакуумных куттеров даёт возможность уменьшения объёма фарша на 5...7 %, что сокращает расход оболочки. Удаляется воздух из фарша и пустот в батоне не будет. Происходит более глубокое разрушение мышечных волокон; поэтому значения функционально-технологических свойств фарша повышаются.

Вакуумное куттерование снижает скорость развития аэробных микроорганизмов, ингибирует процессы окисления белков и жиров.

Приготовление фарша в  куттере. В приготовленный единый фарш добавляют предварительно посоленный или подмороженный шпик, делают несколько  оборотов куттера, а затем добавляют  структурное предварительно посоленное мясо (говядина, свинина).

Приготовление фарша из подмороженного сырья осуществляют на куттерах, предназначенных для измельчения замороженного мяса, в следующей последовательности: в единый фарш вносят куски говядины, контрит, примерно через 0,5...1,0 мин добавляют нитрит натрия, воду (лед), затем куски свинины полужирной, жирной, грудинку или шпик (согласно рецептуры), соль и продолжают куттеровать до получения нужного рисунка фарша. Порядок закладки мороженого мяса можно изменить в зависимости от используемого оборудования и сырья.

Окончание процесса куттерования определяют по однородности фарша с равномерным распределением кусочков используемого сырья. Температура фарша после куттерования составляет от 0 до –3 °С. Допускается при приготовлении фарша использовать смесь, состоящую из подмороженного и предварительно посоленного мяса. При этом в куттер, в единый фарш первоначально загружают подмороженное мясное сырье, предварительно измельченное на машинах для измельчения мясных блоков, затем предварительно посоленное мясное сырье.

Готовый фарш подается в шприцы для наполнения батонов. При помощи оболочки фаршу  придают форму и предохраняют его от внешних влияний. Для сыро-копченых колбас применяют белковую оболочку оболочку. На предприятии также используются и кишечные оболочки. Подготовку оболочки производят в специальном помещении колбасного цеха. Искусственную оболочку предварительно разрезают на отрезки, если она поступила в бобинах, промывают в проточной воде при температуре 15..25 °С, затем ее встряхивают для удаления излишней влаги и немедленно используют. Сыро-копченые колбасы шприцуют при помощи вакуумных шприцов под давлением (6...8)×10⁵ Па. Оболочку набивают плотно, так как при сушке колбас объем фарша существенно уменьшается.