Результат интеллектуальной деятельности: Способ посола цельномышечных мясных продуктов

Изобретение относится к области мясной промышленности и может быть использовано при производстве мясопродуктов.

Цельномышечные продукты в последнее время пользуются все большим потребительским спросом и по объему производства составляют четверть всего объема продукции, вырабатываемого предприятиями мясной отрасли, практически во всем мире.

Данную группу изделий подразделяют как по виду используемого мясного сырья (свинина, говядина, баранина и т.д.), так и по характеру посола и термообработки (вареные, копчено-вареные, варено-копченые, сырокопченые, копчено-запеченные, запеченные).

Варьирование параметров технологической обработки позволяет получить из одного и того же вида мясного сырья различные мясопродукты, отличающиеся органолептическими показателями, продолжительностью производственного цикла, выходом готовой продукции, временем хранения.

Передовой отечественный и зарубежный опыт показывает, что расширение известного ассортимента продукции и подбор оптимальных параметров обработки мясного сырья являются непременным условием успешной деятельности производителей на потребительском рынке.

Известен способ посола мяса при производстве мясопродуктов (патент RU №2440001), предусматривающий приготовление рассола на основе катодной фракции водного раствора натриевых солей пищевых кислот - соляной и уксусной.

Известен способ посола мяса при производстве мясопродуктов (патент RU №2323578). Способ предусматривает подготовку рассола, его смешивание с мясом и выдерживание в рассоле. В качестве растворителя в рассоле используют фракцию слабоминерализованной воды, полученную в катодном пространстве диафрагменного электролизера.

Основной недостаток указанных способов заключается в том, что при его использовании недостаточно высок выход продукта, выраженный в % от массы несоленого мясного сырья.

Известен также способ производства мясопродуктов (патент RU №2245624), взятый в качестве прототипа, который характеризуется тем, что осуществляют приготовление посолочного рассола, включающего поваренную соль, активирование рассола путем проточной обработки в кавитационном реакторе, смешивание активного посолочного рассола с измельченным мясным сырьем, при этом активирование рассола осуществляют с отношением максимальной внутри реактора амплитуды давления акустической волны к гидростатическому давлению в реакторе в пределах от 2 до 23.

Указанное изобретение направлено на посол мясного шрота и фарша для производства колбас.

Недостатком известного способа является высокая продолжительность во времени процесса выдержки в посоле и в, целом, получения готовой продукции, недостаточно высокий выхода продукта от массы несоленого мясного сырья (не более 120%), а также недостаточная эффективность использования производственных площадей. Все выше перечисленные недостатки приводят к увеличению длительности цикла производства вареных колбасных изделий и, таким образом, снижению его рентабельности.

Из анализа известных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств, для производства качественной продукции из цельномышечных мясных продуктов.

Для решения указанной проблемы и достижения указанного технического результата в способе посола цельномышечных мясных продуктов, характеризующимся тем, что он предусматривает подготовку сырья путем выделения целых кусков мяса, приготовление посолочного рассола с использованием нитритной соли, добавление рецептурных ингредиентов, активирование рассола путем его проточной обработки в ультразвуковом кавитационном реакторе, создающем ультразвуковое поле мощностью на жидкую среду до 12-15 Вт/см², полученным рассолом подготовленные куски мяса шприцуют, после чего сырье выдерживают в посолочном рассоле 2-3 часа с последующим массированием в вакуум-массажере продолжительностью до 3-4 ч, при скорости вращения барабана вакуум-массажера 6-8 об/мин циклами, чередуя вращение и покой, причем механическое воздействие осуществляют в течение 12-15 мин и покой 25-30 мин в каждом цикле, после чего промассированное мясное сырье выгружают из вакуум-массажера, а затем направляют на термообработку, в термокамеру.

Для приготовления 100 л посолочного рассола используют соль нитритную в количестве 3,0-3,5 кг, рецептурные ингредиенты в количестве 5-6 кг и остальное - вода.

Процесс релаксации состояния воды с применением метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в мышечной ткани при непосредственном акустическом ультразвуковом воздействии показали перспективность указанного направления. Комплексность такого воздействия, проявляющаяся в механическом, химическом, тепловом и технологическом влиянии на структуру мяса и формы связи влаги с белками мышечной ткани позволяет решать широкий спектр задач пищевой промышленности. Следует отметить, что работ в этом направлении, связанных с исследованием процесса взаимодействия раствора NaCl, прошедшего предварительную обработку ультразвуком, с белками мяса не отмечалось.

Выдерживание нашприцованного сырья в активированном посолочном рассоле в течение 2-3 часов обусловлено необходимостью обеспечения благоприятных условий для биохимического взаимодействия белков мышечной ткани с активированным рассолом 3.0%-3,5% концентрацией нитритной соли, перераспределением форм связи влаги с материалом, в результате чего часть влаги из прочносвязанного состояния переходит в гидратное, т.е. становится частью белковой массы. Гидратная влага не определяется термогравиметрическим методом и может быть идентифицирована с применением метода ЯМР.

Время выдержки меньше чем 2 часа не дает возможности обеспечить цикл биохимических взаимодействий с активированным рассолом и, как следствие, обеспечить указанные выше преимущества.

Больше чем 3 часа - нецелесообразно ввиду завершения цикла биохимических процессов белков с активированным рассолом за период 2-3 часа.

Массирование сырья осуществляют циклами, чередуя вращение и покой, причем механическое воздействие осуществляют в течение 12-15 мин и покой 25-30 мин в каждом цикле. При изменении длительности циклов происходит разрушение образовавшийся структуры и ухудшение структурно-механических характеристик, что приводит к возрастанию потерь массы цельномышечного мясного полуфабриката после массирования.

Рецептура посолочного рассола: 3,0 кг нитритной соли + 6,0 кг рецептурных ингредиентов + 91,0 кг вода. Итого - 100 кг. При снижении количества соли не происходит эффективного биохимического воздействия и образования мономолекулярного слоя (сольватных оболочек) вокруг белков.

Увеличение количества соли нецелесообразно, т.к негативно влияет на вкус готового продукта и степень его безопасности, учитывая наличие нитрита натрия, содержание которого регламентируется в продукте.

Таким образом, предложенная совокупность признаков предлагаемого изобретения оптимальна и достаточна для обеспечения получения заявляемого технического результата.

Примеры конкретного выполнения способа.

Для приготовления цельномышечных мясных продуктов использовали щековину свиных туш, свиное филе, окорок-свинина «смак». Пример 1.

Для приготовления 100 л посолочного рассола использовали соль нитритную в количестве 3,0 кг, рассол активировали путем его проточной обработки в реакторе кавитационном ультразвуковом (РКУ) ТУ-5130-002-26784341-2008, создающем ультразвуковое поле мощностью на жидкую среду до 12-15 Вт/см², в основу работы которого положен принцип электронного преобразования энергии электрической в механические ультразвуковые колебания с помощью пьезоэлектрического эффекта. После активации рассола в него вносят рецептурные ингредиенты-каррагинан, животный или растительный белок- в количестве 6,0 кг. Посол мясного сырья производили путем шприцевания многоигольчатым шприцем, при этом активированный посолочный рассол вводили в мясное сырье под давлением 1,6⋅10⁵ Па. На этом этапе устанавливали разницу между требуемым количеством рассола и введенным. По результатам взвешивания добавлено 50, 90% массы рассола от массы нашприцованного мясного сырья - щековины, филе, окорок, соответственно. Далее, нашприцованное мясное сырье выдерживали в посолочном рассоле в течение 2-х часов.

Процесс массирования, являющийся разновидностью интенсивного перемешивания и основанный на трении кусков мяса друг о друга и о внутренние стенки аппарата, осуществляли в вакуум-массажере в течение 2,8 часов при коэффициенте загрузки 0,7 и при частоте вращения барабана вакуум-массажера 6 об/мин циклами с механическим воздействием в течение 12 мин и покой в течение 25 мин в каждом цикле. При этом происходит процесс разрыхления морфологической структуры сырья, разрушение мембран и повышение их проницаемости, что обеспечивает ускорение процесса проникновения и перераспределения посолочных веществ и улучшение структурно-механических свойств мяса. Затем мясное сырье направляли в термокамеру на термообработку. Выход готового продукта составлял до 159% (160%) к массе несоленого сырья. Органолептические и другие показатели готового продукта по примеру №1 представлены в таблице 1. Готовый продукт маркировали, упаковывали и отправляли на реализацию.

Пример 2. Аналогично производили посол цельномышечных мясных продуктов (щековина, филе, смак) рассолом в 100 л приготовленным из 3,5 кг. нитритной соли. Посол производили аналогично примеру №1 Нашприцованное мясное сырье выдерживали в посолочном рассоле в течение 3-х часов. До 15 минут увеличили механическое воздействие и время покоя до 30 минут. Промассированное сырье затем выдерживали 6 часов в покое, после чего производили термообработку. Органолептические и другие показатели готового продукта представлены в таблице 2.

Динамика изменения технологических показателей при производстве цельномышечных продуктов представленный в таблице 3

Процесс релаксации состояния воды с применением метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в мышечной ткани при непосредственном акустическом ультразвуковом воздействии показали перспективность указанного направления. Комплексность такого воздействия, проявляющаяся в механическом, химическом, тепловом влиянии на структуру мяса позволяет решать широкий спектр задач пищевой прмышленности. Следует отметить, что работ в этом направлении, связанных с исследованием поцесса взаимодействия раствора NaCl,прошедшего предварительную обработку ультразвуком, с белками мяса не отмечалось.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ посола цельномышечных мясных продуктов обеспечивает сокращение длительности посола, повышение качества и биологической ценности, увеличение степени экологичности и безопасности готового продукта, за счет улучшения структурно-механических и функционально-технологических свойств мясного сырья, снижения экологической нагрузки на организм потребителя за счет уменьшения количества пищевых добавок минимум на 25-30% от рекомендованного уровня, которые представляют потенциальную опасность, увеличение выхода готового продукта, в среднем на 10-12% за счет снижения потерь массы при термообработке по сравнению с регламентируемыми показателями (20-25%).