Производство вареных колбас с отделением для производства фаршированных колбас мощностью 21 тонна/см...

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ЛУГАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


Факультет       харчових технологій

Спеціальність технология зберігання, консервуваня та переробки мяса

Кафедра          технології м’яса і м’ясопродуктів

 

 

Допустити до захисту

Зав. кафедрою ________ доцент Ф.М. СНЄГУР

"______" ________________2002 р.


ДИПЛОМНИЙ  ПРОЕКТ


На тему: Виробництво варених ковбас з відділенням для виробництва ФАРШИРОВАНИХ ковбас.

Потужність 21 т/зміну.

 

Б 32.841.96 ПЗ


Студент    _________________________________НАМЄСТНІКОВ М.Р

Керівник ________________________________ ст. викл. УЛИЦЬКИЙ З.З.


Консультанти:


З охорони праці_________________________________________________________

(підпис, вчене звання, прізвище, ініціали, дата)

 

Нормоконтроль_________________________________________________________

(підпис, вчене звання, прізвище, ініціали, дата)

Рецензент _____________________________________________________________

(підпис, вчене звання, прізвище, ініціали, дата)


                                               м. Луганськ – 2002

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ЛУГАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


Факультет       харчових технологій

Спеціальність технология зберігання, консервуваня та переробки мяса

Кафедра          технології м’яса і м’ясопродуктів

 

 

ЗАТВЕРДЖУЮ

Зав. кафедрою _______доцент Ф.М. СНЄГУР

"___" ________________2002 р.


ЗАВДАННЯ

на дипломний проект студентові

 

Намєстнікову Максиму Робертовичу

 

1.   Тема проекту: Виробництво варених ковбас з відділенням для виробництва фаршированих ковбас. Потужність 21 т/зміну.

затверджена наказом по університету від “__”______2002р. №_____

2.   Термін здачі студентом роботі______________________________

3.   Вихідні данні для роботи:

Виконати роботу згідно методичних вказівок по дипломному проектуванню та обов’язкової літератури:

1) Технология мяса и мясопродуктов. Алёхина Л.Т., Большаков А.С. и др. Агропромиздат, 1992г.

2) Общая технология мяса и мясопродуктов / Рогов И.А., Забашта А.Г., Казюлин Г.П.  – М.: Колос, 2000. – 367 с.: ил.

3) Справочник по производству  фаршированных и варёных колбас, сарделек, сосисок и мясных хлебов / А.Г. Забашта, И.А. Подвойская, М.В. Молочников – М., 2001. – 709 с.: ил.

4) Справочник по проектированию технологических процессов в мясной промышленности / Процюк Т.Б. и др. – К. «Техника» 1983 г.

4. Зміст розрахунково-пояснювальной записки. (Перелик питань, що їх належить розробити):

1) Выбор и обоснование ассортимента готовой продукции;

2) Анализ, выбор и обоснование технологических схем;

3) Расчёт сырья и вспомогательных материалов;

4) Расчёт рабочей силы;

5) Расчёт оборудования;

6) Построение производственного потока;

7) Организация производственно-ветеринарного контроля.

4.   Перелик графічного матеріалу (з точним перерахуванням обов’язкових рисунків):

1) Технологическая схема производства;

2) Аппаратурно-технологическая схема;

3) Схема участка поточно-механизированной линии;

4) Схема организации ветеринарно-производственного контроля.

РЕФЕРАТ


          Дипломная работа Наместникова М.Р. на тему: производство варёных колбас с отделением для производства фаршированных колбас, производительностью 21 тонна в смену.

          Пояснительная записка включает следующие разделы: введение, технологическая часть, охрана труда, научно-исследовательская работа, заключение. Изложена на 52 листах печатного текста и содержит 8 таблиц. Список исппользованной литературы включает 14 источников.

          В технологической части представлена организация производственного потока и описание аппаратурно-технологической схемы, расчёт сырья и готовой продукции, необходимого количества оборудования и численности рабочих.        

Графическая часть содержит 4 листа формата А–1 и включает:

          Лист 1 – технологическая схема процесса производства вареных колбас;

          Лист 2 – аппаратурно-технологическая схема производства вареных колбас;

          Лист 3 – участок линии технологического процесса;

          Лист  4 – организация ветеренарно-технологического контроля.

СОДЕРЖАНИЕ

         



Стр.

Реферат _______________________________________________________

4

Введение_______________________________________________________

6

1   Технологическая часть ________________________________________

10

1.1 Выбор и обоснование ассортимента готовой продукции ____________

10

1.2 Выбор и обоснование технологических схем_____________________

11

1.3 Расчёт количества сырья, вспомогательных материалов, тары и готовой продукции______________________________________________

18

1.4 Подбор и расчёт оборудования_________________________________

22

1.5 Расчёт численности рабочих___________________________________

27

1.6 Организация производственного потока и описание аппаратурно-технологической схемы __________________________________________

 

30

1.7 Организация производственно-ветеринарного контроля____________

32

2   Охрана труда__________________________ ______________________

35

3   Научно-исследовательская работа_______________________________       

     38

Выводы и предложения__________________________________________

49

Приложения____________________________________________________

50

Список использованной литературы _______________________________

51


ВВЕДЕНИЕ


          На продовольственном рынке Украины широко представлены разнообразные мясные продукты. Повышенным спросом у населения пользуются отечественные вареные колбасные изделия. Именно их предпочитают покупать 89% украинцев. Поэтому украинские мясоперерабатывающие предприятия заинтересованы в расширении ассортимента выпускаемых варёных колбас и сосисок, повышении их конкурентоспособности и снижении себестоимости.

          Специалисты мясной промышленности проводят исследования по повышению эффективности производства вареных колбасных изделий и стабильности их качества. При этом основное внимание уделяется:

§   полноценному и рациональному использованию всего пищевого сырья, получаемого при переработке мяса, разработке и освоению новых видов высококачественных мясных продуктов, расширению использования белков животного и растительного происхождения, витаминов и других биологически активных веществ;

§   применению современных видов упаковки, позволяющих сохранить качество мясных продуктов и сократить потери их массы при хранении;

§   изучению питательных и вкусовых свойств сырья, мониторингу продуктов с применением пищевых нутриентов, отвечающих требованиям качества и безопасности.

Новые виды вареных мясных изделий специалисты разрабатывают с учётом комплексного использования сырья, внедрения прогрессивных технологий и техники.

Наряду с привлекательным видом, ярко выраженными вкусовыми и ароматическими свойствами, согласно современным требованиям науки о


питании, продукты должны быть полноценными по содержанию биологически необходимых веществ: незаменимых аминокислот, витаминов, микроэлементов, а также балластных веществ.

Состав основного мясного и вспомогательного сырья, специи и пищевые добавки, используемые в качестве рецептурных ингредиентов колбасных изделий, должны соответствовать стандартам и в тоже время подчёркивать их специфичность.

Характерные свойства разных видов варёных колбас формируются на основе взаимодействия различных компонентов и технологических приёмов. Это прежде всего:

§   соотношение говядины и свинины, нежирного мяса и шпика;

§   предварительная обработка мясного сырья и шпика (измельчение, посол, варка и др.);

§   используемые натуральные и искусственные оболочки, рассматриваемые как факторы, в той или иной степени влияющие  на свойства колбас;

§   применение различных комбинаций специй и отдельных добавок, определяющих вкус и аромат продукта, а также экономичность;

§   тепловая обработка колбасных батонов, включая обжарку, варку и охлаждение.

Например, количественное соотношение нежирного сырья и шпика обуславливает степень окраски колбасных изделий. Высокое содержание говядины в рецептуре придаёт продукту более интенсивный и устойчивый цвет. Натуральные и искусственные оболочки, используемые  для изготовления  какого-либо вида колбас, в значительной мере определяют свойства, вкус и внешний вид готовой продукции, сроки её годности.

В рецептурах вареных колбас следует более широко использовать мясное сырьё с повышенным содержанием соединительной ткани, включая мясную обрезь, а также жирное сырьё, на которое довольно низкий спрос. В процессе переработки такого сырья, применяя современные технологические приёмы и различные пищёвые добавки, можно выпускать продукцию хорошего качества.

Прежде всего изготовитель мясных продуктов должен точно знать, разрешены ли законодательством используемые им добавки; уметь правильно и грамотно их применять для определённых видов колбасных изделий; наиболее эффективно комбинировать различные пищевые ингредиенты. Важно учитывать возможные технологические приёмы при одновременном применении добавок.

Существующий в настоящее время в Украине широкий ассортимент вареных колбас (более 500 наименований) нельзя ограничивать какими-либо  рамками, но с другой стороны все они должны иметь гарантию качества и безопасности готового продукта.

Производители мясной продукции (как крупные мясокомбинаты, так и мелкие) обязаны гарантировать, что все выпускаемые ими изделия в зависимости от их категории качества (сорта) содержат необходимое количество основных компонентов, определяющих их пищевую ценность. В действующей нормативно-технической документации сформулированы существующие требования к производству и составу мясного сырья, готовым колбасам, а также определены принятые критерии оценки качества.

В настоящее время, в отечественных стандартах на классический ассортимент вареных колбас в качестве критерия оценки готовой продукции определено содержание влаги. Между тем, в ведущих странах-производителях мясных продуктов, таких, как Германия, Австрия, колбасы подразделяют на классы в зависимости от содержания чистого мясного белка (общий белок за вычетом белка соединительной ткани).

Содержание мясного белка определено на основе традиционных  рецептур колбасных изделий и является н чем иным, как долей нежирного мяса в мясных продуктах. Чем доля больше, тем выше содержание этого белка. Варьируя количество мясного белка, можно производить широкий ассортимент колбас различной стоимости. При значениях мясного белка ниже установленного уровня нормы для каждого класса колбас могут возникнуть претензии к качеству. Качество вареных колбас ухудшается и в том случае, если сумма количества жира и воды превышает норму.

Новые виды вареных колбасных изделий следует создавать на основе анализа действующего ассортимента для исключения возможности  дублирования изделий и необоснованного расширения  однотипных продуктов, обеспечения высокого качества, пищевой и биологической ценности, с учётом рационального использования  сырья, технологичности и эффективности производства, использования современных оболочек и упаковочных материалов.

Для обеспечения производства конкурентоспособной продукцией, следует привести ассортимент  и качество вареных колбасных изделий в соответствие с потребительскими предпочтениями и платежеспособностью покупателей.

Необходимо решать задачу формирования цен в зависимости от пищевых потребительских требований и ценности готовой продукции.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Выбор и обоснование ассортимента готовой продукции


При выборе ассортимента готовой продукции, следует опираться на документацию, в соответствии с нормами технологического проектирования предприятий мясной промышленности.

При подборе  ассортимента предпочтения отдаются изделиям, пользующимся повышенным спросом у покупателей, а также имеющим высокую пищевую ценность, изделиям, имеющим большую рентабельность и прибыльность.

          В соответствии с вышеизложенными требованиями, а также темой работы, приводится следующий ассортимент вареных колбас.

Таблица 1.1

Выбранный ассортимент колбасных изделий

Наименование колбас

Сорт

Количествово, кг

ФАРШИРОВАННЫЕ

 

 

Колбаса слоёная

в/с

550

Колбаса языковая

в/с

550

ВАРЕНЫЕ

 

 

Докторская

в/с

1100

Эстонская

в/с

200

Краснодарская

в/с

1000

Столичная

в/с

1600

Телячья

в/с

1800

Русская

в/с

1000

Московская

1-го

1400

Обыкновенная

1-го

300

Для завтрака

1-го

4650

С сорбитом

1-го

1100

Чайная

2-го

5750


1.2 Выбор и обоснование технологических схем


1.2.1   Вареные колбасы


Выбираем технологическую схему, исходя из сырьевых ресурсов, потребности населения и с учётом  требований максимально эффективного использования сырья, применяя высокопроизводительное оборудование, сокращяя число вспомогательных операций и максимально механизируя их.

Вареные колбасы вырабатывают главным образом из говяжьего и свиного мяса и шпика. Некоторые сорта вареных колбас изготавливают без добавления шпика. Такие колбасы имеют однородную структуру. В производстве их называют одноструктурными в отличие от колбас, со шпиком, имеющих неоднородную структуру и называемых неодноструктурными, благодаря структуре  и рисунку, создаваемому кусочками шпика.

          Вареные колбасы имеют упругую консистенцию фарша, кусочки шпика равномерно распределены в нём. Вкус приятный, слабосолёный, с выраженным ароматом пряностей. Содержание влаги в вареных колбасах составляет 55-75% в зависимости от состава сырья. Содержание соли в вареной колбасе 2-2,5%. Выход готовых колбас составляет 100-115% к массе основного сврья.

          Технология вареных колбас зависит от метода посола сырья и имеющегося оборудования. При посоле мяса в кусках или в виде шрота необходимо вторичное измельчение на волчке с решеткой, диаметр отверстий которой 2-3 мм. При посоле мяса в мелком измельчении  в тазиках или в созревателях непрерывного действия дополнительно измельчение на волчке не требуется.

          Фарш готовят по рецептуре. При использовании экстрактов специй, количество которых меньше натуральных, для равномерного распределения в фарше их можно добавлять в фарш в смеси с сахаром и другими пряностями или в виде водной эмульсии.

          Оболочки наполняют фаршем на шприцах. При выработке вареных колбас рекомендуется применять вакуумные шприцы, которые обеспечивают полное отсутствие воздушных пустот. Колбасы вяжут шпагатом. В  зависимости от сорта колбасы и вида оболочки батону придают форму цилиндра, кольца, изогнутого батона. Связанные батоны навешивают на палки и рамы, после чего направляют на термическую обработку – обжарку, варку и охлаждение.

          Обжаривают вареные колбасы  горячим дымом в камерах при температуре 90-110°С в течение 60-150 мин в зависимости от диаметра батонов, вида оболочки, а также сорта колбасы.

          Варят колбасы паром в варочных камерах или в горячей воде при 75-85°С до достижения температуры в центре батона 70-72°С. Сваренную колбасу охлаждают под душем, а затем в охлаждаемых помещениях до достижения температуры внутри батона 15°С.

          Вареные колбасы хранят в охлаждаемых помещениях при температуре 8°С и относительной влажности 85% в подвешенном состоянии: высшего сорта – до 3 сут, II сорта – не более 2 сут.

          Фарш можно измельчить только на машине тонкого измельчения, без предварительной обработки не куттере или куттер-мешалке. В этом случае сырьё предварительно смешивают в мешалке, куда добавляют также воду со снегом или льдом.

          После машины для тонкого измельчения фарш одноструктурных колбас направляют на шприцевание. При выработке неоднородноструктурных колбас фарш подают в мешалку, где он смешивается с измельчённым шпиком, после чего наполняют фаршем оболочки и термически обрабатывают колбасы.

          Для выработки вареных колбас поточно-механизированные линии компонуют по следующей схеме. Мясо измельчают на волчках разных типов. Посол мяса с добавлением нитрита осуществляют в различных емкостях или посолочных аппаратах непрерывного действия. Чтобы обеспечить созревание мяса в непрерывном потоке, пользуются вертикальными созревателями со шнековым питателем.

          Вертикальный созреватель представляет собой ёмкость с охлаждающей рубашкой, в которой циркулирует рассол, температурой -6 – -10°С. Загружают созреватель посоленным мясом сверху, разгружают снизу. Мясо непрерывно отбирают из нижней части созревателя и одновременно в верхнюю часть добавляют новые порции мяса для созревания; таким образом осуществляется непрерывность процесса. Медленно продвигаясь в созревателе сверху вниз, в течении нескольких часов мясо созревает, после чего поступает на составление фарша.

          Говяжий и свиной фарш смешивают в количествах, соответствующих рецептуре, в непрерывном потоке или путём выдачи порций различного мяса при помощи специальных дозаторов. Дозировка специй и воды осуществляется дозаторами различных конструкций.


          1.2.2 Фаршированные колбасы


          К фаршированным колбасным изделиям относятся колбасы, содержимое которых фаршируется в оболочку по определённой схеме (рисунку). Для придания этим колбасам на разрезе разнообразного рисунка используют слоёный или крошеный шпик, языки, кровяную массу и другие продукты. Сочетание этих продуктов и даёт разнообразие фаршированных колбас.

          Фаршированные колбасы обладают нежным и приятным вкусом. Для их изготовления используют лучшее сырьё – тщательно жилованную говядину, свинину и телятину в охлаждённом или остывшем виде. Куски мяса выбирают из мускулов, обладающим более светлым цветом и содержащих наименьшее количество соединительной ткани (спинной части, бедренной).

          Шпик служит в фаршированных колбасах внутренней оболочкой, а также белым фоном, отделяющим составные части фарша. Для этого необходимо подбирать эластичный, неломкий шпик, лучше всего с грудной части, в охлаждённом или остывшем виде, предварительно подсоленный в течении 7-10 суток.

          Хребтовый шпик менее эластичен и ломается при завёртке фарша, поэтому его для этой цели не применяют. Для полного освобождения шпика от приставшей соли рекомендуется ошпаривать его перед нарезкой.

          Шпик для наружной завёртки нарезают на пластины размерами 350х220х2 мм, а для внутренней завёртки  или перекладки – на пластинки толщиной 1–2 мм.

          Языки для колбас предварительно засаливают и по окончании посола варят в кипящей воде на протяжении 45-60 минут, после чего с них снимают кожицу. Отваренные языки разрезают вдоль на четыре части, крошат на кубики или нарезают на пластинки, в зависимости от сорта колбасы.

          От мастера требуется правильно исполнить рисунок фаршированной колбасы, что в свою очередь зависит от правильности нарезки шпика, накрошенных языков, а также равномерного распределения их в фарше. Особенно важно чтобы при нарезке готовых батонов шпик, языки и другие части не выпадали из фарша. Для этого нужно обеспечить хорошую вязкость фарша, плотное заворачивание в шпик и тугую перевязку оболочки.

          Средний контрольных выход готовой продукции по фаршированным колбасам составляет 95%.

          Хранение осуществляется при температуре 0-8°С, перевозят фаршированные колбасы в рефрижераторных автомобилях.

          Качественные показатели фаршированных колбас должны соответствовать определённым требованиям. Так, поверхность батонов должна быть чистой, без повреждения,  без наплывов фарша. Под оболочкой батоны колбас должны быть покрыты слоем шпика. Консистенция их должна быть упругой, плотной, фарш не крошливый, равномерно перемешан с кусочками шпика в виде кубиков. Шпик белого цвета, не оплавленный. Вид батона на разрезе должен соответствовать рисунку колбасы данного названия. Пустоты не допускаются. Запах ароматный, вкус приятный, в меру солёный, без постороннего привкуса и запаха.

          Батоны должны быть прямой или слегка изогнутой формы, длинной до 50 см, перевязанные поперёк через каждые 5 см шпагатом, а у слоёной и пресованой колбасы они с двумя плоскими боковыми поверхностями. Батоны, изготавливаемые в прессформах могут быто овальной, цилиндрической или прямоугольной формы, длиной до 50 см, а диметром 8-12 см.

          Рассмотрим особенности приготовления отдельных видов фаршированных колбас на конкретных примерах.


1.2.3. Рецептуры фаршированных колбас

 

Колбаса слоёная, высшего сорта изготавливается из следующего основного сырья (в %):


Мясо говяжье солёное высшего сорта

15

Свинина нежирная

15

Шпиг твёрдый

7

Шпиг полутвёрдый

33

Шейка свиная варёная

15

Языки варёные говяжьи или телячьи

15


На каждые 100 кг сырья добавляют 0.1 кг сахара, 0.02 кг чёрного перца, 0.02 кг душистого перца, 0.03 кг мускатного реха и 0.07 кг фисьташек.

Для набивки применяют глухие концы говяжьих синюг диаметром 10-12 см. Вяжут шпагатом №8 с обеих сторон через каждые 5 см.

Слоёную колбасу изготавливают, чередуя наслаивание фарша  языковой колбасы, нарезанных пластин шпига, языков и свиных шеек. Солёные отварные языки и свиные солёные шейки, трёх-пятисуточного мокрого посола нарезают пластами по 5 мм. Шпиг для наружной обкладки нарезают пластами по 2 мм, для внутренней слойки  – по 1 мм. На пластину шпига, по его середине, накладывают слой фарша языковой колбасы, слой шпига, слой языков и т.д.

Полученную слойку, размерами 30х10 см плотно обёртывают пластиной шпига, вкладывают в оболочку и плотно перевязывают.

Батоны слоёной колбасы слегка поджаривают (20-30 минут при 50-70°С) и варят в воде в течении трёх часов при температуре 85-75°С до готовности.

Для уплотнения фарша необходимо после варки ещё в горячем виде слоёную колбасу подвергнуть прессованию. Прессуют её при возможно более низкой температуре (0-2°С), для того чтобы одновременно охладить. При прессовании нужно следить за тем чтобы батоны укладывались по направлению слоёв, так как иначе возможен перекос.

          Колбаса языковая высшего сорта изготавливается из следующего основного сырья (в %):


Мясо говяжье, высшего сорта

28

Свинина нежирная солёная

30

Шпиг твёрдый свиной

22

Шпиг полутвёрдый

12

Языки вареные говяжьи

8


          На каждые 100 кг сырья добавляют 0.1 кг сахара, 0.05 чёрного перца, 0.05 кг душистого перца, 0.025 кг мускатного ореха и 0.2 кг фисташек.

          Для набивки применяют глухие концы говяжьих синюг диаметром 10-12 см. Вяжут шпагатом №8 через каждые 5 см.

          Языковая колбаса изготавливается двух видов: с целым языком и с покрошенным языком.

          Фарш языковой колбасы изготавливается из лучшего по качеству сырья: охлаждённого мяса бычков, а также молодой свинины.

          Чистую мышечную ткань говяжьего и свиного мяса предварительно измельчают на волчке с решёткой, отверстия которой имеют диаметр 16-25 мм и засаливают при температуре 2-5°С в течении 48-72 часов.

          Для посола говяжьего мяса на каждые 100 кг расходуется соли 3 кг и селитры 100 гр; для посола 100 кг свинины – соли 2.5 кг и селитры 70 гр.

          Полутвёрдый шпиг применяют только свежего посола (7-10 дней). Этот шпиг нарезают на полосы, а хребтовый несолёный шпиг крошится на 4-миллиметровые кубики. Фисташки очищают от скорлупы и добавляют в фарш. Языки готовятся как и для колбасы «Колбаса слоёная, высшего сорта». (см. выше).

          Посоленное говяжье и свиное мясо вторично измельчают на волчке через 2-3 мм решётку, после чего обрабатывают на куттере в течении пяти-восьми минут с добавлением 5-8% мелкодробленного пищевого льда или снега и 10-12% воды. Подготовленный таким образом фарш перемешивают с крошеным шпигом и фисташками в фаршемешалке. Крошеный шпиг прибавдяют мелкими порциями россыпью, а фисташки раскладывают ровным слоем по всей поверхности фарша.

          При изготовлении языковой колбасы с крошеным языком, при смешивании фарша добавляются 4-миллиметровые кубики языка.

          Формовка языковой колбасы с целым и крошеным языком аналогична флормовке колбасы «Колбаса слоёная, высшего сорта».

          Языковую колбасу после варки слегка обжаривают при температуре 60-70°С в течении 30 минут. Варку производят при температуре 78-80°С в течении 2-2.5 часа. Охлаждают под душем, а затем в камерах при 2-4°С.


1.2.4 Технологическая схема производства вареных колбас.


          В общем виде, технологическая схема производства вареных колбас по традиционному методу включает такие операции: подготовка сырья: размораживание, разделка, обвалка, жиловка, измельчение на волчке ® посол при температуре 2±2°С с сухой солью при степени измельчения 2-6 мм 12-24 ч, 8-12 мм – 12-24 ч, 16-25 мм – 24-48ч, в кусках 48-72ч, концентрированным рассолом при измельчении до 2-6 мм – 6-24ч ® измельчение на волчке  ® приготовление фарша на куттере 8-12 мин, перемешивание в мешалке 5-8 мин ®  наполнение фаршем оболочек ® осадка 2-4 ч при температуре не выше 12 °С ® обжарка при температуре 90±10°С ® варка при температуре 73-85°С 40-50 мин до температуры в центре батона 70±1°С ® охлаждение до температуры в центре батона 4±4°С ® контроль качества, упаковывание, маркирование, транспортирование, хранение при температуре 5-8°С.

1.3 Расчёт количества сырья, вспомогательных материалов, тары и готовой продукции


В данном пункте дипломного проектирования будут произведены расчёты, позволяющие определить количество основного сырья, готовой продукции, а также количество оболочки и шпагата для производства вареных колбасных изделий общей массой 21 тонна в течении смены.

 


Общее количество основного сырья для производства колбасных изделий рассчитываем по формуле:

где    B – количество готовых изделий, вырабатываемых в смену, кг;

          Z – выход готовых изделий к массе сырья, %.


          Количество основного сырья по видам (говядина жилованная, свинина жилованная, шпик) находим по формуле:

где    Д – потребное количество одного из видов основного сырья в смену, кг;

Р – норма расхода сырья, согласно рецептуре на 100 кг общего количества основного сырья, кг.


Количество мяса на кости для колбасного цеха определяем по формуле:

где    М – количество мяса на кости, потребное для работы колбасного цеха в смену;

          К – норма выхода жилованной говядины (свинины)  к массе мяса на кости.


          Количество голов скота рассчитываем по формуле:

где    N – количество голов скота, необходимого для переработки в смену;

m – живая масса одной головы скота, кг.



Расчёт специй, cоли и других вспомогательных материалов проводим по формуле:

где    b – норма расхода ингридиентов на 100 кг основного сырья.

          Расчёт потребного количества основногго сырья, соли и других материалов сводим в таблицу 1.1

Исходя из подобранного ассортимента, для выработки колбасных изделий нам необходимо жилованной говядины 9547 кг, в том числе: в/с – 1904 кг; 1-го сорта – 4298 кг; 2-го сорта – 3339 кг. Жилованной свинины – 6028 кг, в том числе: свинины нежирной – 2406 кг; полужирной – 2411 кг и жирной – 1205 кг.

Исходя из норм выхода жилованной говядины первой категории и свинины второй категории (мясной) рассчитаем мясо на кости по формуле (1.3), а количество голов скота считаем по формуле (1.4), по результатам расчётов заполняем таблицу (1.2).

Таблица 1.2

          Количество мяса на кости для колбасных изделий

Вид мяса

Жилованное мясо, кг/смену

Норма выхода жилованного мяса, % к массе мяса на кости

Количество мяса на кости, кг/смену

Масса одной туши, кг

Количество туш

Расчётное

Принятое

Говядина

9547

71,5

13354

150

89

89

Свинина

6028

66,1

9120

60

152

152


Учитывая принятое количество свиных и говяжьих туш, рассчитываем количество мяса на кости и жилованное мясо по сортам, полученное при комбинированной разделки туш.

          Данные расчёта можно увидеть  в таблице (1.3), где также указано соответствие полученного мяса требуемому.

Таблица 1.3

          Количество жилованного мяса по сортам.

Сорт мяса

Общее количество жилованного мяса

Норма выхода жилованного мяса по сортам, % к общему количеству

Количество мяса по сортам после разделки туш

Требуемое количество мяса согласно ассортименту, кг

Недостаток (-), излишек (+)

ГОВЯДИНА

9547





высший


20

1909

1904

+5

первый


45

4296

4298

-2

второй


35

3341

3339

+2

СВИНИНА

6028





нежирная


40

2411

2406

+5

полужирная


40

2411

2411

0

жирная


20

1206

1205

+1


Произведём расчёт количества кишечной оболочки, беря за основу  нормы расхода  оболочки на производство 1 тонны колбас, расход количества шпагата делаем по укрупнённым нормам их расхода.

          Данные расчёта сводим в таблицу 1.4

Таблица 1.4

          Расчёт кишечной оболочки и шпагата.


КОЛБАСЫ

Мощность в смену, т

Кишечная оболочка

Единица измерения

Расход  оболочки, кг

Расход шпагата, кг

Норма расхода на 1 т

Требуемое количество в смену

Норма на 1 т

Количество

1

2

3

4

5

6

7

8

ФАРШИРОВАННЫЕ

 

Синюги средние






Колбаса слоёная

0,550

шт

110

60,5

2,5

1,37

Колбаса языковая

0,550

шт

110

60,5

2,5

1,37

ВАРЕНЫЕ

 

Полиамидные, d=65 мм






Докторская

1,100

м

481

529

2,5

2,75

Эстонская

0,200

м

481

96

2,5

0,5

Краснодарская

1,000

м

481

481

2,5

2,5

Столичная

1,600

м

481

797

2,5

4

Телячья

1,800

м

481

866

2,5

4,5

Русская

1,000

м

481

481

2,5

2,5

Московская

1,400

м

481

673

2,5

3,5

Обыкновенная

0,300

м

481

144

2,5

0,75

Для завтрака

4,650


481

2237

2,5

11,6

С сорбитом

1,100

м

481

528

2,5

2,75

Чайная

5,750

м

481

3036

2,5

14,3


1.4 Подбор, обоснование и расчёт оборудования


Переработка мясного сырья на пищевые, кормовые или технические продукты осуществляется с помощью соответствующих технологических процессов, под которыми понимают воздействие на сырьё с целью изменения или сохранения его структурно-механических, физико-химических, биохимических и других свойств.

          Совокупность технологических процессов, обеспечивающих получение какого-либо продукта, составляет технологический поток. Все операции технологического потока можно подразделить на собственно технологические (все виды обработки и переработки сырья, продуктов), транспортные (перемещение внутри машины и от машины к машине) и контрольные (ветеринарно-санитарный, технохимический контроль).

          Подбор и расчёт оборудования осуществляется после расчёта сырья в соответствии с выбранной технологической схемой.

          Количество единиц оборудования определяют по количеству сырья, поступившего на переработку, режиму работы оборудования, его производительности и единовременной нагрузке.


Необходимое количество технологического оборудования непрерывного действия расчитываем по формуле:

где    N – количество единиц оборудования;

A – количество переработанного сырья готовой продукции, кг;

Q – часовая производительность аппарата, машины, кг;

T – длительность смены, ч;


          t – запланированный перерыв, ч.

Рассчитываем количество волчков:



Количество шпигорезок определим также:


          Рассчитаем количество шприцов:


          Производительность фаршемешалки и куттера расчитывают, исходя из формулы:

где    a – коэффициент загрузки по основному сырью;

          t – длительность одного цикла, мин;

V – геометрический объём чаши, м3;

r – плотность перемешиваемого материала, кг/м3.


Рассчитываем производительность и количество фаршемешалок для  колбас:


Ниже рассчитаем производительность и количество куттеров:


Рассчитаем необходимое количество термокамер для охлаждения колбас под душем: загрузка камеры рассчитана на три тележки. На каждую тележку, размерами 1200х1000 для вареных колбас приходится по 200 кг вареных колбас. Необходимое число камер находим по формуле:

где    А – количество обрабатываемой продукции в смену, кг;

          t – длительность обработки одной загрузки, мин;

          g – масса единовременной загрузки, кг.


          Подставив на места переменных наши практические значения, получим результат:


          Внеся некоторые изменения в формулу, использованную выше, мы получаем возможность рассчитать количество камер для термической обработки колбас по формуле:

где    Т – время смены, мин;

          t – продолжительность одного цикла, мин;


          g – масса единовременной загрузки, кг.

          Подставив наши значения, получаем практический результат:



Длину конвейерного стола для обвалки и жиловки определяем по формуле:

где    L – длина стола, м;

          2,5 – необходимый запас длины конвейера;

          l – норма длины стола для одного рабочего;

          n – количество рабочих, выполняющих данную операцию;


          k – коэффициент учитывающий работу с одной (к=1) или двух сторон стола (к=2).

          Данные расчётов сводим в таблицу 1.5

Таблица 1.5

Оборудование колбасного цеха

Наименование оборудования

Марка

Производительность кг/ч

Количество оборудования

Расчетное

Принятое

Стол конвейерный для обвалки и жиловки

Р3-ФЖ1В-11

2500

1

1

Фаршемешалка

Л5-ФНВ-630

4630

0,7

1

Волчок

К6-ФВП-120

2500

0,9

1

Шпигорезка

ГГШГ

300

0,22

1

Куттер

Л23-ФКВ-0.5

1837

1,8

2

Шприц

В3-ФКА

3000

1

1

Стол стационарный для вязки колбас

не стандартизованный

1

1

Стол стационарный для вязки фаршированных колбас




1

Термокамеры

AUTOTERM

2800

4,4

5

Камера охлаждения колбас под душем

вместимость 3 тележки


0,83

1


Стол конвейерный выбираем на основе расчитанного количества числа обвальщиков и жиловщиков, а также учитывая его производительность.

Волчок К6-ФВП-120 –2 изготавливается с загрузочным устройством. Мясо в загрузочную чашу волчка подаётся подъёмником, что обеспечивает быстроту и удобство работы поточно-механизированной линии.

Фаршемешалка вакуумная Л5-ФМБ-630 является универсальной. Кроме приготовления фарша, она также предназначена для посола под вакуумом шрота и мяса в кусках не более пяти килограмм. Перемешивание под вакуумом приводит к улучшению качественных показателей колбас.

Горизонтальная гидравлическая шпигорезка выбранная в данном дипломном проекте для производства колбас обеспечивает чёткую форму и размер кусочков шпика, необходимого нам, а также подходит по производительности.

          Вакуумные куттер Л23-ФКБ-0.5 обеспечивает удаление воздуха из фарша и как следствие – получение колбас высокого качества.

          Шприц одноцевочный В3-ФКА предназначен для вакуумирования фарша, дозированного наполнения им колбасных оболочек. Его применение позволяет вырабатывать все виды колбас, сосиски и сардельки в натуральных и искусственных оболочках. Шприц может работать в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах.

          Термическая камера AUTOTHERM          предусматривает автоматическое дистанционное управление процессами термической обработки, обеспечивает экономное расходование тепла, высокую пропускную способность, точное регулирование режимных параметров, надёжность и удобство.

1.5 Расчёт численности рабочих


Численность рабочих рассчитывается по нормативам трудоёмкости продукции.


Для расчёта общего количества рабочих, занятых в производстве вареной колбасы, необходимо применить формулу:

где    n – норматив трудоёмкости продукции человек в час на 1 тонну готовой продукции;

          А – количество вырабатываемой продукции, кг.

          Произведенные расчёты занесём в таблицу 1.6 для более наглядного отображения.

Таблица 1.6

          Трудоёмкость продукции в смену

Вид колбасных изделий

Производительность в смену, т

Технологическая

Обслуживания

Управления

ПОЛНАЯ

n

количество

n

количество

n

количество

n

количество

Вареные

21.000

23.07

485

4.54

96

5.76

121

40.37

847



          Для расчёта численности рабочих в смену, производим расчёт, используя формулу:

 где   Т – время смены, ч (8ч);

          t – запланированный перерыв, ч (1ч).


          Произведенные расчёты отображаем в виде таблицы (1.7)

Таблица 1.7

Количество рабочих в смену

Вид колбасных изделий

Производительность в смену

Технологическая

Обслуживания

Управления

ПОЛНАЯ

расчётное

принятое

расчётное

принятое

расчётное

принятое

расчётное

принятое

Варёные

21000

69,3

70

13,6

14

17,3

18

121

121



          Ниже приведём расчёт необходимого количества рабочих сырьевого цеха, производя расчёты согласно формуле:

где    А – общее количества перерабатываемого сырья;

          М – норма выработки на одного рабочего в смену.

          Все полученные данные для наглядного отображения представлены в таблице (1.8).


Таблица 1.8


Расчёт рабочих сырьевого цеха

ОПЕРАЦИИ

Норма выработки на одного рабочего, т

Количество перерабатываемого сырья в смену, т

Количество рабочих

рассчитанное

принятое

Зачистка туш на подвесных путях, т мяса на костях





говяжьих

42,9

13,35

0,3

1

свиных

29,5

9,12

0,3

1

2

3

4

5

1

2

3

4


1

Разделка туш для обвалки на подвесных путях, т мяса на костях




говяжьих

20

13,35

0,6


свиных

16,3

9,12

0,5


Дифференцированная обвалка, т мяса на костях





говядины с полной зачиткой

1,81

13,35

7,4

8

свиных с зачисткой рёбер и позвонков

2,5

9,12

3,6

4

Жиловка с разборкой мяса на три сорта, т жилованного мяса





говядины

1,43

9,55

6,7

7

свинины в шкуре

2,14

6,1

2,8

3

ИТОГО:




24

Количество вспомогательных рабочих:

15 % от основного количества


3,9

4


1.6 Организация производственного потока и описание аппаратурно-технологической схемы


В данной главе дипломного проекта будет рассмотрена работа поточно-механизированной линии для производства вареных колбас.

Работа лини начинается с того, что охлаждённое мясо после этапа разделки направляется на обвалку и жиловку, где эти процессы происходят на конвейерном столе Р3-ФЖ1В-11. В камеру для подморозки направляют заранее разложенные по пакетам говядину и свинину, полосы шпика и грудинки. Слой разложенного сырья не должен превышать 10 см. В камерах подморозки предусмотрена подморозка продуктов до температуры –3 ± 2°С.

Следующим этапом, сырьё измельчается на волчке К6-ФВП-120, добавляется соль по рецептуре для последующего  посола. В цехе транспортирование готовящегося фарша от аппарата к аппарату происходит с помощью грузовых трёхколёсных тележек. После процесса посола, происходит непосредственное приготовление фарша в куттере Л23-ФКВ-0.5, где к мясу добавляются разнообразные специи, пищевые добавки, воду, соль, а также нитрит натрия в объёмах, нормированных рецептурой. Продолжительность куттерования (перемешивания) 5 минут при 3000 оборотах в минуту ножевого вала. После окончания куттерования, фарш разгружается в тележку при помощи специального диска, который является частью конструкции куттера и позволяет разгрузить чашу куттера. В любом случае, необходима дополнительная зачистка чаши куттера непосредственно рабочим, выполняющим данную операцию, так как в чаше остаются некоторые части приготовленного фарша и перемешивание их с новой порцией мяса, идущего на приготовление фарша нежелательно. Выгруженная масса фарша с помощью грузовых тележек передаётся на шприцевание, т.е. наполнение подготовленной заранее оболочки только что приготовленным фаршем. Используя шприц В3-ФКА происходит наполнение оболочек, которые вручную навешиваются на палки, а затем на тележки. В некоторых шприцах последних моделей предусмотрены автоматические клипсаторы, т.е. машины, устанавливающие зажимы на краях батона для  предотвращения вытекания фарша, а также для удобства навешивания их на палки. Следует отметить, что при производстве фаршированных колбас, наполнение оболочки происходит вручную на специальном столе для данной операции.

После того, как колбасные батоны будут полностью навешанны на этажерку, следует кратковременная осадка. При производстве вареных колбас она занимает довольно незначительное время. Следующим этапом следует тепловая обработка.

В термической камере AUTOTHERM происходит подсушка и варка батонов острым паром. Затем, колбасы подвергаются  душированию под струями холодной воды, что необходимо для охлаждения батона. На этом этапе завершается тепловая обработка колбас. И следующим этапом идёт хранение. 1 .7   Организация производственно-ветеринарного контроля


Отдел производственно-ветеринарного контроля следит за правильным использованием сырья на выработку продукции в соответствии с технологической инструкцией по выработке сосисок и сарделек.

После ветеринарного осмотра и контроля мясное сырьё направляют на  технологическую обработку, которая включает ряд операций.

При производстве колбасных изделий качество обвалки контролируется внешним осмотром и нормами выхода костей и мяса.

Кроме визуальной проверки, в лаборатории определяют процентное содержание остатка мякотной ткани на костях. При этом обращают внимание на то, чтобы линии разделения сортовых отрубов соответствовали установленным схемам. При жиловке контролёр следит за разделением мяса по сортам и выделении мышечной и жировой тканей, соединительной в виде плёнок, жилок, хрящей, а также мелких косточек.

             Следует тщательно проверять партии свинины, в которых обнаружены окорока или лопатки с запахом или закисанием.

Шпик у окороков измеряют с подвздошной стороны, а из лопаток - с плечевой. Толщина шпика должна быть у окороков 2-4 см, у обезжиренных -0,5-1 см, у лопаток - 1,5-4 см, масса несоленых окороков - не менее 4 кг, обез­жиренных -2-3 кг.

При обвалке и жиловке мяса могут встретиться в толще мышц патологические изменения, которые не были обнаружены ранее, посторонний непри­ятный запах, не исчезающий при варке, разбитые термометры, сломанные иглы шприцов. В этих случаях работу прекращают.

Качество обвалки проверяют следующим образом: взвешивают 5-10 ком­плектов того отруба, который намечено проверить. С костей счищают остатки не обваленного мяса и тоже взвешивают. Полученную массу мяса выражают в процентах по отношению к массе костей, очищенных не полностью. Кости, по­дозрительные по свежести имеют на поверхности распилов серый, серо-зеленый и темный оттенки или ненормальный запах, направляют на техниче­ские цели. При жиловке следят, чтобы от мышечной ткани отделялись сухожи­лия, жир, хрящи, мелкие кости, загрязнения и кровоподтеки. В зависимости от количества видимой соединительной ткани и жира жилованое мясо разделяют на сорта. Если при этом окажется соединительной ткани больше, чем положе­но, то мясо направляют для перекисловки или понижают в сортности.

 Посол мяса. Соль обладает способностью в определенных концентрациях задерживать развитие гнилостных бактерий в продуктах.

Содержание соли и NaNO2 в рассолах определяет лаборатория. Рекомен­дуется периодически производить бактериологические анализы смывов из солерастворителей.

Все инструменты, употребляемые при посоле и посолочные агрегаты, ре­комендуют перед использованием и после работы промыть горячей водой (60-65°С) продезинфицировать 0,25 %-ным раствором марганцовокислого калия или хлорамином с содержанием 0,5-1% активного хлора. Чаны кипятят.

В процессе изготовления колбасных изделий контролируют правиль­ность выполнения технологических инструкций и следующих операций: созре­вание фарша, обработка фарша, наполнение оболочки и формовка колбас, тер­мическая обработка.

Созревание фарша. При этом процессе проверяют: температуру посолочного помещения, которая должна быть 3-4° С, температуру мяса после измель­чения и температуру рассола 10-12° С. Если температура мяса выше 14° С, рас­сол охлаждают до 4°С.

Периодически хранение и расходование раствора NaNO2 проверяют в це­хе. Полученный из лаборатории 5% раствор NaN02 должен строго хранится не более одной смены. Количество раствора . Количество добавленного раствора NaNO2 на замес определяется лабораторией.

При контроле процесса обработки фарша следует иметь в виду , что его температура после измельчения в куттере не должны превышать 8-10 С. Про­должительное куттерование может повысить до 15-22 С. Шпик перед закладкой в фарш охлаждают до -1°С. Шпик прогорклый и пожелтевший , а также не очищенный от соли и загрязненный в производство не допускается . Темпера­тура в шпринцовочном отделе не должна превышать 10-12 С. Колбасу можно как можно скорее направлять на варку или в осадку. Особенно опасно задержи­вать батоны в помещении с температурой выше 15-20°С. Расстояние между ба­тонами на рамах должно быть 8-12 см. Контролируют периодически плотность набивки батонов, соответствие оболочки и отметки названия колбасы. Одно­родность батонов по диаметру, наличие паспортов на рамах и своевременные передач рам на термическую обработку. Температурный режим осадки, обжар­ки, варки, копчения и сушки  колбас проверяют не реже 1 раза в смену. Осад­ку колбасы производят в осадочных камерах при относительной влажности воздуха 80-95% и невысокой температуре.

Обжарка. Под воздействием высокой температуры 50-120° С белки обо­лочки коагулируются, происходит дубление, оболочка превращается в сухую, непроницаемую для бактерий пленку и освобождается от специфического запа­ха.

Варка колбасы должна проводится на позже, чем через 30 мин. после ее обжарки, иначе фарш закиснет. Этот процесс в зависимости от диаметра обо­лочки длится от 10 мин. до 2-3 ч. При варке колбас батоны должны быть оди­накового диаметра , иначе толстые батоны будут недоварены, а тонкие – пере­варены.

При контроле правильности режима варки проверяют сроки варки тем­пературу котлов или камер и температуру внутри батонов  к концу варки в за­висимости от вида колбасы должна быть у самых широких батонов на нижних рядах рам 68-72°С.

После варки колбасу немедленно охлаждают холодной водой под душем до 30°С от 8-10 до 27-30 мин. Затем колбасу охлажденной (до 8-15°С) в специ­альных камерах в течение 10-12 ч. при относительной влажности воздуха 85-90%. Задержка охлаждения приводит к тому, что батоны сморщиваются, в фарше накапливаются микроорганизмы.


2. ОХРАНА ТРУДА


Устройство, монтаж, обслуживание и эксплуатация оборудования должны отвечать требованиям ГОСТ 12.2.003 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.2.124 «ССБТ. Оборудование продовольственное. Общие требования безопасности». Требования к оборудованию мясной промышленности предусмотрены отраслевым стандартом ОСТ 27-00-216 «Машины и оборудование продовольственные. Общие требования безопасности».

Требования безопасности при эксплуатации оборудования для измельчения.

          Конструкция загрузочной горловины волчка предотвращает образование «сводов» и зависания обрабатываемого продукта. Привод к исполнительным органам волчка располагается внутри станины и имеет сплошное ограждение. Ограждение и щитки на монтажных окнах имеет крепление исключающее их снятие или открывание без специального инструмента. Волчки оборудованы откидным столом и подножкой, которые обеспечивают удобство санитарной обработки и разборки режущего механизма, откидной стол и подножка блокируются с пусковым устройством, которое предотвращает пуск в работу волчка при откинутой площадке или подножки.

          Куттер. Зона вращения ножей куттера и передаточные механизмы закрыты крышками, с блокированными с пусковым устройством. При открытой любой из крышек куттера исключена возможность пуска куттера в работу. Для удобства и безопасности выгрузки из чаши переработанного фарша, куттер обеспечен тарельчатым выгружателем,  сблокированным с пусковым устройством. При подъёме тарелки выгружателя прекращается вращение самой тарелки и чаши куттера.


          Шпигорезка. Режущие механизмы шпигорезок закрыты кожухами, имеющими блокирующие устройства с концевыми выключателями, отключающими привод и ножи при открывании кожуха. Шпигорезка имеет манометр и предохранительный клапан, цилиндр закрыт кожухом.

Требования безопасности при формовании колбас

          Подача сырья в бункер шприца механизирована. Ограждение бункера шприца имеет блокировку, предотвращающую пуск шприца в работу при открытом ограждении. Педали шприца ограждены от случайного включения, откидные площадки для обслуживания шприца располагаются с правой стороны от него. Они удобны для обслуживания персонала и сблокированы с пусковым устройством, предотвращающим пуск в работу шприца при откинутой площадке. На магистрали, подающей сжатый воздух под давлением кроме манометра предусмотрен редукционный предохранительный клапан, отрегулированные на требуемое давление. У автомата для формования колбасных изделий с наложением металлических скрепок на концы оболочек вращающиеся детали автомата ограждены кожухами, сблокированными с пусковым устройством. При открытом  любом из кожухов исключена возможность пуска автомата в работу. Для изъятия застрявших скрепок предусмотрены специальные крючки.

Требования безопасности при эксплуатации оборудования для тепловой обработки

          Производственные помещения, где установлены камеры для термической обработки колбасных изделий соответствуют требованиям пожарной безопасности и оборудованы средствами пожаротушения, находящимися рядом с входом в камеру. Двери термокамер сблокированы с пусковым устройством. При открытой двери прекращается подача пара и вращение вентилятора, загружают колбасные изделия по одной раме, толкая её от себя.

Требования безопасности при проведении санитарной обработки оборудования

          Персонал, готовящий рабочие растворы дезинфицирующих средств, а также выполняющий санитарную обработку путём распыления хлорсодержащих препаратов, обеспечен индивидуальными защитными средствами. Комплект этих средств включает спецодежду (халат, клеёнчатый фартук и нарукавники, косынку, резиновые сапоги), герметичные очки типа ПО-2, респиратор РПГ-67 или с противогазным патроном марки В, резиновые перчатки. Носить спецодежду и обувь после работы с дезинфицирующими средствами категорически запрещено. Её хранят в индивидуальном шкафчике в специально выделенном для этого помещении.

          После работы с хлорсодержащими препаратами, лицевые части респиратора протирают тампоном, смоченным в 5%-ом растворе кальцинированной соды. Затем промывают чистой водой и высушивают.

          К проведению дезинфекции водяным паром допускаются лица, прошедшие специальный инструктаж по техники безопасности, одетые в спецодежду, защищающую от ожогов, брезентовые рукавицы, фартуки, защитные очки, резиновые сапоги.

          При организации работ по дезинфекции паром, администрация руководствуется Правилами технической эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей.

3. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВ СКЕЛЕТНОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ


Задачей данной работы является рассмотрение функциональных свойств мышц животных, которые имеют значение при выработке фаршевых мясопродуктов. Свойства, которые будут рассмотрены в данной работе включают в себя эмульгирующие свойства солерастворимых белков и способность мясного пигмента образовывать цвет, характеризующий мясопродукт.

Рассмотрим более подробно эмульгирование и цвет. Начнём с краткой характеристики структуры мышц, так как это необходимо при идентификации солерастворимых белков, которые играют наибольшую роль при производстве фаршевых мясопродуктов. Следующим этапом перейдём к рассмотрению структуры мясных эмульсий, после чего перейдём к сравнению жиро и влагосвязывающие свойства различных видов мяса. Укажем на основные принципы химии цвета свежего и солёного мяса, а также определим основные характеристики отдельных видов мышц.

Химизм цветообразования в солёном мясе, применительно к фаршевым мясопродуктам чрезвычайно сложен, и задачей данной работы является представить основные данные об этом процессе. Рассмотрим основные ключевые моменты.

Мышцы животного существуют в трёх видах. К ним относятся скелетные мышцы, гладкие мышцы и сердечные мышцы. Различные типы мышц различаются как по форме клеток, так и по выполняемым ими функциями в организме животного.


На гладкие мышцы возлогаются функции, которые обеспечивают внутренний физиологический баланс в организме животного. Сосредоточены они в основном в кишечнике, в кровеносных сосудах, и обычно их связывают с соединительной тканью. Сердечная мышца присуща только сердцу. Самый распространённый вид мышц в теле животного – скелетные. Именно они и имеют наибольшее значение при изготовлении фаршевых мясопродуктов. В живом организме данная группа мышц обеспечивает движение животного. Именно свойства белков этой группы мышц и будет рассмотрена в данной научной работе.

Попытаемся описать структуру скелетной мышечной ткани. Скелетная мышца представляет собой структуру, состоящую из огромного числа мышечных волокон. Отдельные волокна, в свою очередь, состоят из клеток. Около каждого мышечного волокна находится ядро клетки и митохондрии. Мышечное волокно состоит из многочисленных миофибрилл. Миофибрилы представляют собой чередование тёмных и светлых полос, и такой рисунок создаёт исчерченный вид скелетной мышцы при рассмотрении под световым микроскопом. Миофибрилы состоят из солерастворимых белков мяса и представляют собой молекулярный уровень мышцы. Каждая миофибрила состоит из нескольких солерастворимых белков. Единицы миофибрилы называются саркомерами. Преобладающими солерастворимыми белками в саркомере являются актин и миозин. Актин и миозин вместе называют миофиламентными солерастворимыми белками. При рассмотрении структуры под световым микроскопом увидим, что миозин представляет собой  толстые нити, а актин – тонкие. Из этих двух белков миозин является преобладающим.

Миозин составляет 55-60% солерастворимого белка в мышечной ткани, тогда как актин около 30%. Именно актин и миозин обуславливают сокращение мышц, когда эти два белка соединяются. Остальные составляющие клетку солерастворимые белки служат регуляторами сокращения мышц. Эти белки включают в себя тропомиозин, тропонин, альфа- и бета-актинин, М-протеин и С-протеин. Все молерастворимые белки участвуют либо непосредственно в сокращении мышц, либо являются регуляторами этого процесса.

Актин и миозин являются двумя основными белками, которые служат эмульгаторами в мясных эмульсиях. После смерти животного, актин и миозин соединяются вместе, образуя при этом белок актомиозин, и при этом начинается процесс посмертного окочинения. Из этого факта делаем вывод, что именно актин, миозин и актомиозин служат основными первичными эмульгаторами в мясных эмульсиях.

Кроме вышеперечисленных белков, в мышце присутствуют и другие белковые вещества. Сюда относятся саркоплазматические белки, которые являются водорастворимыми, а также фиброзные белки. Фиброзные белки – это коллаген, эластин и ретикулин. Эти белки являются частично солерастворимыми.

Количество актина и миозина неодинаково в различных мышцах, а также неодинаково в аналогичных мышцах разных животных. Количество актина и миозина в нежирной скелетной ткани млекопитающих достаточно постоянно. Однако, количество актина и миозина в любом данном отрубе мяса является, в основном, функцией анатомического расположения данной мышцы, содержания жира и содержания соединительной ткани. Исходя из этих данных, логично предположить, что разные отруба мяса обладают различными функциональными свойствами. Ниже рассмотрим  различие функциональных свойств актина и миозина в различных отрубах мяса.

Прежде чем переходить к рассмотрению содержания солерастворимого белка и жиро- и влагосвязывающей способности различных отрубов мяса, необходимо кратко остановиться на структуре мясных эмульсий и, в частности, определить роль солерастворимого белка.

Эмульгированные мясопродукты – это продукты, изготовленные посредством измельчения мяса и жира в присутствии воды и соли. Продукты являются различными, что зависит как от используемого сырья, специй, так и от методов технологической обработки. Чтобы перейти к рассмотрению эмульгированных мясопродуктов, необходимо вспомнить, что эмульсия – это две жидкости, диспергированные в коллоидном состоянии.

В мясной эмульсии белок и влага образуют матрицу, которая окружает жир. Основной фазой является вода, также её называют непрерывной фазой. Вторую фазу называют прерывистой. Она состоит из жира. Физические свойства мясной эмульсии настолько близко напоминают свойства истинной эмульсии, что обычно используется термин “мясная эмульсия”. Мясная эмульсия – это эмульсия жира в воде. Солерастворимый белок является компонентом, который стабилизирует мясную эмульсию.

Из практики известно, что некоторые отруба мяса обеспечивают получение лучших колбасных изделий, по сравнению с другими отрубами мяса. Это обуславливается тем, что содержание солерастворимого белка в различных отрубах мяса неодинаково. Также исследования показали, что единицы солерастворимого белка из различных отрубов мяса могут варьироваться по количеству жира, который они могут эмульгировать. Различия в функциональных  свойствах солерастворимого белка между отрубами мяса и между различными видами животных можно частично объяснить различиями в аминокислотном составе. Практическими опытами было доказано, что актин, миозин и актимиозин обладают различными эмульгирующими свойствами. Как говорилось выше, на функциональность того или иного мясного отруба может влиять количество соединительной ткани или количество жира, а эти показатели могут, в основном, быть функцией анатомического расположения мышцы.

На функциональные свойства отрубов мяса в эмульгированных мясопродуктах влияет такой фактор, как внутренние свойства мясных блоков. Успех изготовления стабильной мясной эмульсии также зависит от многих переменных факторов эмульсии – от образования её и измельчения, а также от процесса тепловой обработки. Прежде чем перейти к обсуждению переменных факторов технологической обработки и их влияния на качество мясных эмульсий,  необходимо вкратце остановиться на классической технологии мясопродуктов.

Для приготовления эмульгированного мясопродукта, необходими нежирные отруба мяса, лёд или воду, соль, специи и посолочные ингридиенты измельчить в течении нескольких минут в куттере. Основной целью этого первоначального измельчения – обеспечение экстрагирования достаточного количества солерастворимого белка, чтобы он образовал покрытие на всех жировых глобулах. Оптимальная температура экстракции солерастворимых белков лежит в пределах от 0 до 2°С. После достаточной экстракции добавляется жирное мясное сырьё, измельчение продолжается до стабилизации эмульсии и до достижения необходимой текстуры. Температура готовой продукции должна находиться в пределах от 10 до 18°С. При повышении температуры, её следует понижать добавлением льда. Свежеприготовленную эмульсию шприцуют в колбасные оболочки, которые затем подвергают тепловой обработке с целью коагуляции белка в прочную трёхразмерную сетку, фиксации цвета солёного мясопродукта и пастеризации продукта с целью увеличения срока его хранения. При этом стабильная эмульсия не должна содержать неэмульгированного жира или свободной влаги.

Мясные эмульсии обладают свойствами, чувствительными к  уровню солерастворимого белка и жира. Это объясняется тем, что существует предел содержания жира, который может эмульгировать белок. Слишком малое количество белка или чрезмерное содержание жира дадут нестабильную эмульсию, так как количества белка просто не хватит для образования покрытия на всех жировых глобулах. И наоборот, чрезмерное содержание белка или недостаток жира дадут получение чрезмерно стойкой эмульсии.

На стабильность эмульсии так же огромное влияние оказывает содержание соли. Многочисленные исследования говорят о том, что увеличение содержания соли улучшает связывание солерастворимых белков. Но этот эффект не является постоянным. В какой-то точке дополнительное количество соли уже не имеет эффекта.

Температура мяса также является чрезвычайно важным фактором. Температура мяса должна быть на уровне от 0 до 2 градусов Цельсия. По результатам исследований поступили данные что миозин и актомиозин исключительно теплостабильные белки, которые могут денатурировать прежде, чем начнётся эмульгирование, если мясо слишком тёплое. И напротив, если мясо заморожено, то при измельчении оно превратится в порошок, и в результате получим эмульсию низкого качества.

Нестабильная эмульсия может образоваться, если куттерование длится слишком долго или мало. Слишком кратковременное куттерование может не обеспечить адекватной экстракции белка и перемешивания, в то время, как при слишком длительном куттеровании мясные частицы слишком измельчаются, и потребуется слишком большое количество солерастворимых белков для их стабилизации.

Необходимо не забывать, что чрезвычайно длительное куттерование и высокая температура фарша взаимосвязаны.

Условия тепловой обработки имеют большое влияние на стабильность мясной эмульсии. Также, чем выше относительная влажность и температура, тем больше шансов получить нестабильную эмульсию.

Всеми перечисленными выше факторами было задачей сконцентрировать внимание на влаго- и жиросвязывающих свойствах солерастворимых белков. Главной задачей было продемонстрировать, что ряд переменных показателей обуславливают влаго- и жиросвязывающие свойства того или иного отруба. Эти переменные показатели включают в себя содержание солерастворимого белка  и различия в эмульгирующей способности белков в различных отрубах мяса. Жир и соединительная ткань также влияют на функциональные свойства. И на последок, способность солерастворимых белков стабилизировать мясные эмульсии в большой степени зависит от многих колебаний в процессе технологической обработки.

При рассмотрении данного вопроса нельзя пропустить такой момент как цвет мышц. Пигментом, ответственным за цвет мышц является миоглобин.  Рассмотрим подробнее химию миоглобина и механизм образования цвета, типичного для солёного мяса  в производстве варшевых мясопродуктах. Это довольно сложный вопрос, и охватить его во всех мельчайших деталях не имеет целью данная научная работа, мы лишь остановимся на основополагающих концепциях, на различии между красными и белыми мышечными волокнами с точки зрения цвета свежего мяса, а также рассмотрим некоторые переменные факторы технологической обработки, которые влияют на цвет, типичный для солёного мяса.

Миоглобин – это сопряжённый хромопротеин. Он состоит из белкового компонента и простетической группы, присоединённой к белковой части. Белковая часть молекулы гемоглобина называется глобином. Небелковая часть молекулы называется гемом. гемовая группа состоит из атома железа и серии из четырёх гетероциклических пирроловых колец, связанных метеновыми мостиками. Именно атом железа обеспечивает миоглобину его функциональные свойства в цвете мяса. Атом железа находится в такой позиции, где пары электронов могут теряться или возникать. Следовательно, миоглобин может соединяться с различными элементами.

Миоглобин является пигментом, который, главным образом, отвечает за красный цвет мышечной ткани. Содержание миоглобина в говядине колеблется от 0.4 до 1%. Гемоглобин может быть частично ответственным за цвет свежего мяса, но большая часть гемоглобина удаляется при обескровливании туши. Общий видимый оттенок мяса – это результат относительного содержания трёх видов миоглобина, которые присутствуют в ткани в данный момент. Это миоглобин, оксимиоглобин и метмиоглобин.

Восстановленный гемоглобин имеет несколько пурпурный оттенок. Гемовая часть молекулы имеет сходство с дикислородным бирадикалом. Когда на поверхность мышечной ткани воздействует воздух, миоглобин оксигенируется с образованием оксимиоглобина. Оксимеоглобин имеет желательный яркокрасный цвет. Если на миоглобин воздействует воздух, в течении длительного периода времени, или если мышцу нагревают, то может произойти окисление. Окисленная форма миоглобина называется метмиоглобином. Метмиоглобин имеет коричневый цвет. Это может быть желательным для вареных мясопродуктов, но нежелательно для свежего мяса.

В свежем мясе имеются коферменты, способные редуцировать метмиоглобин до миоглобина. До тех пор, пока происходит снабжение организма окисляемыми субстратами, преобладают желательные оттенки оксимиоглобина и миоглобина. При прекращении  поступления этих субстратов востановительный потенциал в мышце исчезает, и образование метмиоглобина происходит необратимо. Метмиоглобин может  восстанавливаться и под влиянием бактерий. Гемовые соединения с трёхвалентным жилезом, например метмиоглобин, также могут служить катализаторами в процессе окисления ненасыщенных липидов. Это есть нежелательный побочный эффект метмиоглобина.

Выше были названы пигменты, ответственные за цвет свежего мяса, теперь перейдём на химические процессы, влияющие на образование того или иного пигента. Относительное содержание оксимиоглобина, миоглобина и метмиоглобина контролируется двумя факторами: окислительным состоянием атома железа и готовностью молекулы, соединяющейся с миоглобином отдавать электроны. Атом железа в миоглобиновой молекуле может находиться  в двух окисленных состояниях – в двухвалентном и трёхвалентном. Двухвалентная форма характеризуется двумя положительными зарядами, а трёхвалентная форма – тремя. Пигменты, образующиеся при реакции атома железа в любой форме с различными элементами, могут квалифицироваться как ковалентные или ионные связи. Между ионными и ковалентными формами могут обнаруживаться промежуточные резонантные  формы миоглобина. Яркокрасные пигменты, которые являются желательными для свежего мяса, обычно ассоциируются с ковалентными связями. Оксимиоглобин – это пример двухвалентного ковалентного пигмента.

Выше мы говорили о миоглобине и его роли в определении цвета свежего мяса. Миоглобин является также источником цвета солёного мяса в производстве фаршевых мясопродуктов. Фаршевые мясопродукты характеризуются красновато-розовым цветом.

Механизмы образования цвета солёного мяса очень сложны. Цвет солёного мяса может образовываться лишь в том случае, когда в систему вводится окись азота в виде нитритной соли, например нитрита натрия или нитрита калия. Окись азота нельзя добавлять непосредственно, так как это опасный токсичный газ, и с ним трудно работать.

Несколько выше мы говорили о готовности доноров электронов соединяться с атомами железа в миоглобиновой молекуле. Вспомним также, что хорошие доноры электронов обычно образуют ковалентные связи, ассоциируемые с желательным красным цветом мяса. Окись азота чрезвычайно реактивна и является хорошим донором электронов. Именно окись азота вступает в реакцию с миоглобином при посоле. Неизвестно наверняка, каково оптимальное количество молей нитрита и молей миоглобина. Одной из причин этого является то, что трудно количественно определить превращение иона нитрита в окись азота.

Нитрат натрия тоже можно добавлять в мясопродукты как источник окиси азота. Однако, чтобы нитрат натрия был эффективным, его сначала нужно превратить в нитрит. Превращение это длительный и долгий процесс, следовательно, в фаршевых мясопродуктах, например в эмульгированных мясопродуктах, которые проходят быстрый технологический цикл, нитрат натрия является неэффективным ингредиентом с точки зрения образования цвета, типичного для солёных мясопродуктов.

Следует отметить, что гемоглобин, т.е. молекула, содержащая железо и обнаруживаемая в крови, претерпевает те же самые реакции посола что и миоглобин, однако после обескровливания на убойной линии содержание гемоглобина в мышцах является низким.

В колбасном производстве мясо обычно измельчают в течении небольшого периода времени прежде, чем ввести посолочные ингредиенты. Такая обработка делает большую часть пигмента доступной для воздействия кислорода. Следовательно, пигментом, который преобладает в момент первичного контакта с посолочными ингредиентами является миоглобин.

Первой реакцией может быть окисление оксимиоглобина до метмиоглобина. На это указывает серый или коричневый цвет колбасного фарша непосредственно после введения посолочной смеси.

После равномерного диспергирования посолочных ингредиентов  в массе фарша и после тепловой обработки продукта образуется стабильный розовый свет. Соединением, ответственным за цвет солёного мяса является нитрозил гемохром.

Чтобы добиться равномерного и полного образовани цвета солёного мяса во всей массе продукта, часто бывает необходимо выдержать продукт перед тепловой обработкой. Этот метод является эффективным.

Однако, время зачастую является критическим моментом в промышленных условиях, где стремление сократить время технологической обработки один из главных составляющих факторов производства. Такого сокращения времени можно добиться, используя в технологическом процессе ускорителей посола. Примерами таких ускорителей могут быть аскорбинат и эриторбат натрия. Мясные продукты, в которых было добавление ускорителей посола можно сразу направлять на тепловую обработку. Цвет, типичный для солёного мяса таких продуктов будет равномерным, а в некоторых случаях даже происходят улучшения.

Существует  теория, объясняющая работу ускорителей посола. Первая основана на том, что аскорбиновая кислота может восстанавливать метмиоглобин до миоглобина. Общий эффект этого изменения проявляется в ускорении реакции посола. В некоторых условиях аскорбиновая кислота и нитрит натрия могут реагировать друг с другом. В результате может образоваться повышенное количество окиси азота по сравнению с обычной практикой, и, следовательно, процесс образования цвета, типичного для солёного мяса, происходит эффективнее.

Несколько выше говорилось о том, что мясные волокна из которых состоят мышцы, делятся на белые и красные. Здесь уместно отметить, что белые волокна содержат меньше миоглобина чем красные. От функции той или иной мышцы в живом организме зависит количество красных и белых волокон. В постоянно активных мышцах, которые функционируют, обеспечивая активность животного, преобладают красные волокна, потому что они характеризуются медленным сокращением. Быстро сокращающиеся мышцы, функционирующие при кратковременной активности, состоят в основном из белых волокон.

На конечный цвет мясного продукта может влиять pH  эмульсии, pH неодинаков для различных эмульгированных мясопродуктов. Обычно он лежит в диапазоне от 6.0 до 6.2. Чем выше pH эмульсии, тем слабее процесс цветообразования. Реакции посола замедляются при высоких значениях pH. Образование цвета, типичного для солёного мяса задерживается при низких температурах, но ускоряется во время тепловой обработки. Тепловая обработка эмульсии до температуры внутри продукта 71°С обычно является достаточной для коагуляции мясных белков и гарантии образования цвета солёного мяса по всей массе продукта.

На этом мы заканчиваем рассмотрение вопросов, связанных с функциональными свойствами белков скелетного мяса. Целью раюоты было продемонстрировать, каким образом скелетные мышцы выполняют функции стабилизации и обеспечения цвета мясных эмульсий. Было также опказано, что эти функции находятся также в сильной зависимости от внутренних колебаний мышц.


ЗАМЕЧАНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ДОПОЛНЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


1. Алёхина Л.В. Системный подход к научному обеспечению создания, производства и использования пищевых добавок // Мясная индустрия. – 2001. – №1. – с. 29-31.

2. Антипова Л.В. Полифункциональные биопродукты из вторичного мясного каллогенсодержащего сырья // Мясная индустрия. – 2001. – №6.– с.23-26

3. Архангельская И.М. Курсовое проектирование предприятий мясной промышленности. – М: Агропромиздат, 1986. – 243 с.

4. Бередихин С.А. и др. Технологическое оборудование мясокомбинатов / С.А. Бередихин, О.В. Бередихина, Ю.В. Космодемьянский, Л.Л. Никифоров. – 2-е издание, исправленное – М.: Колос, 2000. – 392 с.

5. Буянов С.А. Дипломное проектирование предприятий мясной промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1976. – 342 с.

6. Житенко Л.В., Боровов М.Ф. Ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов животноводства: справочник. – М.: Колос, 2000. – 335 с.

7. Никитин В.С. и др Охрана труда в пищевой промышленности / В.С. Никитин, Ю.М. Бурашников, А.И. Агафонов. – М.: Колос, 1996. – 255 с.

8. Позняковский В.М. Экспертиза мяса и мясопродуктов. – Новосибирск.: Новосибирское издательство Новосибирского университета, 2001. – 526 с.

9. Працюк Т.Б. и др. Справочник по проектированию технических процессов в мясной промышленности / Т.Б. Працюк, В.И.Руденко, В.С. Филипенкова. – К.: Техника, 1983. – 142 с.

10. Рогов И.А., Забашта А.Г., Казюлин Т.М. Общая технология мяса и мясопродуктов. – М.: Колос, 2000. – 367 с.


11. Справочник технолога колбасного производства / И.А. Рогов, А.Г.Забашта, Б.Е. Рутник и др. – М.:Колос, 1993. – 431 с.

12. Справочник по оборудованию для убоя скота, птицы, производства колбасных изделий и птицепродуктов. М.: Пищевая промышленность, 1975 г. – 570 с.

13. Улицкий З.З. Оболочки «ПОЛИ-ПАК» – надёжная защита колбасных изделий // Мясная индустрия. – 2002. –  №2. – 33-34 с.

14. Янушкин Н.П. и Лагоша И.А. Технология мяса и мясопродуктов. М.: Пищевая промышленность, 1988 . – 217 с.


Теги: Производство вареных колбас с отделением для производства фаршированных колбас мощностью 21 тонна/см...  Диплом  Экономика отраслей
Просмотров: 20267
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Производство вареных колбас с отделением для производства фаршированных колбас мощностью 21 тонна/см...
Назад