Актуальные проблемы отрасли

ВСТУП

М'ясна галузь агропромислового комплексу призвана забезпечувати населення високоякісними продуктами харчування: м'ясом, ковбасними виробами, солоними  м'ясними продуктами, напівфабрикатами, готовими швидкозаморожуваними блюдами, консервами. Для збільшення випуску м'яса і м'ясопродуктів щорічнореконструюються м'ясопереробні підприємства, що діють. Постійно технічне переозброєння і оснащення підприємств м'ясної галузі АПК України сучасним технологічним устаткуванням, новітньою технікою, комплексно механізується і автоматизується виробництво, все більш широко використовується обчислювальна техніка. Проводиться велика робота по підвищенню якості продукту. В даний час підприємства виробляють широкий асортимент усіх груп ковбас і різного рецептурного складу.

У раціоні середньостатистичного українця ковбасні вироби продовжують грати важливуроль, будучи продуктом масового попиту.

Відмінності в споживаннітих або інших видів цієї продукції залежать від таких чинників, як: вік, достаток, звичка. Постійними споживачами ковбасної продукції є представники самих різних соціальних верств населення, при покупці ковбасної продукції найбільш значущими чинниками для всіх покупців є досвід споживанняі свіжість продукту. Це якраз ті чинники на які може впливати виробник, наприклад, шляхом організації фірмових секцій в продуктових магазинах і супермаркетах - найбільш популярних у покупців типах торгових.

В даний час внутрішній ринок продовольчих товарів в Україні характеризується насиченістю, відсутністю фізичного дефіциту, високою конкуренцією на ринку, яка виявляється не тільки між українськими і

зарубіжними товарами, але і серед місцевих виробників. Різке скорочення імпорту дозволило місцевим виробникам нарощувати випуск вітчизняної продукції.

М’ясопереробна галузь, як ніяка інша, безпосередньо залежить від сировини: його наявність н ринку і якості. Виробництво ковбас і ціноутворення на них також залежать від сировини.

 За даними ФАО (продовольча і сільськогосподарська організація ООН), ситуація на світовому ринку повинна стабілізуватися.

 Як вважаютьексперти ФАО, світове виробництво м'яса збільшется на 8 млн т. Збільшення об'ємів виробництва вітчизняної сировини відіб'ється  на м'ясопереробній галузі, і на виробництві ковбас  зокрема, а також на ціноутворенні даного продукту.

Таким чином справжня ситуація в м'ясопереробній галузі вимагає довгої і результативної роботи. Удосконалення вимагає технологічна база багатьох м'ясопереробних підприємств і контролюючих органів; законодавство, що стосується безпеки і якості продуктів харчування; існуючі схеми і технології м’ясопереробки. Для підвищення ефективності переробки худоби і птаха, зусилля переробників повинні бути направлені на створення раціональніших схем виробництва, впровадження новинок техніки і технології у виробництво м'ясних продуктів.

Крім того, вивченню питань організації виробництва слід приділити особливу увагу, оскільки правильний розподіл виробничих потоків також істотно впливає на якість м'ясних продуктів, що випускаються.     

1 АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ  ПРОБЛЕМ ВИРОБНИЦТВА ОСНОВНОЇ  ПРОДУКЦІЇ В ГАЛУЗІ

Формування традиційного кольору варених ковбас здійснюється за допомогою солей азотистої кислоти, зокрема нітриту натрію. З гігієнічної точки він негативно впливає на організм людини – при біохімічній трансформації залишкового нітриту натрію виникає небезпека накопичення підвищених концентрацій канцерогенних сполук. Тому пошук харчових добавок, які дозволять виключити нітрит натрію з рецептури ковбас, є важливим завданням м'ясної промисловості.

Аналіз останніх досліджень, у яких започатковано вирішення проблеми. Вітчизняними і зарубіжними дослідниками здійснювався пошук барвників з рослинної сировини, зокрема із цибульного лушпиння, і вивчалася можливість їх використання в технології м'ясних продуктів.

Сьогодні існує декілька способів отримання барвника із лушпиння цибулі, найбільш відомими з яких є такі. 1. Екстракцію цибульного лушпиння здійснюють лужним екстрагентом, в якості якого застосовують рідкий аміак під тиском вище атмосферного. Концентрування екстракту проводиться при підвищеній температурі і зниженому тиску [1]. 2. Лушпиння екстрагують гарячою водою в присутності бікарбонату і/або карбонату і/або півкарбонату алюмінію при температурі 69-79°С і тиску 7,2-10 МПа. Відокремлений екстракт концентрують і сушать до порошкоподібного стану [2]. 3. Промите і подрібнене лушпиння екстрагують водою-католітом з рН 8,5-9,5 за температури 85°С протягом 1,5-2 год. Відокремлений за допомогою фільтрпресу екстракт освітляють шляхом коагуляції за надлишковому тиску протягом 5-6 год., концентрують у вакуум-випарній установці та висушують [3]. 4. Лушпиння цибулі екстрагують католітом при температурі 69-79°C і тиску 7,2-10,0 МПа

при безперервному введенні амонійних солей вугільної кислоти і відокремлюють цільовий продукт від шроту. Воду перед екстрагуванням піддають електрохімічній активації [4]. Як видно, усі перераховані методи

побудовані на використанні при екстракції та наступних етапах виробництва різних хімічних речовин, що не відповідає вимогам, які пред'являються до харчових добавок, або застосуванні спеціального обладнання, що призводить до здороження готового барвника. Крім того, до тепер ще немає чітких рекомендацій щодо застосування натуральних барвників у технології варених ковбас, в тому числі – з високим рівнем заміни м'ясної сировини на рослинні компоненти.

Узагальнення переваг і недоліків існуючих методів дозволило запропонувати спосіб виробництва барвника із лушпиння цибулі, який передбачає повне виключення з технологічного ланцюга будь-яких хімічних речовин, а також застосування стандартного устаткування.

З метою встановлення взаємодії факторів, що впливають на процес екстрагування, використано математичні методи планування експерименту. У якості основних чинників, що впливають на процес екстрагування сухих речовин з цибулинного лушпиння, в тому числі барвних, обрані: Х1 – температура,0С; Х2 – час екстрагування, хв., Х3 – співвідношення твердої і рідкої фаз. Усі фактори сумістимі і некорельовані між собою. Критерій оцінки У – кількість сухих речовин у екстракті. Пошук найбільшого значення функції змінних у вузлах числової решітки при заданих кроках змін вхідних змінних дозволив встановити значення вхідних параметрів, котрі забезпечують максимальну оптимізацію процесу екстрагування барвника із лушпиння. У результаті статистичної обробки експериментальних даних отримано рівняння регресії, що дозволяють визначити фактори, які становлять найбільший вплив на процес екстрагування. За результатами досліджень встановлено параметри процесу екстракції барвника із лушпиння цибулі, з урахуванням яких технологічна схема виглядає так: подрібнене лушпиння замочують без попереднього промивання чистою водою у співвідношенні лушпиння і води 1 :

100 і нагрівають  суміш до температури 102- 103°С; при  такій температурі суміш витримують (екстрагують) протягом 50 хв. і відстоюють 1 год.; екстракт вилучають шляхом  фільтрації крізь фільтр «біла  стрічка» і концентрують у 

ротаційному випарнику до зменшення об’єму рідини у 100 разів (10 мл концентрованого розчину з 1000 мл вихідного екстракту); концентрат висушують у сушильній шафі за температури 104°С до вмісту сухих речовин більше 94%. Отриманий барвник представляє собою дрібнокристалічний порошок темно- коричневого кольору із червоним відтінком, без запаху, із нейтральним слабо вираженим смаком, із вмістом сухих речовин 94,2-94,6 %. Використання запропонованого методу має ряд переваг:

– відсутність попереднього промивання лушпиння дозволяє уникнути часткової втрати барвних речовин через їх вимивання; – інтенсивне і більш повне вилучення барвних речовин досягається через високу температуру, яка сприяє розм’якшенню і розпушуванню зовнішнього кутикулярного шару лушпиння цибулі, чим і дозволяє виключити використання будь-яких лужних чи кислотних екстрагентів, що забезпечує високу екологічну якість отримуваного барвника; – відстоювання суміші забезпечує досить повне розділення рідкої і твердої фракцій, що у сполученні із подальшою фільтрацією крізь фільтр «біла стрічка» дозволяє виключити з технологічного процесу операції віджиму і освітлення. Оскільки віджим на промислових фільтрпресах передбачає обов’язкове змушене охолодження сумішей до температури 45-55°С, а освітлення – застосування надлишкового тиску, то виключення цих операцій призводить до значної економії електроенергії, що сприяє зниженню собівартості отримуваного барвника;

– використання для концентрування фільтрату ротаційного випарника, який забезпечений колбою, що обертається, дозволяє збільшити площину випаровування за рахунок плівки рідини, що утворюється на внутрішній поверхні випарної колби. Це збільшує інтенсивність випаровування і, як слідство, термін усього процесу концентрування, майже удвічі (порівняно із вакуум-випарною установкою), що також сприяє економії електроенергії і

зниженню собівартості отримуваного барвника. Крім того, обертання колби усуває спінювання випарюваного фільтрату; – концентрування фільтрату до зменшення об’єму рідини у 100 разів дозволяє спростити процес тим, що

виключається необхідність постійного контролювання (визначення) вмісту сухих речовин в концентраті; – висушування концентрату до вмісту сухих речовин 94,2-94,6% цілком можливе у стаціонарних сушильних шафах; – відсутність у технологічному процесі жодних сторонніх хімічних речовин забезпечує наявність у барвнику нейтрального слабо вираженого смаку, а застосування високої температури екстракції і подальшого концентрування у ротаційному випарнику – відсутність запаху (через повне видалення ароматичних речовин). Отриманий барвник із лушпиння цибулі є натуральним продуктом високої екологічної якості і може використовуватися у виробництві харчових продуктів, зокрема – варених ковбас.

Попередні дослідження спрямовували до висновку, що використання барвника із цибульного лушпиння у ковбасному виробництві недоцільне, оскільки жовтий колір не є типовим для варених ковбасних виробів. Однак дослідження щодо колірної гами ковбасних виробів, представлених на ринку м. Донецька, показали, що проблема зафарбовування ковбас дуже серйозна. Встановлено існування досить широкої кольорової гами батонів і батончиків – від блідо-рожевого із жовтим відтінком до інтенсивно темно-червоного із сірим або жовтим відтінком. Ідентифікація барвників показала наявність в досліджених зразках ковбас синтетичних барвників рожево-червоної (Е122 – кармуазин, Е124 – понсо 4r, Е129 – червоний чарівний) і жовто-коричневої (Е102 – тартразин, Е104 – хіноліновий жовтий, Е110 – Сонячний захід) колірної гами. Інформація про їх наявність в рецептурі на маркіровці ковбасних виробів була відсутньою. Лише в одному зразку маркування містило інформацію про використання натурального барвника – аннато. Очевидним є спроби виробників щодо комбінування барвників жовтої колірної гами із барвниками червоної гами для формування кольору варених ковбасних виробів. Крім того, встановлено, що також існує проблема зафарбовування натуральних оболонок.

Як відомо, натуральна необроблена оболонка для ковбасних виробів має непривабливий, білий із матовим відтінком, колір. З метою надання їй привабливого золотавого відтінку, який у споживача асоціюється із

копчениною, виробники ковбасних виробів підкопчують оболонки або, що частіше, підфарбовують барвниками. Наші дослідження показали, що у 20% зразків золотистий колір оболонки забезпечений синтетичними барвниками, наявність яких в оболонці встановлено. При цьому колір підфарбованої оболонки відбивався на поверхні м’ясного батону. Виходячи з цього, а також враховуючи проблематичність використання отриманого барвника з цибульного лушпиння у якості «монофарбника» для ковбасного фаршу, нами досліджено можливість його застосування для зафарбовування натуральних оболонок.

З метою проведення порівняльного аналізу було відібрано два зразки барвників жовтої гами – тартразин (Е102) і аннато (Е160b)1.

Тартразин – синтетичний азобарвник, добре розчинний у воді. Аннато відноситься до групи каротиноїдів. Водорозчинна форма аннато (пігмент норбиксин) здатний утворювати міцні комплекси з білками, завдяки чому аннато добре підходить для підфарбовування ковбасних оболонок, як натуральних (череви, синюги, гузенки), так і білкових (білкозин, кутизин). Зазвичай, нормативні документи на ковбасні вироби, зокрема варені, містять вимоги щодо оболонки, виходячи з її міцності і еластичності, які забезпечують форму і збереженість батону (батончику). З метою оцінки зафарбованої ковбасної оболонки авторами запропоновано специфічні показники і визначено їх вагомість Підготовлену натуральну оболонку обробляли розчинами барвників згідно методів, найчастіше використовуваних у ковбасному виробництві. Оболонки заповнювали відкутерованим модельним фаршем і піддавали термічній обробці. Збереженість структури оболонки і інтенсивність забарвлення додатково визначали на «прозорому батоні».

Проведені розрахунки показують, що отриманий барвник із лушпиння цибулі дозволяє отримати натуральну оболонку високої якості, яка і за

окремими показниками і в цілому перевищує якість зафарбовування як тартразином, так і аннато. Так, зафарбовування цибульним барвником забезпечує максимальні значення показників типовості кольору, барвної інертності і збереженості структури оболонки.

Висновки. Проведені дослідження дозволяють зробити наступні висновки: Розроблений спосіб отримання натурального барвника із лушпиння цибулі має ряд вагомих переваг і дозволяє отримати продукт високої екологічної якості і безпечності. На спосіб отримання натурального барвника з лушпиння цибулі подано заявку на патент. Отриманий барвник може бути застосований у ковбасному виробництві для зафарбовування натуральної ковбасної оболонки Відсутність токсикологічного навантаження на пропонований барвник, його нейтральний смак і відсутність запаху дають змогу використовувати його у виробництві варених ковбас із будь-якими рецептурами і при цьому зберігати властиві їм смак і аромат. Промислове виробництво пропонованого барвника сприятиме розширенню сировинної бази натуральних барвників жовто-коричневої кольорової гами.

2  ТЕХНОЛОГІЧНА  ЧАСТИНА

2.1  Вибір та обгрунтування асортименту готової продукції

Згідно виданого завдання потужність ковбасного цеху складає 18,1 тонн готових виробів в зміну.

При виборі асортименту готової продукції враховували попит споживачів, раціональне використання м'ясної сировини, скорочення об'ємів вирощування великої рогатої худоби, необхідність виробництва продукції як для малозабезпечених слоїв населення, так і делікатесної групи [26 ].

Окрім того, нами був врахований асортимент існуючих ковбасних цехів та м'ясопереробних заводів України.

Згідно підібраного асортименту виробництво ковбасних виробів складає 17100 кг, з них:

• варені – 6884,4 кг
• сосиски- 2000 кг
• сардельки - 2000 кг
• напівкопчені - 2200 кг
• варено-копчені - 1300 кг
• сирокопчені - 1358 кг
• ліверні ковбаси і паштети - 1358 кг

Виробництво продуктів зі свинини та м'яса птиці складає 1000 кг, зокрема:

• з м'яса птиці – 500 кг
• зі свинини - 500 кг.
2. Аналіз та вибір технологічних схем

Технологічна схема виробництва — це послідовний перелік всіх операцій і процесів обробки сировини, починаючи з моменту його прийому і кінчаючи

випуском готової продукції, зі вказівкою вживаних режимів обробки. Технологічний процес виробництва повинен здійснюватися з дотриманням «Санітарних правил для підприємств м'ясної промисловості» і «Інструкції по миттю і профілактичній дезинфекції на підприємствах м'ясної та птахопереробній промисловості», затверджених в установленому порядку.

При виборі технологічних схем можна іти тим або іншим шляхом, наприклад, м'ясо можна використовувати в парному (тільки для виготовлення варених ковбас сосисок і сардельок), в остиглому стані, замороженому або розмороженому. У даній курсовій роботі м'ясо використовується як охолоджене, так і розморожене. Обвалювання можна проводити у вертикальному і горизонтальному положеннях. Дообвалювання кісток можна проводити в сильових розчинах і пресуванням.

М'ясо для виробництва ковбас можна піддавати попередньому солінню. При солінні м'яса набуває солоний смак, клейкість, стійкість до дії мікроорганізмів, підвищується його вологозв'язуюча здатність при термічній обробці, що важливе у виробництві для варених ковбас. Також м'ясо можна використовувати без попереднього соління, оскільки цей процес займає багато часу і працю, тому у великому виробництві відходять від встановлених норм.

Технологія варених ковбас:

Яловичину, свинину витримані в засолі у вигляді шроту, подрібнюють на вовчку з діаметром отворів грант 2—6 мм.

Попередньо охолоджений шпик за температури 0-1°С або підморожуваний за температури  -2 -4 °С, подрібнюють на шпигорізці на шматочки розміром сторін від 4 до 8 мм, залежно від рецептури ковбаси.

• Підготовлену таким чином сировину використовують для складання фаршу. З цією метою строго відповідно до рецептури зважують сировину, воду (або льод), з обліком, доданих при засолі солі або розсолу. У кутері спочатку обробляють нежирну сировину: яловичину вищого, I сортів або нежирну свинину, додають  холодну воду (льод), розчин нітриту натрію,

якщо він не був доданий при засолі сировини, прянощі, знежирене сухе молоко, сироватку або плазму крові, фосфати. Після 3—5 хв. обробки  до фаршу вводять білково-жирову емульсію або казеїнат натрію, напівжирну свинину, аскорбінат натрію або аскорбінову кислоту і обробляють ще напротязі 3—5 хв. Загальна тривалість обробки фаршу складає 6—10 хв, залежно від виду оброблюваної сировини.

Наповнення оболонок фаршем проводять на шприцах із застосуванням вакууму. Глибина вакууму 0,04—0,1 МПа. За наявності спеціального устаткування і маркерованої оболонки кінці батонів   можуть   закріплюватися  металевими  скріпками (кліпсами).  Щоб  відрізнити ковбаси по найменуванню відповідно до вимог ДСТУ, кожні  вироби в натуральній оболонці формуються по особливому, а штучна оболонка має клиширувану поверхню. Мінімальна довжина батонів повинна бути не менше 15 см, вільні кінці оболонки і шпагату не повинні бути більше 2 см.

Формовані  батони навішують на палиці, які потім розміщують на рамах. Термічну обробку ковбас проводять в універсальних термокамерах з мікропроцесорним управлінням і регулюванням температури, вологості і швидкості руху повітря в камері.

При термічній обробці ковбас в універсальних  камерах процес термообробки  включає наступні операції:  підсушку, обсмажування (  з димом і без), варіння і охолоджування.

Батони варених ковбас повинні мати чисту суху поверхню без пошкоджень оболонки і напливів фаршу. Консистенція ковбаси пружна. У фарші рівномірно розподілені шматочки шпика або напівжирної свинини. Шпик  білого кольору з рожевим відтінком, а м'ясна частина фаршу – рожевого кольору, рівномірно забарвлена. Вареним ковбасам властивий запах прянощів і коптильних компонентів, смак, приємний і в міру солоний, без стороннього запаху і присмаку.

Залежно від складу сировини вміст вологи в цих ковбасах складає 55—75%, солі  2—2,5%. Вихід готових ковбас 110—140% до маси основної сировини.

Варені ковбаси зберігають за температури від 0 до 8°С. Термін зберігання і

реалізація ковбас вищого сорту не більш 72 год., а останніх — не більш 48 г.

2.3 Розрахунок  сировини, допоміжних матеріалів, тари  і готової продукції

Основною сировиною для виробництва ковбасних виробів є яловичина, телятина, свинина і субпродукти. М'ясо повинне бути свіжим і доброякісним. По угодованій допускається м'ясо будь-якої категорії, хоча для яловичини перевагу віддають невисоким кондиціям, тобто з мінімальним вмістом жирової тканини. По термічному стану м'ясо може бути парним, охолодженим, розмороженим, замороженим.

Парна яловичина – найкраща сировина для виготовлення варених ковбас, сосисок і сардельок.

Обов'язковою сировиною для більшості ковбасних виробів є свіжий доброякісний тваринний жир.

У ковбасному виробництві використовують незбиране молоко і вершки, сухе молоко (незбиране і сухе знежирене) і вершки, харчовий казеїн та казеїнати, сири плавлені та твердої группи.

Для підвищення споживчих властивостей і збільшення зв’язності фаршу в рецептурах деяких ковбас використовують курячі яйця, меланж і яєчний порошок.

Фарш – суміш певним чином підготовлених складовихх, входять до нього у кільковті, передбаченій рецептурою для кожного виду і сорту ковбасних виробів. Залежність від виду ковбасних вироьбів фарш соже мати тонкопбрібнену макроскопічно однорідну структуру або містити рівномірно розподілені в ній вкраплення часточок м`язових або жирових ткатин, які мають неразруйновану структуру.

Основною складовою фаршу є м`ясний компонент, який визначає функцональні властивості сирого фаршу та монолітність структури, поживну цінність та органолептичні показники готового продукту.

Під час приготування фаршів варених ковбас нижчих сортів до них додають білкові компоненти ( соєві відокремлені білки і концентрати, тваринні білкові компоненти, свинячу шкурку та інш.).

Загальнукількість основної сировини для виробництва кожного виду ковбас розраховують  за формулою:

де, А – загальнакількість основної сировини для даного виду виробів за зміну, кг;

В – кількість готових виробів даного видуза зміну, кг;

С – вихід готового продукту до маси сировини %,[1,2,7,26].

Розрахуємо кількість основної сировини для виробництва ковбаси «Любительська свинна»:

Всі подальші розрахунки ведемо аналогічно, і результати заносимо в таблицю.

Кількість основної сировини по видах (яловичина, свинина, шпик і так далі)  для кожного найменування ковбас визначають по формулі:

де, Д – потрібна кількість одного із видів сировини за зміну, кг;

Н – норма витрати сировини відповідно до рецептури на 100 кг загальної кількості основної сировини, кг.

В процесі виготовлення ковбас у фарш вносять лід і воду в таких кількостях (% до маси кутерованої сировини):

 Варені ковбаси вищого  гатунку – 15…20, варені ковбаси першого, другого гатунків – 25…30. Розрахуємо кількість яловичини, необхідну для

виробництва ковбаси гатунку «Любительська  свина»:

Всі подальші розрахунки ведемо аналогічно,  результати розрахунків основної сировини і загальної кількості фаршу для проведення виробничого процесу зводимо в таблицю 1.1.

Розрахунок кількість солі, і прянощів

У ковбасному виробництві для надання ковбасам смаку і певних функціональних властивостей фаршам використовують кухонну сіль екстра, вищого і І сортів, цукор – у вигляді цукрового піску, а також використовують прянощі (спеції)

В результаті додавання до фаршу прянощів і подрібненого м'яса підвищується засвоєння ковбас.

Кількість соліпрянощів для певного виду ковбас розраховують по формулі:

                                                                                              (1.3)

де  Г – кількість солі, прянощів для певного виду ковбас в зміну, кг;

С – загальна кількість основної сировини для певного виду ковбас за зміну, кг;

Н – норма витрат солі, прянощів на 100 кг основної сировини, кг.

Результати розрахунків  зодимо в таблицю 1.1.

В результаті комбінованого розбирання 11 туш яловичини ІІ категории

(1650 кг м’яса на кістках) отримана сировина, яка наведена в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 - Вихід сировини при комбінованому розбиранні яловичих туш

В результаті комбінованого розбирання 29 туш свинини ІІ категорії (1740 кг м’яса на кістках) отримана сировина, яка наведена в таблиці 1.3.

Таблиця1.3 -  Вихід сировини при комбінованому розбиранні свинячих туш