Top.Mail.Ru

«

»

Мар 22

Научное обеспечение процесса копчения пищевых сред

Копчение мяса – обработка мясопродуктов пропитыванием коптильными веществами. Продукт при копчении претерпевает изменения, связанные не только с воздействием коптильных веществ, но и с температурным режимом и продолжительностью обработки. Мясопродукты коптят при разном режиме: 18…20 °С (холодное копчение); 35…50 °С (горячее копчение); 72…120 °С (запекание в дыму). Для получения дыма используют следующие породы древесины (в порядке убывающей технологической ценности): бук, дуб, береза, тополь, ольха, осина.

Копчение рыбы – обработка предварительно подсоленных рыбопродуктов органическими компонентами, образующимися при неполном сгорании (пиролизе) древесины. Для копчения рыбы обычно используют древесный дым (дымовое копчение) или коптильный препарат (бездымное копчение). В результате продукт приобретает специфический цвет, аромат и вкус, а при холодном копчении (при температуре дымовоздушной смеси до 40 °С) – антиокислительный и бактерицидный эффекты. Сырьем для производства копченой продукции являются частиковые рыбы (сом, рыбец, лещ и др.), сельдевые (килька, сельдь, салака), сиговые (омуль, сиг и др.), осетровые, лососевые, скумбрия, ставрида, морской окунь, палтус, хек, камбала и др.

В процессе обработки горячим дымом вареные колбасы, сосиски, сардельки, полукопченые колбасы и рыбы претерпевают ряд весьма важных биотехнологических изменений. Прогрев фарша до 40…45 °С в центре способствует приобретению им по всей толщине розовато-красноватой окраски, поверхность колбасных батонов приобретает красный с коричневым оттенком цвет. Оболочка изделий приобретает прочность, запах копчености и теряет специфический запах. Копчение холодным дымом используют при изготовлении сырокопченых изделий из мяса с целью придания им особых вкусовых качеств и способности противостоять окислительной и микробиологической порче при длительном хранении. В зависимости от температуры тепловой обработки рыбы различают горячее и холодное копчение. В последнее время все чаще используются новые способы копчения – копчение в электрическом поле высокого напряжения (электрокопчение) и бездымное копчение с использованием коптильных препаратов (дымового масла, коптильной жидкости и др.).

Копчение рассматривается как способ обработки продуктов, при котором органолептические показатели изделий и их стойкость к окислительной и бактериальной порче в значительной степени зависят от химического состава коптильного дыма, количества и соотношения коптильных компонентов дыма, содержащихся в продуктах по окончании обработки их дымом или коптильными продуктами.

Коптильный дым состоит из продуктов термического распада и окисления древесины, содержащихся в нем в виде мельчайших капелек и паров, а также большого количества неконденсируемых газов (водород, углекислый газ, оксид углерода, метан и др.). Коптильный дым представляет собой аэрозоль, дисперсной средой в котором являются неконденсируемые газы, а также органические соединения, находящиеся при данной температуре в состоянии паров.

Коптильные препараты являются перспективным направлением совершенствования технологии и техники копчения пищевых продуктов. К ним относятся: «Аромат копчения», «Вахтоль», «Амофил», «Геркосеф», «Жидкий дым», «Фумаром», «Чарзол», «Смоуктекс» и др. Все коптильные препараты делятся на препараты для поверхностной обработки (используют при производстве рыбы холодного и горячего копчения, а также формованных и структурированных продуктов в оболочках) и на препараты для введения внутрь обрабатываемого изделия (путем инъекции для производства различных формованных изделий, в консервах и пресервах).

В процессе копчения принимают участие как дисперсная фаза, так и дисперсионная среда коптильного дыма. Коптильные компоненты, сосредоточенные в дисперсной фазе, перемещаются в коптильной камере вместе с дисперсионной средой под действием тяги и конвекционных токов, а также под действием гравитационной силы, диффузии и радиометрических сил. Скорость осаждения частиц дыма на продукт зависит от их концентрации и степени дисперсности, температурных условий копчения, характера и скорости движения коптильной среды и др. Компоненты паровой фазы осаждаются в результате их конденсации на сухую поверхность (если температура поверхности ниже температуры дыма). На влажную поверхность они отлагаются преимущественно в результате абсорбции, скорость которой пропорциональна концентрации органических соединений в паровой фазе дыма и зависит от влажности поверхности продукта.

После отложения компонентов дыма на поверхность продукта начинается их перенос по направлению к центру продукта. Скорость переноса зависит от химической природы коптильных компонентов, причем часть их задерживается на поверхности или в тонком поверхностном слое, вступая в реакции взаимодействия с составными частями продукта. Глубина проникновения коптильных компонентов зависит от продолжительности процесса копчения, состава, свойств и состояния продукта, температуры копчения и др.

В общем случае процесс копчения может быть представлен системой дифференциальных уравнений, описывающих одновременно протекающие процессы:

уравнение переноса теплоты

;

 

уравнение переноса влаги

;

диффузии компонентов коптильного дыма

,     ,

где t – температура, К; t – время, с; а – коэффициент температуропроводности, м2/с; R – радиус, м; e — критерий фазового превращения; r – удельная теплота фазового превращения, Дж/кг; спр – приведенная теплоемкость продукта, Дж/(кг×К); U – влагосодержание, кг/кг; k – коэффициент диффузии влаги (массопроводности), м2/с; dТ – относительный коэффициент термодиффузии, 1/К; с – теплоемкость, Дж/(кг×К); i – компонент коптильного дыма; N – количество компонентов коптильного дыма; аmi – компонент диффузии i-го компонента коптильного дыма, м2/с; tmi = аmi/nmi2 – период (время релаксации) массообмена (концентрационного напряжения); nmi – скорость распространения (переноса) массы i-го компонента коптильного дыма, с.

Аромат копчения в значительной степени определяется коптильными компонентами, обладающими пряными оттенками запаха, такими, как фенолы (типа метилгваякола, гваякола, эвгенола, анизола, тимола, диметоксифенола и др.), соединениями типа метилциклопентенолона, отдельными веществами, входящими во фракции фенолов, но не сочетающимися с диазотированной сульфаниловой кислотой и флуоресцирующими в УФЛ, карбонильными соединениями (например, фурфурол, диацетил, бензойный альдегид). Некоторую роль в образовании аромата копченых продуктов играют также компоненты дыма типа метилглиоксаля, пирокатехина и т.п., вступающие с компонентами продукта, в частности с аминокислотами, в реакции окислительного взаимодействия, декарбоксилирования и переаминирования с образованием новых веществ (альдегидов и кетонов).

Вкус и аромат копченого продукта определяется, кроме того, многочисленными химическими изменениями составных частей самого продукта (ферментативные процессы в сырокопченых изделиях, слабое окисление липидов, изменения под действием тепловой обработки и др.).

Скорость протекания процессов окисления жира, развиваемых по механизму цепных вырожденно-разветвленных реакций, пропорциональна числу возникающих при такого рода реакциях свободных радикалов R+ и ROO+.

Бактерицидное действие коптильного дыма является результатом комбинированного воздействия высокой температуры дыма, обезвоживания, антисептического действия коптильных компонентов дыма и др. Бактерицидная сила различных компонентов дыма зависит от их химической природы.

Содержание микроорганизмов в копченых продуктах зависит от продолжительности копчения. Отмирание микроорганизмов в толще продукта происходит и после окончания копчения, что связано с медленной диффузией бактерицидных компонентов. Коптильные компоненты дыма оказывают неодинаковое действие на различные микроорганизмы, в результате чего в остаточной микрофлоре копченостей чаще всего преобладают кокковые формы и молочно-кислые бактерии.

Добавить комментарий