Технология производства желатина

Выделяемые в процессе сушки пары воды непрерывно удаляются из рабочего объема установки путем их конденсации (вымораживания) на охлаждаемой поверхности или откачки с помощью пароэжекторных насосов. В промышленной практике наиболее распространен первый способ. Для охлаждения поверхности конденсаторов до температуры -30 -40 ⁰С применяют в основном двухступенчатые аммиачные и фреоновые холодильные машины. В установках, снабженных конденсаторами, неконденсируемые газы удаляются с помощью вакуум-насосов.

На продолжительность  процесса сушки оказывает существенное влияние взаиморасположение сублиматора и конденсатора. Проводимость вакуум-коммуникации значительно уменьшается с увеличением длины и уменьшением диаметра трубопровода. Поэтому в современных установках длина соединительных трубопроводов минимальна. В опытно-промышленной установке Ленинградского мясокомбината сублиматор и конденсатор объединены в один блок (рис. 2.9)

Зарубежные фирмы в  промышленных сублимационных установках используют четырех - и шестиступенчатые пароэжекторные насосы. Для создания глубокого вакуума этим способом необходимо давление пара 9-10 ат.

.

 

 

Рис.2.9. Схема сублимационной сушилки

 

 

2.3.2  Технология сушки мяса и мясопродуктов

 

Технологический процесс  включает подготовку сырья, замораживание, сублимационную сушку и упаковку высушенных продуктов.

Качество продуктов, обезвоженных методом сублимации, зависит от исходных свойств сырья, условий и режима его технологической обработки, условий хранения и восстановления (обводнения). В зависимости от характера предварительной (до сушки) обработки сырья, обезвоженные продукты могут употребляться в пищу непосредственно после восстановления или после кулинарной обработки продукта.

Отбор сырья  и его предварительная обработка. На сушку могут быть направлены мясо и мясопродукты всех видов. Состав поступающего сырья определяет пищевую ценность обезвоженного продукта, скорость сушки и характер изменения свойств при хранении. Имея в виду, что обезвоженное мясо относится к сравнительно дорогостоящим продуктам, для его производства следует использовать сырье, содержащее минимальное количество неполноценных белков. Следует также учитывать, что наличие плотной соединительной ткани и хрящей затрудняет сушку кусков мяса и замедляет процесс их регидратации.

Содержание жировой  ткани в таком мясе также должно быть минимальным. На заключительном этапе сушки не исключена возможность расплавления жира и уменьшения в связи с этим просвета пор, вследствие чего снижается скорость сушки и уменьшается количество воды, воспринимаемое мясом при регидратации сухого продукта. Окислительные изменения липидов во время хранения обезвоженного продукта могут значительно ухудшить его органолептические показатели и понизить питательную ценность. Наиболее подходящим сырьем является мясо молодняка.

Качество обезвоженного  мяса зависит также от уровня развития автолитических процессов в сырье. Наихудшими свойствами обладает мясо, обезвоженное в состоянии посмертного окоченения. При обводнении оно плохо воспринимает воду и остается жестким. То же получается и в том случае, когда мясо обезвоживают до наступления окоченения, так как оно развивается во время обводнения. В этой связи говяжье мясо следует выдерживать перед сушкой при -2 ⁰С не менее четырех суток. Но мясо адренализированных животных можно сушить без предварительной выдержки, так как содержание гликогена в нем понижено, и развитие посмертного окоченения по этой причине заторможено. Такое мясо обладает высокой водосвязывающей способностью и после регидратации имеет хорошую консистенцию. Низкое содержание в нем редуцирующих Сахаров уменьшает уровень развития тех нежелательных изменений во время хранения, которые являются следствием реакций конденсации карбонильных и аминных групп некоторых веществ. Так как сублимация не уничтожает микроорганизмы, сырье должно быть, безусловно доброкачественным в санитарно-гигиеническом отношении.

Подготовка мяса к  сушке включает расчленение туш  на части, обвалку и тщательную жиловку. В зависимости от вида продукта, получаемого с применением обезвоживания, мясо затем может быть измельчено, посолено или подвергнуто тепловой обработке. С целью наиболее полного использования мякотных частей туши целесообразно сочетать производство обезвоженного мяса в кусках и в измельченном состоянии. При этом отруба задней части туши следует направлять на изготовление мяса в кусках, а остальные части, за исключением пашинки, грудинки, зареза, передней и задней голяшки, сушить в измельченном состоянии, добавляя к нему мясную крошку, полученную при распиловке на куски мясных блоков.

Мясо птицы  обезвоживают сырым и вареным, в  виде кусков с костями и без костей и в измельченном состоянии. При подготовке с тушек удаляют кожу и подкожный жир. Если нужно — отделяют кости. Целесообразно белое мясо сушить в кусках, а красное, содержащее больше соединительной ткани, после измельчения. К вареному измельченному мясу можно добавлять упаренный бульон.

Условия замораживания. Условия замораживания влияют как на качество высушенных продуктов, так и на длительность процесса сушки. Как известно, наименьшие изменения свойств мяса наблюдаются при быстром замораживании. Однако быстро замороженное сырое мясо обезвоживается медленнее, что, по всей вероятности, является результатом образования кристаллов льда внутри мышечных волокон, вследствие чего водяной пар должен преодолевать сопротивление сарколеммы. Увеличение продолжительности сушки приводит к более глубоким изменениям мяса, которые неизбежны при этом процессе. Для замораживания сырого мяса можно рекомендовать скорость понижения температуры 1-2 ⁰С в час.

Для увеличения скорости сушки и равномерности  обезвоживания различных кусков мяса нарезать замороженное мясо лучше поперек мышечных волокон. Это должно учитываться при формировании блоков перед замораживанием: мясо следует укладывать в форму так, чтобы мышечные волокна располагались примерно в одном направлении. Замороженные блоки нарезают на куски в помещении с минусовой температурой ленточными пилами, дисковыми ножами или другими приспособлениями. При замораживании измельченного мяса его укладывают плотно в форму или шприцуют в оболочки. После замораживания формованное измельченное мясо режут на куски установленной толщины. Во время укладки мяса на противни, загрузки сублиматора и вакуумирования системы температура поверхности продукта должна быть минусовой.

Режим сушки. Оптимальный  режим сушки должен обеспечивать высокое качество продукта при максимальной интенсивности процесса.

Во время сублимационной сушки могут происходить денатурационные  изменения белковых веществ, сопровождающиеся понижением их растворимости и уменьшением ферментативной активности. В результате денатурационных изменений понижается водосвязывающая способность мяса. При жестких режимах сушки вследствие изменения содержания свободных функциональных групп может наблюдаться смещение рН в кислую сторону, изменение цвета мяса в результате перехода миоглобина в метмиоглобин и развития реакций меланоидинообразования. Характер и глубина изменений свойств мяса зависят от температуры материала при обезвоживании и от продолжительности процесса.

Для получения обезвоженного  мяса достаточно высокого качества около 80-90 % влаги должно быть удалено при отрицательной температуре в центральной зоне материала. Поэтому температура в глубине образца в период сублимации влаги должна быть в пределах -10 -20 ⁰С.

Решающее значение для  качества продукта имеют условия проведения сушки на стадии удаления остаточной влаги: максимальное значение температуры и продолжительность пребывания продукта в условиях повышенной температуры. Продолжительность заключительного периода сушки зависит от свойств продукта, режима обезвоживания и заданного уровня остаточной влаги. Для предотвращения развития реакции меланоидинообразования при хранении высушенного продукта содержание в нем влаги должно составлять 2-5 %.

В зависимости от характера  предварительной обработки и продолжительности сушки допустимая температура мяса и мясопродуктов в период удаления остаточной влаги находится в пределах 40-90 ⁰С. При сублимационной сушке с односторонним контактным теплоподводом продолжительность сушки сырого мяса, толщина кусков которого составляет 12—15 мм, достигает 12—15 ч. В этом случае температура продукта на стадии удаления остаточной влаги не должна превышать нижнего температурного предела. Применение двухстороннего контакта и радиационного теплоподвода сокращает продолжительность сушки вдвое. Это позволяет повысить температуру для сырого мяса до 50-60 ⁰С, а для вареного до 80-90 ⁰С.

Упаковка и хранение. При неблагоприятных условиях хранения качество обезвоженных продуктов снижается вследствие развития в нем различных химических процессов. Изменения азотистых веществ и липидов могут привести к уменьшению водосвязывающей способности мяса, ухудшению консистенции, изменению его цвета, вкуса и запаха. Вероятность нежелательных изменений должна приниматься во внимание при отборе сырья и его предварительной обработке, установлении степени обезвоживания, а так же при выборе упаковки и условий хранения.

Как показали исследования, повышение содержания влаги до 8% в сыром обезвоженном мясе приводит к значительному изменению состояния белков и уменьшению водосвязывающей способности мяса уже в первые месяцы хранения продукта. При повышении температуры хранения до 40 ⁰С указанные изменения отчетливо обнаруживаются уже в первый месяц хранения. Так как эти изменения в значительной мере связаны с воздействием кислорода воздуха, необходимо предохранить продукт от контакта с воздухом при выгрузке и упаковке. Поэтому перед выгрузкой рекомендуется впускать в сублиматор инертный газ, а продукт упаковывать в непроницаемую тару.

Тара должна обеспечить изоляцию продукта от кислорода воздуха, предохранить от сорбции влаги, потери аромата и проникновения посторонних запахов. При упаковке должна быть предусмотрена защита продуктов от действия света и механического повреждения. В настоящее время в качестве тары используют жестяные банки и полимерные пленки. Достаточно хорошая герметичность достигнута при использовании комбинированных материалов из алюминиевой фольги и полимерных пленок. Объем тары после заполнения продуктом вакуумируют, после чего заполняют азотом и герметизируют. Целесообразно упаковку производить в герметичной камере, заполненной азотом, в которую продукт попадает из сублиматора без соприкосновения с атмосферным воздухом. При отсутствии таких камер азот следует вводить после сушки непосредственно в сублиматор.

Основными причинами  нежелательных изменений свойств обезвоженных продуктов являются окислительные превращения и развитие реакций меланоидинообразования. Вследствие высокой пористости площадь контакта веществ, входящих в состав сухого остатка, с внешней средой велика, что усиливает развитие окислительных процессов. Эти процессы сопровождаются изменениями коллоидных свойств белков, в результате чего продукт становится более жестким и менее сочным. Окисление гемовых пигментов приводит к изменению цвета мяса. Накопление продуктов окисления липидов неблагоприятно отражается на вкусе и запахе продукта и снижает его биологическую ценность. Окисляются также и некоторые витамины. Характер и интенсивность развития окислительных процессов в обезвоженных продуктах зависят от их свойств, продолжительности контакта с кислородом воздуха и температуры хранения.

Изоляция  продуктов от кислорода воздуха  не исключает развития в них процессов, которые связаны с меланоидиновыми реакциями. Продукт теряет естественную окраску, приобретает бурый оттенок, снижается способность продукта к гидратации, ухудшается его консистенция, появляются посторонние запах и привкус. Эти изменения зависят от природы продукта и содержания в нем редуцирующих сахаров. Интенсивность реакций возрастает при увеличении влагосодержания продуктов, закладываемых на хранение, а также при повышении температуры хранения. Присутствие кислорода воздуха, стимулирующего образование карбонильных соединений, также ускоряет развитие реакций меланоидинообразования.

Восстановление. Перед использованием высушенных продуктов в пищу, они подвергаются регидратации (обводнению). Количество влаги, воспринимаемой мясом при восстановлении, зависит от исходных свойств продукта, условий замораживания, сушки и хранения и составляет примерно 90-95 % от содержания воды в исходном продукте. Скорость и степень регидратации увеличиваются в присутствии электролитов и веществ, смещающих рН среды. Хорошие результаты получены при обводнении мяса в водном растворе 1-2 %-ного хлористого натрия, содержащего 0,10-0,15 % пирофосфата натрия или 0,3 % бикарбоната натрия. Для устранения присущей сырому обезвоженному мясу повышенной жесткости восстановление целесообразно проводить в растворах протеолитических ферментов. Вследствие пористой структуры мяса растворы этих ферментов быстро и равномерно распределяются по всему объему.

Для восстановления продукты погружают в воду или растворы веществ, улучшающих органолептические показатели и пищевую ценность. Продолжительность восстановления в зависимости от свойств мяса колеблется от 5-10 до 20-30 мин. При восстановлении сырого мяса температура жидкости, в которой происходит восстановление, не должна превышать 40 ⁰С. Мясо и мясопродукты, прошедшие перед сушкой тепловую обработку, могут восстанавливаться в горячей воде. При восстановлении измельченного мяса к нему добавляют воду из расчета доведения влажности до исходного уровня (1).