Способ производства вареных колбас
Владельцы патента RU 2438359:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" (RU)
Хамагаева Ирина Сергеевна (RU)
Изобретение может быть использовано на мясоперерабатывающих предприятиях при производстве вареных колбас. Способ предусматривает подготовку сырья, посол с введением в измельченное мясное сырье культуральной жидкости, приготовление фарша, формование батонов, вязку, осадку, обжарку и варку колбас. Культуральная жидкость является побочным продуктом, получаемым при производстве концентратов пропионовокислых бактерий. Ее вводят в количестве 3-7 литров на 100 кг основного сырья. Способ обеспечивает улучшение органолептических свойств готового продукта, снижение остаточной доли нитрита натрия, продукт обогащается витамином B12, увеличиваются сроки хранения готовых колбасных изделий. 7 ил., 3 табл.
Предлагаемое изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности, специализирующихся на производстве колбасных изделий.
Известен способ получения колбасы вареной, предусматривающий разделку полутуш, охлаждение, обвалку и жиловку сырья, измельчение и посол мясного сырья с введением концентрата пропионовокислых бактерий и шрота кедрового ореха, приготовление фарша в соответствии с рецептурой, формование колбасных батонов, вязку, осадку и термическую обработку батонов, контроль качества, упаковку, хранение (см. RU №2336757, А23L 1/317, 27.10.2008 г.).
Недостатком данного способа является отсутствие промышленного производства шрота кедрового ореха, недостаточно высокий срок хранения, высокая себестоимость готового продукта.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения колбасы «Чайная», предусматривающий посол измельченного мяса при температуре 0-4°С в течение 24-48 часов, составление фарша согласно рецептуре, формование батонов, осадку при температуре 0-4°С в течение 3-4 часов, термическую обработку, упаковку, хранение (см. Сборник рецептур мясных изделий и колбас. К.П.Юхневич. Санкт-Петербург: Профессия, 2001 г. С.135-136).
Недостатками данного способа являются длительность процесса производства, высокое содержание остаточного нитрита натрия, недостаточно высокое качество готового продукта.
Технический результат изобретения: увеличение срока хранения продукта, улучшение органолептических показателей готовых изделий за счет более высоких функционально-технологических свойств мясного сырья и интенсивного накопления летучих жирных кислот и аминного азота, обогащение продукта витамином B12, снижение остаточной доли нитрита натрия.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе производства вареных колбас, предусматривающем разделку полутуш, охлаждение, обвалку и жиловку сырья, измельчение и посол мяса, приготовление фарша в соответствии с рецептурой, формование колбасных батонов, вязку, осадку, термическую обработку батонов, согласно изобретению в процессе посола в сырье вводят культуральную жидкость, оставшуюся при производстве концентратов пропионовокислых бактерий, в количестве 3-7% на 100 кг основного сырья.
Отличительным признаком заявляемого способа является введение в процессе посола мясного сырья культуральной жидкости, полученной при производстве концентратов пропионовокислых бактерий (КПБ), а также экспериментально установленное ее оптимальное количество, а именно 3-7% на 100 кг основного сырья.
Исследованиями было установлено, что значительное количество ценных метаболитов, синтезируемых пропионовокислыми бактериями, остается в культуральной жидкости, в побочном продукте при производстве концентратов пропионовокислых бактерий. Результаты представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Качественные характеристики культуральной жидкости | |||
| Наименование показателя | Культуральная жидкость концентратов пропионовокислых бактерий | ||
| P.freudenreichii subsp.shermani AC-2503 | P.freudenreichiisub sp. freudenreichii AC-2500 | P.cyclohexanicum Kusano AC-2260 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Вкус и запах | Кисловатый, сывороточный без посторонних привкусов и запахов | ||
| Цвет | Светло-желтый | ||
| Консистенция | Однородная | ||
| Количество клеток пропионовокислых бактерий. КОЕ/см3 | 9·108 | 8·108 | 7·108 |
| Активная кислотность | 5,8 | 5,8 | 5,8 |
| БГКП | Не обнаруженно | ||
| Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонелла | Не обнаруженно | ||
| Каталаза (мкат/мл) | 2102,0 | 1275,0 | 1709,1 |
| СОД, мг/белка | 0,94 | 0,92 | 1,01 |
| Пероксидаза, (нмоль/(минмг белка)) | 1,003 | 1,102 | 0,705 |
| Экзополисахариды, мкг/мл | 0,514 | 0,302 | 0,411 |
| Витамин В12, мкг/м | 4,464 | 3,1 | 2,2 |
| Антимутагенность, % ингибирования | 31,7 | 31,5 | 30,8 |
Как показывают данные таблицы 1, культуральная жидкость содержит значительное количество каталазы, пероксидазы и супероксиддисмутазы (СОД). Важно подчеркнуть, что СОД в сочетании с пероксидазой и каталазой имеет большие перспективы применения для предотвращения окисления липидов и других компонентов пищи. Известно, что при контакте биологических систем с кислородом образуются супероксидные радикалы, которые не только токсичны для организма, но и провоцируют образование более токсичного синглетного кислорода и гидроксильных радикалов. Потому СОД, каталазу и пероксидазу рассматривают как антиокислительную защиту клеток.
Особый интерес представляют антимутагенные вещества, выделяемые в культуральную жидкость. Исследования показали, что коникубация культуральной жидкости с мутагеном азидом натрия перед внесением в среду, иннокулированую S. typhimurium, приводит к ингибированию мутагенеза. Ингибирование в зависимости от штаммовой принадлежности находится в пределах 30,8%-31,7%.
Следует отметить, что культуральная жидкость является источником витамина В12 и экзополисахаридов.
Таким образом, культуральная жидкость, содержащая продукты жизнедеятельности пропионовокислых бактерий, является хорошим источником биологически активных веществ и может найти применение в различных отраслях пищевой промышленности и биотехнологии. Она может служить недорогим источником антимутагенов микробного происхождения, для осуществления десмутагенизации пищи и кормовых средств. И поэтому введение культуральной жидкости КПБ в рецептуру вареных колбас актуально и перспективно.
Существенным отличием заявляемого изобретения от известных способов является введение в процессе посола культуральной жидкости КПБ, которая ускоряет течение биохимических процессов при посоле мясного фарша.
Из общедоступных источников информации авторы не обнаружили сведений о применении культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий в колбасном производстве. Известен способ производства вареных колбас RU №2336757, описанный заявителем как аналог, в котором в процессе посола вводят концентрат пропионовокислых бактерий и шрот кедрового ореха. В заявляемом способе используют культуральную жидкость, оставшуюся после производства концентрата пропионовокислых бактерий. Ранее ее не использовали в практических целях, но проведенные исследования показали, что культуральная жидкость может служить хорошим источником ценных метаболитов, которые положительно влияют на качество вареных колбас. По сравнению с описанным аналогом заявляемый способ не приводит к удорожанию продукции и увеличивает срок хранения в два раза.
Экспериментальные исследования предполагаемого изобретения проводились в научно-исследовательской лаборатории кафедры «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» Восточно-Сибирского государственного технологического университета и на ООО «Важенка».
Проведенные исследования показали, что при введении 1-2% культуральной жидкости на 100 кг основного сырья рост бактерий к 24 часам посола составил 104, что не оказывает существенного влияния на функционально-технологические свойства, накопление летучих жирных кислот и аминного азота, которые являются определяющими при формировании качественных характеристик готовых изделий. Дальнейшие опыты показали, что с увеличением дозы вносимой культуральной жидкости активизируется рост пропионовокислых бактерий. Так, при внесении 3% культуральной жидкости рост пропионовокислых бактерий составил к 24 часам посола 107, при внесении 5% и 7% к 12 часам 107. Дальнейшее увеличение дозы до 8-10% вносимой культуральной жидкости не приводит к заметному росту бактерий.
Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальная доза вносимой культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий находится в пределах 3-7% на 100 кг основного сырья.
Были проведены экспериментальные исследования заявляемого способа в лаборатории кафедры «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» в ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный технологический университет»
Мясо измельчали на мясорубке с диаметром отверстия решетки 2-3 мм и во все образцы вносили поваренную соль (сухим способом) в количестве 2,5% к массе сырья. Были подготовлены следующие образцы:
Образец №1 - измельченное мясное сырье, изготовленное по прототипу - Контроль.
Образец №2 - измельченное мясное сырье с добавлением культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий в количестве 3% на 100 кг мясного сырья - Опыт 1.
Образец №3 - измельченное мясное сырье с добавлением культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий в количестве 5% на 100 кг мясного сырья - Опыт 2.
Образец №4 - измельченное мясное сырье с добавлением культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий в количестве 7% на 100 кг мясного сырья - Опыт 3.
В полученных образцах определяли следующие показатели:
- Функционально-технологические свойства мясного сырья.
- Содержание летучих жирных кислот.
- Содержание аминного азота.
- Сроки хранения готовых изделий.
Все исследования проводились по общепринятым методикам.
На первом этапе исследований изучали влияние культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на функционально-технологические свойства мясного сырья. Связывание воды мясом имеет большое значение для получения высокого выхода, а также сочности и хорошей консистенции готовых изделий. Поэтому на данном этапе работы было изучено влияние культуральной жидкости на влагосвязывающую способность мясного сырья. Результаты исследований представлены на фиг.1. Данные фиг.1 показали, что при внесении культуральной жидкости КПБ влагосвязывающая способность мяса увеличивается быстрее по сравнению с контролем. Ранее нами было установлено, что значительное количество экзополисахаридов остается в культуральной жидкости, вероятно, это способствует повышению влагосвязывающей способности опытных образцов мяса. При этом нет необходимости в дальнейшем выдерживании соленого мяса в течение регламентируемых 24 ч.
Далее были определены влаго- и жироудерживающая способность мяса, так как одним из основных условий технологии производства вареных колбас высокого качества является связанное состояние жира и влаги в течение всего технологического процесса. Результаты представлены на фиг.2 и 3. Как видно из графиков во всех образцах идет увеличение ВУС и ЖУС, но в опытных образцах процесс идет более интенсивно и придание необходимых функционально-технологических свойств идет в более короткие сроки. Это обеспечивает готовому продукту, изготовляемому по заявляемому способу, высокие органолептические показатели.
В дальнейших исследованиях было изучено влияние культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на накопление летучих жирных кислот и аминного азота. Данные представлены на фиг.4 и 5. Анализ графиков показывает, что в сырье, посоленном с культуральной жидкостью, процесс накопления летучих жирных кислот и аминного азота идет более интенсивно. Вероятно, это объясняется тем, что пропионовокислые бактерии, значительное количество которых остается в культуральной жидкости, являются активными продуцентами пропионовой, уксусной и янтарной кислот, которые оказывают положительное влияние на вкус и аромат готового продукта. Протеолитические ферменты, синтезируемые пропионово-кислыми бактериями, приводят к увеличению содержания аминного азота, что также приводит к улучшению вкуса и аромата готовых продуктов.
Одной из важнейших проблем мясной промышленности является увеличение сроков хранения продуктов, так как при посоле и в готовом продукте развиваются процессы окисления жира, особенно это относится к тем изделиям, рецептура которых содержит шпик или свинину. Эти процессы оказывают большое влияние на органолептические характеристики готового продукта и значительно сокращают сроки хранения.
Традиционно для увеличения длительности хранения мясных продуктов используют антиокислители и консерванты. Но, учитывая настороженное отношение в обществе к такого рода добавкам, перед специалистами стоит задача поиска способов увеличения сроков хранения готовых изделий без применения искусственных антиокислителей и консервантов. Из литературных источников известно, что пропионовокислые бактерии синтезируют значительное количество летучих жирных кислот в частности пропионовую, уксусную, янтарную обладающих консервирующим действием. Также известно, что пропионовокислые бактерии продуцируют бактериоцины, которые имеют широкий спектр антимикробной активности: ингибирует рост грамположительных, некоторых грамотрицательных бактерий, некоторых дрожжей и плесневых грибов.
В связи с этим на следующем этапе исследований изучали влияние культуральной жидкости КПБ на окислительные процессы, протекающие в готовом продукте. О начале и глубине окисления жира судят по величине пероксидного и кислотного числа. Согласно ГОСТ 8285-91, ГОСТ 26593 количество перекисей выражают в миллимолях активного O2, но в научных работах пероксидное число обычно указывается в % I2. Результаты исследований представлены на фиг.6.
Анализ фиг.6 показывает, что использование культуральной жидкости КПБ способствует значительному ингибированию окислительных процессов, протекающих в готовом продукте при хранении. Контрольный образец достигает предельного значения 0,03% йода по пероксидному числу уже к четвертым суткам хранения, в то время как опытные образцы достигают этого значения только на десятые сутки. Динамика изменения кислотного числа также свидетельствует об ингибировании окислительных процессов. (см. фиг.7).
Таким образом, в ходе проведенных исследований выявлено, что применение культуральной жидкости КПБ при производстве вареных колбас способствует не только улучшению качественных характеристик, но и значительному ингибированию окислительных процессов в готовых продуктах, что увеличивает сроки хранения до 10-12 суток.
Опытно-промышленную партию вареных колбас по заявленному способу проводили в колбасном цехе ООО «Важенка» с целью проверки экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях. Готовые колбасные изделия были исследованы по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям. Результаты исследований представлены в таблице 2.
| Таблица 2 | |
| Качественные показатели готовой продукции | |
| Наименование показателя | Характеристика показателя |
| Внешний вид | Батоны с чистой сухой поверхностью |
| Консистенция | Нежная, упругая, плотная, сочная |
| Вид фарша на разрезе | Розовый, фарш равномерно перемешан с кусочками шпика |
| Запах и вкус | Ярко выраженный, приятный специфический вкус |
| Цвет | Красно-розовый |
| Массовая доля влаги, % | 69,7 |
| Массовая доля поваренной соли, % | 2,2 |
| Массовая доля нитрита натрия, % | 0,001 |
| Массовая доля жира, % | 20 |
| Витамин В12 мкг/100 г | 1,9 |
| Наличие БГКП | Не обнаружено |
| Наличие сальмонелл в 25 г продукта | Не обнаружено |
| Наличие сульфитредуциирующих клостридий в 0,01 г продукта | Не обнаружено |
Результаты исследований, представленные в таблице 2, свидетельствуют о том, что колбасы, выработанные с культуральной жидкостью КПБ, соответствуют всем требованиям стандарта. Следует отметить, что они отличаются высоким содержанием витамина В12. Повышенное содержание его объясняется способностью пропионовокислых бактерий синтезировать в значительных количествах данный витамин. Также следует отметить снижение остаточной доли нитрита натрия, это вероятно связано с действием пропионовокислых бактерий, которые в результате своей жизнедеятельности не только способствуют образованию окиси азота, но и образуют тетрапиррольные соединения, дальнейшая модификация которых приводит к образованию гемов и других пигментов. Железосодержащие комплексы протопорфирина-4 и сирогидрохлорина составляют простетическую группу гемопротеинов, включающих гемоглобин и миоглобин.
В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что использование культуральной жидкости КПБ в производстве вареных колбас приводит к ускорению биохимических процессов, протекающих в мясном сырье, улучшает органолептические показатели готовых изделий, увеличивает сроки хранения готовых колбасных изделий до 10-12 суток, обогащает готовый продукт витамином B12.
В заявляемом способе используют культуральную жидкость, оставшуюся после производства концентрата пропионовокислых бактерий.
Технологический процесс производства концентратов пропионовокислых бактерий проводят в следующем порядке.
- подготовка питательной среды: в осветленную творожную сыворотку добавляют буферные соли, аскорбиновую кислоту, пептон и агар. Стерилизация и охлаждение среды до температуры культивирования;
- внесение пропионовокислых бактерий, заквашивание среды и наращивание клеток;
- получение бактериальной суспензии клеток;
- отделение культуральной жидкости;
- розлив;
- укупоривание, маркирование.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
Разделанные полутуши подвергают охлаждению, обвалке, жиловке, измельчению. После чего осуществляют посол (поваренную соль вносят в виде сухой соли или в виде раствора), далее вносят культуральную жидкость КПБ в количестве 3-7 литров на 100 кг сырья, выдерживают в течение 9-12 часов при температуре 0-4°С. После посола готовят фарш в соответствии с рецептурой, осуществляют формование колбасных батонов, вязку, осадку и термическую обработку по действующей технологической инструкции по производству вареных колбас, после чего продукт охлаждают, отправляют на хранение и реализацию.
Способ поясняется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1.
Разделка мясной полутуши, обвалка, жиловка, измельчение, посол с добавлением сухой поваренной соли 2,5% и 3% культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на 100 кг основного сырья, выдержка в посоле в течение 12 часов. Приготовление фарша в куттере-мешалке в соответствии с рецептурой (см. табл.3), продолжительность перемешивания 5 минут. Далее осуществляют наполнение оболочек фаршем на гидравлических шприцах при давлении, обеспечивающем плотность батонов, вязку батонов шпагатом, осадку в течение 2-3 часов при температуре 0°С. Обжарку проводят при температуре 90°С в течение 80 минут, варку при температуре 75°С в течение 40 минут, охлаждение при температуре 4°С в течение 4 часов. Контроль качества готовой продукции, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
Пример 2.
Разделка мясной полутуши, обвалка, жиловка, измельчение, посол с добавлением сухой поваренной соли 2,5% и 5% культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на 100 кг основного сырья, выдержка в посоле в течение 11 часов. Приготовление фарша в куттере- мешалке в соответствии с рецептурой (см. табл.3), продолжительность перемешивания 5 минут. Далее наполнение оболочек фаршем на гидравлических шприцах при давлении, обеспечивающем плотность батонов, вязка батонов шпагатом, осадка в течение 2-3 часов при температуре 0°С. Обжарку проводят при температуре 100°С в течение 70 минут, варку при температуре 80°С в течение 35 минут, охлаждение при температуре 4°С в течение 4 часов. Контроль качества готовой продукции, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение.
Пример 3.
Разделка мясной полутуши, обвалка, жиловка, измельчение, посол с добавлением сухой поваренной соли 2,5% и 7% культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на 100 кг основного сырья, выдержка в посоле в течение 9 часов. Приготовление фарша в куттере-мешалке в соответствии с рецептурой (см. табл.3), продолжительность перемешивания 5 минут. Наполнение оболочек фаршем на гидравлических шприцах при давлении, обеспечивающем плотность батонов, вязка батонов шпагатом, осадка в течение 2-3 часов при температуре 0°С. Обжарка при температуре 110°С в течение 60 минут, варка при температуре 85°С в течение 30 минут, охлаждение при температуре 4°С в течение 4 часов. Контроль качества готовой продукции, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение.
| Таблица 3 | |||
| Рецептура вареной колбасы с культуральной жидкостью концентрата пропионовокислых бактерий | |||
| Ингредиенты | Содержание на 100 кг сырья, кг | ||
| Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Говядина | 70 | 70 | 70 |
| Свинина | 20 | 20 | 20 |
| Шпик | 10 | 10 | 10 |
| Культуральная жидкость концентрата пропионовокислых бактерий | 3 | 5 | 7 |
| Соль поваренная пищевая | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| Нитрит натрия | 0,005 | 0,005 | 0,005 |
| Сахар-песок | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Перец черный | 0,13 | 0,13 | 0,13 |
| Кориандр | 0,07 | 0,07 | 0,07 |
| Чеснок | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| Вода | 27 | 25 | 23 |
Способ производства вареных колбас, предусматривающий разделку полутуш, охлаждение, обвалку и жиловку сырья, измельчение, посол, приготовление фарша в соответствии с рецептурой, формование колбасных батонов, вязку, осадку и термическую обработку батонов, отличающийся тем, что в процессе посола в сырье вводят культуральную жидкость, оставшуюся после производства концентратов пропионовокислых бактерий, в количестве 3-7% на 100 кг основного сырья.
