умк. Учебнометодический комплекс мдк 03. 02. Технология производства копченых изделий и полуфабрикатов профессионального модуля

• Название: Учебнометодический комплекс мдк 03. 02. Технология производства копченых изделий и полуфабрикатов профессионального модуля
• Дата: 10.10.2019
• Размер: 1.98 Mb.
• Имя файла: umk_mdk_03.02.docx
• Тип: Учебно-методический комплекс; #89471
• страница: 10 из 14

Проверка герметичности закатанных банок. После закатки банок на любом типе машин, исключая ва­куум-закаточные, в технологической линии предусмотрена про­верка герметичности заполненных и укупоренных банок. Цель проверки - не допустить в стерилизацию плохо закатанные банки, у которых в ходе тепловой обработки появится актив­ный подтек (т. е. содержимое будет выходить из банки). Бан­ки па герметичность проверяют несколькими способами: ви­зуально (внешний осмотр), в водяной контрольной ванне, с помощью воздушных и воздушно-водяных тестеров.

При обнаружении негерметичности банки удаляют с кон­вейера. Плохо закатанные банки вскрывают, и содержимое пе­рекладывают в другие. Банки, негерметичные по фальцу, вто­рично подкатывают на закаточной машине роликом второй операции. Банки, негерметичные вследствие проштамповки и других дефектов, вскрывают, и содержимое их пперекладывают в другие банки.

Основной причиной негерметичности банок является плохое качество закаточного шва вследствие недостаточной отрегулированности закаточной машины либо отклонений в линейных размерах банок, поступающих на закатку. Если число негер­метичных банок превышает 0,1 % (в течение 1 ч проверки), то закаточную машину останавливают и устраняют неполадки.

После проверки на герметичность банки передают на стери­лизацию. Особое значение имеет предотвращение простоя по­сле фасования продукта в банки и до начала стерилизации. Продолжительность всего процесса, начиная с момента закат­ки до начала стерилизации, не должна превышать 30 мин. Нарушение этих условий приводит к интенсивному развитию микроорганизмов в сырье и, как следствие, к браку консервов.

Термообработка. В процессе произ­водства консервов для обеспечения стабильности продукта при хранении используют такие способы термообработки, как сте­рилизация, пастеризация, тиндализация.

Стерилизация - одна из основных операций технологиче­ского процесса производства консервов, которую проводят, на­гревая продукт до температуры выше 100 ⁰С, для подавления жизнедеятельности микроорганизмов либо для их полного уничтожения.

Основными источниками загрязнения консервов до стерили­зации являются мясное сырье, вспомогательные материалы и специи. В среднем общая бактериальная обсемененность содер­жимого консервов может достигать I ^.I0¹² клеток в 1 г (см³) при регламентируемом уровне от I0⁴ до 2 ^.10⁵ бактерий.

Цель стерилизации - уничтожение тех форм микроорганиз­мов, которые могут развиваться при обычных условиях хране­ния и вызывать при этом порчу консервов либо образовывать опасные для здоровья человека продукты своей жизнедеятель­ности (токсины). К этим видам микрофлоры относят представителя токсигенных спорообразующих анаэробов Cl. botulinum и гнилостные анаэробы Cl. sporogenes, Cl. perfringens, С!, putrificum. Кроме анаэробов, в консервах находятся аэробы, тер­моустойчивые и термофильные микроорганизмы, большинство из которых после стерилизации в консервах не развиваются и в санитарном отношении являются безвредными.

Нагрев мяса при температуре 134 ⁰С в течение 5 мин унич­тожает практически все виды спор, включая и споры наиболее термоустойчивых микроорганизмов. Однако воздействие повы­шенных температур приводит к необратимым глубоким хими­ческим изменениям продукта, обусловливающим снижение его качества' и пищевой ценности. В связи с этим наиболее рас­пространенная и предельно допустимая температура стерилизации мясопродуктов ниже 135 ⁰С (в пределах 120 ⁰С). При этом подбирают такую продолжительность нагрева, которая обеспе­чивает достаточно эффективное обезвреживание споровых форм микробов и резкое снижение их жизнедеятельности.

Правильно выбранный и научно обоснованный режим сте­рилизации (температура и продолжительность ее воздействия) должен гарантировать высокое качество консервируемого про­дукта при наличии определенной степени стерильности (так называемой «промышленной стерильности»), при которой пол­ностью отсутствуют возбудители ботулизма и другие токсигенные и патогенные формы, а количество неопасных для здо­ровья человека микроорганизмов не превышает установленных норм.

Не исключается наличие в стерилизованных консервах еди­ничных спор мезофильных бацилл типа Вас. subtilis (сенная па­лочка). Вас. mesentericus (картофельная палочка) и Вас. сеreus. Однако для поддержания высокого санитарно-гигиениче­ского уровня консервного производства степень обсемененности сырья до стерилизации спорами этих микроорганизмов не должна превышать 10³ на 1 г, что обеспечивает содержание остаточной микрофлоры не более 1 споры на 10 г готового кон­сервированного продукта.

Таким образом, промышленной стерилизацией не всегда до­стигается абсолютная стерильность консервов, но обеспечивается их доброкачественность и стойкость к хранению.

Влияние нагрева н а микрофлору. Нагрев при температурах выше 100 ⁰С уничтожает в основном вегетатив­ные формы микроорганизмов и большую часть споровых, что обусловлено денатурацией белков протоплазмы живых клеток и разрушением ферментов. Одновременно под воздействием термообработки перерождаются сохранившиеся споры, их спо­собность к прорастанию резко снижается. Количество остаточ­ной микрофлоры зависит как от уровня температуры, так и от продолжительности термообработки.

Период, в течение которого при данной температуре стери­лизации погибают микроорганизмы, называют временем отми­рания. Понятие «время отмирания» является условным, так как, во-первых, мгновенно нагреть систему, содержащую мик­робы, до температуры собственно стерилизации практически невозможно и, во-вторых, даже после самых жестких условий стерилизации в объектах могут быть обнаружены живые мик­робные клетки, хотя и в очень малых концентрациях. Однако в реальных условиях стерилизации содержимое консервов про­гревается не одномоментно, а постепенно: теплопередача идет от периферии банки к центру. При этом центральная часть начинает стерилизоваться при заданной температуре значи­тельно позже, чем периферийные слои.

В связи с непрерывностью теплового воздействия на про­дукт при расчете времени отмирания ориентируются на мик­рофлору, находящуюся в центральной части банки, и отсчет времени ведут с момента достижения температуры собственно стерилизации в наиболее удаленном от периферии месте, находящимся вблизи геометрического центра банки.

В условиях стерилизации консервов значение вре­мени отмирания зависит не только от температуры собственно стерилизации, но и от характеристики микрофлоры, состава консервов, условий технологической обработки и ряда других факторов.

Условия отмирания для данного вида микроорганизмов всегда определяются соотношением «температура - время».

Для каждого вида микроорганизмов существует обратная зависимость между временем отмирания и температурой при одинаковом стерилизующем эффекте, т. е. с повышением тем­пературы стерилизации время отмирания снижается в геомет­рической прогрессии.

В полулогарифмических координатах эта зависимость вы­глядит в виде прямой (рис.1.10) и ее можно охарактеризовать математическим выражением
lg (y/) = x/z, (1.1)
где у- ордината любой точки на кривой времени отмирания: т - время отмирания, соответствующее какой-либо эталонной температуре; х - раз­ность между двумя сопоставляемыми температурами стерилизации; z- раз­ность температур за один логарифмический цикл, вызывающая уменьшение времени отмирания на один порядок, т.е. в 10 раз.

На основании рассмотренного выражения можно лишь тео­ретически определить время, соответствующее любой выбран­ной температуре стерилизации. Однако данное время отмира­ния справедливо лишь в идеальном (либо частном) случае, так как им не учитываются характеристики микробиологической составляющей (кроме вида), физические, физико-химические и теплофизические свойства продукта, тип тары, состояние консерва в момент стерилизации и т. д.

Каждый вид микрофлоры обладает своим собственным вре­менем отмирания в силу различной устойчивости к нагреву. Термоустойчивые и термофильные микроорганизмы могут при­спосабливаться к высоким температурам. При этом в присут­ствии термофильных мезофильные микроорганизмы часто так­же приобретают термоустойчивость. Как правило, споры ана­эробов отмирают медленнее, чем споры аэробов. Из анаэробов наиболее опасен Cl. botulinum, токсин которого даже в малых дозах смертелен для человека.

Споры палочки CL botulinum выдерживают кипячение в те­чение 3-6 ч, при 105 ⁰С они гибнут через 2 ч. Дробная стери­лизация не освобождает мясопродукты от спор. Устойчивость их к нагреванию зависит от состава среды. Токсин Cl. botulinum очень сильный, не разру­шается под влиянием пищева­рительных соков, но инактивируется через 30 мин при 80 ⁰С. Не только различные виды, но и различные штаммы одного и того же вида образуют споры с различной резистентностью к воздействию высоких темпера­тур. Например, период инак­тивации спор различных штаммов CI. botulinum при 110 ⁰С от 7 до 16 мин. Термо­устойчивость спор, выросших в стерилизованном мясе, в 3 раза выше, чем у спор, культивированных на сыром.

Рис. 1.10. Зависимость времени отмирания от температуры

в полулогарифмических координатах
Споры отмирают по стадиям: на первой (стадия быстрого отмирания) уничтожается более половины спор, находящихся н продукте; па второй число жизнеспособных спор уменьшает­ся по логарифмической кривой; в третьей скорость отмирания небольшого количества оставшихся спор уменьшается. Данное обстоятельство принимают во внимание при расчете условий стерилизации консервов графоаналитическими методами.

В производственных условиях определение степени бакте­риальной обсемененности консервов перед стерилизацией. про­изводят ежедневно: один раз в смену па каждой линии и по каждому виду вырабатываемой продукции. Максимально; до­пустимое количество микробных клеток в банках не должно превышать 2 ^.10⁵ бактерий в 1 г.

Дополнительным нормативным показателем, характеризую­щим санитарное состояние производства, может служить об­щее количество сапрофитных микробов на рабочих поверхно­стях технологического оборудования: при наличии свыше 1000 микробных клеток в 1 мл смыва санитарное состояние произ­водства считают неудовлетворительным.

в большинстве случаев устойчивость микроорганизмов к нагреву увеличивается с возрастом. Старые культуры имеют более высокую приспособляемость к изменяющимся внешним условиям и могут выдерживать значительно более жесткие ре­жимы стерилизации.

И з м е н е н и е в м я с е п р и с т е р и л и з а ц и и. Режим стерилизации является важнейшим фактором, определяющим качество консервов. По характеру воздействия на продукт стерилизация, представляющая собой процесс термообработки при температурах выше 100 ⁰С, сохра­няет особенности влажного нагрева. При этом в мясе происходят такие важные и характерные изменения, как тепловая денатурация растворимых белковых веществ, сваривание и гид­ротермический распад коллагена соединительной ткани, окис­ление и гидролиз жира, изменение витаминов, экстрактивных веществ, структуры и органолептических показателей. Однако по сравнению с нагревом при умеренных температурах стери­лизация в значительной степени катализирует скорость гидро­литических процессов основных компонентов мяса, глубина ко­торых возрастает с увеличением продолжительности стерилиза­ции и повышением температуры.

Гидролиз высокомолекулярных азотистых веществ. В ре­зультате воздействия стерилизации в мясе может происходить глубокая деструкция растворимых белковых веществ до полипептидов. При этом часть полипептидов гидролизуется до низ­комолекулярных азотистых оснований. Имеют место процессы дезаминирования и декарбоксилирования некоторых аминокис­лот, сопровождающиеся разрушением и потерей части из них, в том числе и незаменимых.

Повышение температуры и увеличение продолжительности нагрева вызывают усиление гидротермического распада колла­гена до глютина и гидролиз глютина до глютоз.

Изменения коллагена при стерилизации играют положи­тельную роль, так как сваренный коллаген лучше переварива­ется, образует бульоны, застудневающие при охлаждении до состояния желе. Образующиеся питательные бульоны хорошо связывают воду. Скорость и степень распада коллагена при тепловой обработке резко возрастают с увеличением степени измельчения соединительной ткани. Благодаря гидролизу кол­лагена в мышечной ткани продукт становится более «нежным». В связи с этим в консервном производстве широко используют мясо I и 2 сортов, содержащее значительное количество соеди­нительной ткани.

В целом температуры, характерные для процесса стерили­зации консервов, отрицательно сказываются на пищевой цен­ности белковых веществ, особенно растворимых. С повышени­ем температуры и длительности нагрева возрастает степень коагуляционных изменений, причем, чем выше степень агреги­рования, тем медленнее идет переваривание денатурированно­го белка пищеварительными ферментами: перевариваемость и усвояемость стерилизованного мяса ниже, чем у вареного.

Использование необоснованно жестких режимов стерилиза­ции приводит к значительному снижению уровня пищевой цен­ности продукта.

Высокое качество мясных консервов грубых структур мож­но сохранить при температуре до 120 ⁰С. Для большинства де­ликатесных консервов максимально допустимая температура стерилизации не должна превышать 110-114 ⁰С, для сосисок, ветчины, бекона - около 100 ⁰С (не ниже).

Изменения жиров. В условиях стерилизации существенно ускоряется гидролиз триглицеридов и насыщение двойных свя­зей радикалов жирных кислот гидроксильными группами. При­сутствие свободных жирных кислот интенсифицирует образова­ние оксисоединений. Свидетельством этих изменений являются рост кислотного числа и уменьшение йодного и роданового чи­сел. Воздействие повышенных температур может приводить также к термической полимеризации и окислению жиров. Об­разующиеся при этом карбонильные соединения с длинной цепью обладают токсическими свойствами.

Присутствие белковых веществ в мясе в некоторой степени тормозит ход окислительных и гидролитических процессов, что, очевидно, обусловлено антиокислительным действием некото­рых аминокислот.

Рассмотренные изменения жиров под воздействием стерили­зации дают основания полагать, что высокотемпературная об­работка приводит к снижению биологической ценности жира.

Изменения экстрактивных веществ. При стерилизации име­ют место два диаметрально противоположных процесса: накоп­ление экстрактивных веществ в результате распада высокомо­лекулярных соединений и уменьшение их количества вследст­вие распада под влиянием нагрева. Как следствие этого, состав летучих веществ и их концентрация в стерилизованном мясе отличаются от их состава в мясе вареном, что приводит к появлению у продукта специфического запаха — «аромата авто­клава».

В то время как в мясе, нагретом при температурах ниже 100 ⁰С, решающая роль в аромато - и вкусообразовании при­надлежит глютатиону, глютамину, глютаминовой и адениловой кислотам, развитие в консервированных мясопродуктах «при­вкуса стерилизации» обусловлено в основном накоплением ко­нечных продуктов гидротермического распада белков - аммиа­ка, углекислого газа, сероводорода, меркаптанов. Аммиак об­разуется вследствие дезаминирования аминокислот. Углекислый газ выделяется при разрушении бикарбонатной и углеводной систем мяса, а также при декарбоксилировании аминокислот. Водород, сероводород и меркаптаны накапливаются при распа­де серосодержащих аминокислот и глютатиона. Количество об­разовавшегося сероводорода возрастает по мере увеличения температуры стерилизации и сдвига рН в щелочную сторону (выше 6,0).

Наличие газообразных продуктов распада белков не только ухудшает органолептику готовых консервов, но может вызы­вать бомбаж.

На процесс образования специфических запаха и вкуса у консервированного мяса существенно влияет также присутствие альдегидов, летучих жирных кислот и продуктов меланоиднообразования. Скорость реакции меланоидинообразования ин­тенсифицируется как высокими температурами стерилизации, так и увеличением количества свободных аминокислот и глю­козы. Воздействие повышенных температур катализирует гид­ролиз гликогена и полисахаридов: нагрев при 113 ⁰С в течение I ч приводит к снижению количества гликогена на 22-25 % при параллельном увеличении содержания глюкозы.

Изменение витаминов. Витамины весьма неустойчивы к на­греву, но так как они по своей структуре относятся к разным группам, то и разрушение отдельных витаминов при стерили­зации различно. Степень потерь витаминов в значительной сте­пени зависит от рН среды, присутствия кислорода, продолжи­тельности и температуры нагрева.

Наименьшей устойчивостью обладают витамины С, D, В, тиамин, никотиновая и пантотеновая кислоты. В зависимости от вида стерилизуемого продукта и выбранных режимов уровень их потерь достигает 40-90 % по отношению к содержанию в исходном мясе. В частности, потери витамина В₁ при производстве консерва «Свинина тушеная» составляют 56-86 %.

Наиболее термостойки витамины А, Е, К, В₂. При этом резистетнтность витамина А проявляется лишь в отсутствии кислорода.

Изменение структуры и прочностных свойств. При тепловой стерилизации, сопровождающейся денатурацией растворимых белковых веществ и гидротермическим распадом коллагена, происходит более выраженное по сравнению с варкой упроче­ние структуры мясных изделий и снижение водоудерживающей способности. Повышение жесткости мяса обусловлено сильной его усадкой (диаметр мышечных волокон после стерилизации уменьшается на 26-30 %. а длина соединительнотканных про­слоек - в 2-2,5 раза) и выпрессовыванием части слабосвя­занной влаги. Степень изменения этих показателей зависит не только от свойств используемого сырья, но и режима стерили­зации. Длительный нагрев при высоких температурах суще­ственно ухудшает структурно-механические свойства либо в результате повышения жесткости мяса (в случае высокого со­держания в консервах мышечной ткани), либо разволокнения мяса (при наличии больших количеств соединительной ткани). Таким образом, ухудшение качества консервированных мя­сопродуктов при стерилизации обусловлено уменьшением до­ли полноценного белка, интенсификацией окислительно-гидро­литических процессов в жире, потерями витаминов, нежелатель­ными изменениями экстрактивных веществ и структурно-механических свойств, причем последние оказывают существенное влия­ние на органолептические характеристики готового продукта.

Понятие о формуле стерилизации. Мгновенно нагреть консервируемый продукт до требуемой температуры с тем, чтобы выдержать определенное время отмирания микро­организмов, невозможно. Банки загружают в аппараты перио­дического или непрерывного действия, прогревают установку и банки до температуры стерилизации, проводят стерилизацию в течение периода отмирания микроорганизмов, после снижения температуры аппарата банки выгружают, и цикл повто­ряется. Условную запись теплового режима аппарата, в котором стерилизуются консервы, называют формулой стерилизации. Для аппаратов периодического действия эта запись имеет вид:
(A + B+С)/T, (1.2)

где А - продолжительность прогрева автоклава от начальной температуры до температуры стерилизации, мин; В - продолжительность собственно сте­рилизации, мин; С - продолжительность снижения температуры до уровня, позволяющего производить разгрузку аппарата, мин; Т - заданная темпе­ратура стерилизации, ⁰C.

Принимая во внимание, что мясопродукты обладают значи­тельно меньшей теплопроводностью, чем тара, при расчетах формулы стерилизации тепловое сопротивление банок (даже стеклянных) не учитывают.

Выводы, име­ющие существенное значение при определении необходимых условий стерилизации:

температура содержимого консервов в процессе нагрева изменяется во времени, причем консервы по объему прогрева­ются неравномерно;

при идентичных условиях нагрева жидкая часть консервов прогревается быстрее плотной;

наиболее трудно прогревается точка, расположенная не­сколько выше геометрического центра банки, так как теплопе­редача со стороны крышки тормозится (в невакуумированных консервах) наличием воздушного пузыря в незаполненном про­странстве консерва;

температура по времени в центральной зоне консерва из­меняется иначе, чем в самом аппарате (автоклаве).

Таким образом, значение величин А, В, С и Т в формуле стерилизации характеризует лишь режим работы аппарата и не отражает степени эффективности действия параметров тер­мообработки на консервируемый продукт.

Несмотря на различия в характере изменения температуры по времени в центре консерва и в автоклаве (греющей среде), между ними существует зависимость при постоянных условиях (вид, размер, форма тары, состав и теплофизические свойства продукта): уровень температуры в центре банки является функцией температуры греющей среды. Эта зависимость лежит в основе методов графоаналитического расчета формул стерилизации, обеспечивающих установление таких параметров теплового режима греющей среды (температуры и продолжительности), которые бы создавали необходимый уро­вень термовоздействия для наиболее труднопрогреваемой (центральной) части банки.

Рассматривая величины, входящие в формулу стерилиза­ции, можно заметить, что величину Т выбирают как макси­мально допустимую температуру для данного вида консервов (т. е. вызывающая наименьшие изменения качественных пока­зателей продукта), а значения А и С зависят в основном от конструктивных особенностей автоклава. Величина А является функцией размеров аппарата и разности между заданной тем­пературой стерилизации и начальной температурой консерва. Чем выше начальная температура содержимого банки, тем меньше времени А требуется для ее прогрева до необходимого уровня Т.

Так как технические характеристики автоклавов различа­ются незначительно, а температура продукта регламентируется условиями фасования на относительно постоянном уровне, значение величины А будет зависеть лишь от объема и вида тары. В связи с этим при работе на вертикальных автоклавах пользуются постоянными заданными значениями А: для жестя­ных банок вместимостью до 1 кг - 20 мин, для банок большей вместимости - 30 мин, для стеклянных банок вместимостью 0,5 кг - 25 мин, вместимостью I кг - 30 мин.

Значение величины С обусловлено необходимостью выравни­вания давления в отстерилизованной банке с атмосферным пе­ред разгрузкой автоклава. Пренебрежение этапом снижения давления приводит к необратимой деформации жестяных банок или к срыву крышек со стеклянной тары.

Нагрев продукта в процессе стерилизации (этапы А и В) сопровождается увеличением внутреннего давления внутри банки, величина которого складывается из парциальных давле­ний водяных паров, воздуха и газов, выделяющихся из продук­та под действием термообработки, а также давления, вызы­ваемого тепловым расширением продукта. Величина избыточ­ного внутреннего давления в герметичном объеме банки зави­сит от содержания влаги в содержимом банки, степени вакуумирования консервов, степени расширения продукта в резуль­тате нагрева (1,04-1,07