Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Механизм формирования структуры сырокопченых колбас 8
1.2. Теоретические основы сушки сырокопченых колбас 15
1.3. Влияние технологических и механических факторов на качество сырокопченых колбас 24
1.4. Тонкое измельчение фарша и контроль его по структурно -механическим характеристикам 29
1.5. Анализ современного уровня развития приборов и устройств для определения реологических характеристик вязкопластичных
фаршеобразных мясопродуктов в процессе тонкого измельчения 32
Цель и задачи исследования 47
Глава 2. Организация эксперемента, объекты, методы и приборы исследования . 49
2.1. Объекты исследования и схема проведения эксперемента 49
2.2. Методы исследования химико-технологических характеристик фарша и готовых изделий 49
2.2.1. Определение содержания влаги в фарше сырокопченой колбасы 49
2.2.2. Определения содержания жира в фарше сырокопченой колбасы. 52
,2.2.3! Определение массовой Доли белка. 52
2.2.4: Определение содержания золы 52
2.2.5. Определение содержания хлористого натрия 52
2.3. Приборы и методики по определению реологаческих характеристик фарша сырокопченой колбасы 52
2.3.1. Статический пенетрометр марки ПМДП для определения предельного напряжения сдвига 55
2.3.2. Динамический пенетрометр марки ППМ-4М для определения предельного напряжения сдвига 58
2.3.3. Вискозиметр для измерения эффективной вязкости или напряжение сдвига фарша при определенной окружной скорости в процессе куттерования 62
Глава 3. Измельчение мясного сырья при приготовлении фарша для сырокопченых колбас 69
3.1. Мелкое измельчение мясного сырья на волчках 70
3.1.1. Мясное сырье для выработки сырокопченых колбас и выбор объекта исследования... 70
3.1.2. Определение химических и реологических характеристик мелко измельченного мясного сырья на волчках 74
3.2. Тонкое измельчение на куттерах 81
3.2.1. Особенности тонкого измельчения мясного сырья при получении фарша для сырокопченых колбас и выбор объектов исследования 83
3.2.2.Исследование процесса тонкого измельчения мясного сырья при приготовлении фарша для сырокопченых колбас в лабораторных условиях 85
3.2.3. Производственные исследования процесса тонкого измельчения мясного сырья на куттере средней производительности 94
3.2.4. Производственные исследования процесса тонкого измельчения дисперсионной среды фарша для сырокопченых колбас на куттере большой производительности 102
3.2.5. Определение оптимальной продолжительности измельчения дисперсионной среды фарша для сырокопченых колбас 120
3.2.6. Разработка методики расчета предельного напряжения сдвига в процессе тонкого измельчения на куттере дисперсионной среды фарша для сырокопченых колбас 127
3.2.7. Автоматизация процесса тонкого измельчения дисперсионной среды фарша для сырокопченых колбас 131
Глава 4. Кинетика процесса сушки сырокопченых колбас при различных технологических параметрах фарша и прогнозирования их качества 142
4.1. Влияние степени измельчения дисперсионной среды фарша на кинетшсу и продолжительность сушки колбасы 143
4.2. Влияние размера шпика на кинетику и продолжительность сушки колбасы 151
4.3. Анализ факторов, влияющих на продолжительность сушки сырокопченых колбас,- 159
4.4. Методика прогнозирования качества фарша сырокопченых колбас 167
4.5. Влияние влажности фарша на кинетику сушки сырокопченых колбас. 174 Выводы 179
.Список использованных источников
- Влияние технологических и механических факторов на качество сырокопченых колбас
- Определение содержания влаги в фарше сырокопченой колбасы
- Мясное сырье для выработки сырокопченых колбас и выбор объекта исследования...
- Влияние размера шпика на кинетику и продолжительность сушки колбасы
Введение к работе
Сырокопченые колбасы являются деликатесными продуктами питания с высокой биологической ценностью и длительным сроком хранения. Колбасы этого вида готовят из мяса и шпика, не подвергая их тепловой обработке. В результате процессов созревания и сушки, в ходе которых происходят сложные биохимические и физические процессы, они становятся пригодными для употребления в пищу. Благодаря большим потерям влаги при созревании и высушивании, применению сухого посола, использованию мяса с пониженным содержанием влаги полновозрастных животных, имеют самый продолжительный срок хранения по сравнению с другими видами колбас. Колбасы сырокопченые подвергаются холодному копчению, оказывающему исключительно консервирующее действие.
Сырокопченые колбасы пользуются спросом у населения, что заставляет предприятия. ..расширять их ассортимент. Увеличению объемов выпуска сырокопченых колбас способствует создание и внедрение в промышленность современного оборудования. В настоящее время созданы машины и оборудование: волчки, куттера, измельчающие машины, шпигорезки, вакуумные шприцы, климатические камеры, поточно-механизированные линии выработки сырокопченых колбас, удовлетворяющие требованиям современной технологии.
В ходе технологического процесса контролируется органолептически качество исходного сырья, микроклимат производственных помещений, температура внутри и на поверхности колбас. В настоящее время на различных стадиях изготовления определяют в основном величину (рН) и их химический состав. При выработке фарша для сырокопченых и вареных колбас в промышленности широко применяют куттеры периодического действия. Современные вакуумные куттера позволяют измельчать даже замороженное крупнокусковое мясо. При тонком измельчении фарш для сырокопченых колбас должен обладать минимальной влагосвязывающей способностью, а для
вареных - максимальной и иметь однородную массу, обладающую определенными структурно-механическими характеристиками. От правильности выполнения этой операции зависит не только качество готовой продукции, но и продолжительность сушки . ; сырокопченых колбас.
В настоящее время подробно изучен процесс тонкого измельчения сырья при приготовлении фарша для вареных колбас и практически полностью отсутствуют научные работы по данному вопросу.
При тонком измельчении, процесс резания выполняют на высоких скоростях режущих органов, сопровождающийся выделением большого количества тепла, изменением водосвязывающей способности структурно-механических свойств продукта. Эти обстоятельства обуславливают необходимость правильного определения и расчета оптимальной продолжительности юмельчения. Степень измельчения мяса определяет глубину технологической обработки и влияет на форму связей влаги, изменяя структурно-механические характеристики.
При тонком измельчении на качество готовых изделии влияет тип измельчающей машины (куттер, куттер-мешалка, агрегаты непрерывного действия и т,д). Хотя процессы во всех машинах протекают аналогично, рациональная или оптимальная продолжительность измельчения, при которой физические свойства имеют экстремальные значения, различна и зависит от кинематических и геометрических характеристик машин.
Данный вопрос в настоящее время при производстве фарша для сырокопченых колбас, с учетом его особенностей и требований, предъявляемых к готовой продукции, не изучен.
Большой вклад в развитии теории процессов производства и совершенствования технологии сырокопченых колбас внесли: Афанасов* Э.Э., Большаков А.С., Бражников A.M., Горбатов А.В., Гинзбург А.С., Косой В.Д., Лимонов Г.Е., Лыков А.В., Лыкова А.В., Рогов И.А., Рыжов С.А., Соколов А.А., Стефанчук В.И., Федоров Н.Е., Хорольский В.В., Шишкина Н.Н., Слепых Г.М., Лейстнер Л., Редель В., Чайшнер Х.Д., и ряд других исследователей.
Так как качество готовых сырокопченых колбас и длительность процесса сушки во многом зависит от качества фарша, приготовление которого осуществляется в процессе тонкого измельчения, необходимо знать основной химический состав сырья. Созревшее сырье для сырокопченых колбас, обычно перед тонким измельчением подвергается мелкому измельчению на волчке с диаметром отверстий решетки равным Змм. Поэтому необходимы комплексные исследования по определению химического состава и реологических характеристик мелко измельченного сырья, результаты которых могут быть использованы для расчета процессов течения в рабочих органах машин и аппаратов, а также для контроля качества сырья. Для проведения проектных работ при разработке нового и совершенствования существующего оборудования необходимы математические уравнения по расчету и прогнозированию реологических характеристик мелко измельченного сырья в зависимости от его химического состава. Знания реологических свойств мелко измельченного созревшего исходного мяСнЬго сырья необходимы для осуществления процесса его тонкого' измельчения. Процесс тонкого измельчения должен обеспечить получение фарша с однородной структурой и минимально возможной водосвязывающей способностью.
Для этого необходимо исследовать кинетику процесса тонкого измельчения различного мясного сырья с учетом его химического состава, геометрических и кинематических параметров используемой машины (куттер). Получение на базе экспериментальных данных методики расчета оптимального режима тонкого измельчения мясного сырья для получения фарша сырокопченых колбас от выше перечисленных факторов позволит более рационально использовать существующее оборудование, прогнозировать и контролировать качество колбас, уменьшить энергозатраты на единицу вырабатываемой продукции.
Для автоматизации процесса тонкого измельчения фарша вареных колбас разработаны и апробированы различные датчики и системы. При
производстве фарша для сырокопченых колбас эти датчики и системы не проверялись.
^ Поэтому для автоматизации процесса тонкого измельчения сырья для
сырокопченых колбас, необходимо выбрать за основу один из существующих датчиков и апробировать его в производственных условиях. Перспектива автоматической системы управления процессом тонкого измельчения фарша для сырокопченых колбас позволит устранить недостаток квалифицированных кадров
... в промышленности, стабилизировать качество продукции ..с..учетом его_ химического состава.
Учитывая вышеизложенное, представляется актуальной тема диссертационной работы по разработке рационального режима процесса
измельчения мясного сырья при получении фарша для сырокопченых колбас, с учетом химического состава сырья, кинематических и геометрических
параметров измельчающей машины методами инженерной реологии.
- ' , I'
Влияние технологических и механических факторов на качество сырокопченых колбас
Анализируя таблицу 1.1. можно сделать вывод, что содержание золы колеблется от 0 до 0,012. Сырье с незначительной погрешностью, не превышающей 0,012, можно считать состоящим из влаги, жира и сухого вещества, имеющего в своем составе в основном белок. Влажность белка и мышечной ткани, рассчитанная по сухому остатку для нежилованного мяса в среднем соответственно равна 0,777(0,77-0,781) и 0,767(0,759-0,773)кг влаги на 1кг продукта, для жиловашюго- соответственно 0.797(0,786-0,803) и 0,791(0.78-0,8). Разница между влажностью белка и мышечной ткани для жилованного мяса составляет всего 0,6%. Это подтверждает правильность выбора основных переменных.
Для выработки сырокопченых колбас, по данным Лавровой Л.П., Крыловой В.В.[44], наиболее пригодны задние и лопаточные части туши без жировых отложений. Образование нужного цвета изделий обеспечивает хорошо пигментированное мясо. До данным Neuhauser S.[100] при производстве сырокопченых колбас с гранулированной, мелкозернистой структурой(типа сервелат) целебразно использовать внутренний жир, т.к. низкое содержание в нем воды способствует более быстрому получению твердой колбасы. Для выработки сырокопченых колбас используют хребтовый или боковой шпик, который должен быть свежим и иметь твердую консистенцию.
В настоящее время качество сырья для сырокопченых колбас в основном оценивается субъективно органолептически, по его жесткости. Для объективной оценки качества сырья необходимо использовать инструментальные методы контроля, например, пенетрационный, по величине СМХ [62,63,64,111,115,116,138].
Таким образом качество сырокопченых колбас в значительной степени определяет тщательный подбор сырья и использование инструментальных методов его контроля.
Для производства высококачественных сырокопченых колбас используют только хорошо созревшее мясо, имеющее низкую величину рН 5,6-6,0. Не допускается использование сырья с рН выше 6,0 [100,101,103].
В последнее время изучено влияние технологических параметров и механических факторов на изменение реологических характёристик(РХ) фарша и готовой продукции при производстве в основном вареных колбасных изделий. Для них определены "эталонные" показатели, позволяющие корректировать значения РХ фарша и вырабатывать вареные колбасы с заданнымителичинами [17,32].
Аналогичные исследования для сырокопченых колбас практически отсутствуют. Апробация реологических приборов на фарше сырокопченых колбас для контроля его качества проведены Малышевым А.Д. [60,61]. Им определены рациональные параметры измерения реологических характеристик мелко и тонко измельченного фарша для сырокопченых колбас, путем проведения реометрических исследований.
На качество сырокопченых колбас оказывают влияние также механические факторы. Одним из важнейших процессов в формировании .структуры колбасного фарша является тонкое измельчение, которое-подробно будет описано в разделе 1.4. Однородный фарш для производства сырокопченых колбас с рациональной степенью измельчения, который обеспечивает минимальную влагопоглащаемость и влагосвязывающую способность, получают с помощью различных измельчающих машин. Для определенного типа измельчающей машины можно определить рациональную продолжительность измельчения фарша с постоянными , свойствами(влажность, жирность), Поэтому для определения рациональной продолжительности измельчения мясного сырья на различных машинах, необходимо выбрать критерий, который характеризовал бы их геометрические и кинематические параметры, а следовательно и степень измельчения фарша. В связи с этим в главе 2 будут рассмотрены различные виды приборов, которые позволяют заменить субъективный органолептический метод оценки консистенции фарша - инструментальным [110,128,130,131,136,137].
Для получения высококачественных сырокопченых колбас с . максимальным выходом, т.е. с максимально допустимой влажностью, необходимо знать не только влажность, жирность и рН сырья каждого замеса фарша в начале технологического процесса, но и оптимальную консистенцию фарша, оцениваемую структурно-механическими свойствами и степенью измельчения, выраженное продолжительностью процесса.
Определение содержания влаги в фарше сырокопченой колбасы
Для определения содержания влаги в фарше сырокопченой колбасы отбирали разовые пробы по 40-50г из 5 различных мест.
Из 5 разовых проб составляли общую пробу массой 200-250г, которую измельчали на мясорубке с диаметром отверстий решетки 1мм и перемешивали (согласно ГОСТ 9792, ГОСТ Р 51447). Определяли содержание влаги в фарше, путем высушивания в сушильном шкафу при температуре 103±2С до постоянной массы (ГОСТ 9793, ГОСТ Р 51479). т ГОЙЯЛИНЗ в/с Основное мясное сырье для с/к колбас ГУтялиня Тс Свинина н/ж Т Мелкое измельчение сыпья на иолчке Н=3мм Оппе деление химического состава измельченного мясного сыпья Золя Плї Белок(Б) Влажность(\у) Жирность(ф) I Влягосолепжяние ҐТЛ ± Выбор и апробация критерия химического состава, наиболее полно характеризующего взаимосвязь с реологическими характеристиками: Кх=Б/ф11 I Определение статического (9во) динамического(9вод) ПНС мелко измельченного сырья с учетом Кх і Установление графической и математической взаимосвязи между критерием химического состава и реологическими характеристиками мясного сырья, измельченного на волчке: 6Bo=f(Kx) / I Исследования дисперсионной среды фарша для различных видов сырокопченых колбас Фантазия Московская Любительская Советская Сииняя
Тонкое измельчение дисперсионной среды фарша (из мелко измельченного сырья) на куттерах с различными геометрическими и кинематическими параметрами, оцениваемые обобщенной характеристикой (Q) Лабораторный Средней производительности Большой производительности Т 500л, Q=297 500л, П=9 3- 2 8л,П=126м7кгс 250л, Q=266 500л, Q=l 350
Кинетика изменения ПНС от продолжительности куттерования на куттерах с различной производительностью Рис 2.1а. Схема взаимосвязи объектов исследования, изучаемых показателей и результатов работы (продолжение схемы показано на рисунке 2.16.).
Определение оптимальных значений продолжительности измельчения и предельного напряжения сдвига и дисперсионной среды фарша для различных видов сырокопченых колбас и куттеров. Обобщение полученного материала и получение универсальных уравнений: xonK=f(KXjO), Єопо (ЄоподК(Кх) Разработка методики расчета оптимального режима тонкого измельчения дисперсионной среды фарша для различных видов с/к колбас Разработка методики расчета статического и динамического ПНС в процессе тонкого измельчения дисперсионной среды фарша на куттере во (водН Кх, тк) Исследования по выявлению возможности автоматизации процесса тонкого измельчения дисперсионной среды фарша для с/к колбас Перемешивание дисперсионной среды фарша с различной степенью измельчения со шпиком под вакумом. Нелои-шепьченняя Оптимальная ГТепеичмр.ттьче.нняя Влияние степени измельчения дисперсионной среды фарша на продолжительность сушки с/к колбас Кинетика сушки с/к колбас, оцениваемая по потерям массы и влажности продукта Влияние содержания влаги в дисперсионной среде на продолжительность сушки Влияние размера шпика на продолжительность сушки Методика прогнозирования качества с/к колбас по СМХ фарша и химическому составу готовых изделий Рис. 2.16. Схема взаимосвязи объектов исследования, изучаемых показателей и результатов работы.
Содержание жира определяли методом Сокслета (ГОСТ 23042). Пробы отбирали аналогично рассмотренному в параграфе 2.2.1. Метод Сокслета основан на экстрагировании жира подсушенной навески этиловым или петролейным эфиром с последующей отгонкой эфира и высушиванием жира до постоянной массы.
Количество белка в фарше сырокопченой колбасы определяли на приборе Kjel-Foss-Automatic. Последовательность методики следующая: сжигание навески образца в кислоте, охлаждение пробы, разбавление её дистиллированной водой, нейтрализация кислоты, отгонка аммиака и титрование кислотой его водного раствора. Полученные результаты с помощью микропроцессора обрабатывались и затем высвечивались на дисплее в виде массовой доли белка, выраженной в процентах, или отпечатывались на ленте с индикацией номера пробы. Массовую долю белка определяли также по ГОСТ 25011,ТОСТЕ 50453. Определение содержания золы Содержание золы определяли озолением высушенной навески (см.2.2.1) в муфельной печи до постоянной массы при температуре 500-700С. 2.2.5. Определение содержания хлористого натрия Содержание хлористого натрия осуществляли аргентометрическим титрованием по методу Мора (ГОСТ 9957). Метод Мора основан на титровании ионами хлора в нейтральной среде ионом серебра в присутствии хромата калия, а также ГОСТ Р 51444, ГОСТ Р 51480.
В настоящее время для оценки качественной характеристики -консистенции пищевых продуктов и других материалов широкое распространение получили как в нашей стране, так и за рубежом реологические приборы, основанные на методе пенетрации. Пенетрация - это глубина проникновения тела определенной формы и размера с заданной постоянной нагрузкой в исследуемый продукт за определенное время при заданной температуре.
В России утвержден ГОСТ Р 50814 «Мясопродукты. Методы определения пенетрации конусом и игольчатым индентером.» Для контроля консистенции сырокопченых колбас по структурно-механическим характеристикам использование заданного ГОСТа в промышленности тормозится из-за отсутствия банка данных, т.е. рациональных величин структурно-механических характеристик как для ГОСТовских, так и для новых видов колбас.
С целью ускорения измерения консистенции в нашем случае для сырокопченой колбасы необходимо определить минимальную рациональную продолжительность измерения, которая обеспечивала бы высокую точность получаемых результатов при расчете предельного напряжения сдвига. Для., этого использовали индукционный пенетрометр, разработанный в МГУПБ? принципиальная схема которого показана на рис.2.2.
Индукционный пенетрометр работает следующим образом. При внедрении конуса в продукт часть штока, выполненного из магнитного материала, движется относительно обмотки катушки, что вызывает изменение величины ЭДС во вторичных обмотках катушки, на величину, прямо пропорциональную линейному перемещению. Изменение ЭДС записывается на самописец.
Преобразователь перемещения штока с шщентором используется индукционный, который состоит из катушки и сердечника. Катушка имеет первичную и две вторичные обмотки. Внутри катушки перемещается сердечник, выполняющий функцию штока, состоящий из двух частей и выполненных из магнитного и немагнитного материала.
Мясное сырье для выработки сырокопченых колбас и выбор объекта исследования...
Согласно технологическим условиям гостовские колбасы вырабатывают из выдержанного в посоле кускового сырья. Посол мяса осуществляют для получения определенных технологических показателей готового продукта. Посол и выдержка мяса, т.е. его созревание обеспечивает и способствует получению определенных показателей цвета, вкуса, особенно аромата и консистенции сырокопченой колбасы.
Поваренная соль NaCl оказывает влияние на химические и микробиологические процессы, протекающие во время созревания. Благодаря гидроскопическим свойствам NaCI влажность мясного сырья уменьшается за счет удаления влаги из мышечных волокон и вместе с ней растворимые белковые вещества, при этом растворяются солерастворимые белки, что способствует образованию структуры фарша и определенной консистенции готовой продукции. Сухой посол сырья используют для выработки сырокопченых колбас, так как он способствует обезвоживанию и потеряхМ водорастворимых веществ. Кроме этого соль способствует повышению стойкости сырокопченых колбас в процессе хранения. Поэтому для уничтожения микроорганизмов добавляют повышенное содержание соли в размере 3.5-4% по отношению к сырью. Измельчение мяса перед посолом, используемое для выработки гостовских колбас, может быть крупным в виде порезанных кусков весом до 0,4 кг или для ускорения процесса в виде шрота. Для новых видов сырокопченых колбас для ускорения процесса созревания используют мелкое измельчение мясного сырья на волчке с диаметром отверстий решетки 2 3 мм. Для некоторых видов сырокопченых колбас, выпускаемых в настоящее время, используется технология без созревания мяса, которое только частично обезвоживают и подмораживают.
Продолжительность созревания кускового мяса в посоле составляет 5-7 суток при температуре в камере 2-4 С , что значительно увеличивает общую продолжительность процесса изготовления сырокопченых колбас. Несмотря на улучшение качества сырокопченых колбас за счет созревания мясного сырья, значительно увеличивается ее стоимость.
Для ускорения процесса созревания во Франции (патент №2516752) предложен сухой посол предварительно измельченного мяса на волчке помещаемого в герметичную вакуумную камеру на 48 часов при температуре 4-12 С.
Таким образом, перед выдержкой или после выдержки, мясное сырье для выработки сырокопченых колбас в основном измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки равным 2-3 мм.
Для выбора объекта исследования рассмотрим рецептуры с/к колбас, вырабатываемых ОАО «Царицыно» как стандартные, так и разработанные самим предприятием (таблица 3.1).
В основном при производстве сырокопченых колбас шпик используется размером 3 мм, но для некоторых видов он достигает размера до 12мм. Так, например, в колбасах «Брауншвейгская» - 4-5 мм; «Майкопская», «Невская», «Московская» - 6мм, «Премьера», «Фантазия» -6x6 мм; «Любительская» - 8мм, «Угличская» - 8-12 мм. В колбасах «Особенная» (1 12; Ь 5мм), «Свиная» (1 = 10-22, b - 4-5мм), «Тамбовская» (1 = 30-50, b = 4-5мм), шпик имеет форму параллелепипеда, (1 - линейный размер, b - размер поперечного сечения). Анализируя данные, приведенные в таблице, приходим к выводу, что при производстве сырокопченых колбас используется в основном говядина высшего и первого сорта, а также нежирная свинина, кроме колбасы «Майкопская» в которой используется не жирная свинина (75%), и «Сервелат» - жирная свинина (50%). Нежирная свинина может содержать до 10% жира. Поэтому объектами исследования выбраны говядина высшего и первого сорта, а также свинина нежирная. В настоящее время сортировку сырья для производства колбас производят визуально, в зависимости от содержания в нем жировой и соединительной ткани. Используется как импортное так и отечественное сырье, где не учитывается, и практически невозможно учесть возраст убойных животных, пол и способы кормления, что сказывается на химический состав мясного сырья, особенно на его влажность. Поэтому от выше перечисленных факторов влажность мясного сырья может колебаться в значительных е пределах от 55 до 78 %, что безусловно скажется на значениях структурно механических характеристик.
Так как для сырокопченых колбас рекомендуется использовать мясное сырье полновозрастных животных с пониженным содержанием влаги, а, следовательно, и более жесткое, которое можно оценить структурно механическими характеристиками.
Поэтому необходимо определить взаимосвязь химического состава мелко измельченного мясного сырья на волчке с их структурно-механическими характеристиками.
Химический состав определяли Гостовскими методами, описанньшг/в главе 2. В каждом образце определяли содержание влаги (W), белка (Б), жира (ф) и золы (Зл) в мясном сырье, с пятикратной повторностыо. Средние значения, которых приведены в таблице 3.2.
Помимо влажности приведены значения влагосодержания (U) мясного сырья, т.е. содержание влаги, приходящееся на 1 кг абсолютно сухого вещества в продукте.
Влияние размера шпика на кинетику и продолжительность сушки колбасы
Чем больше свойства, тем быстрее достигается оптимальная продолжительность измельчения дисперсионной среды фарша. Оптимальная продолжительность измельчения дисперсионной среды фарша на рассматриваемом куттере с данными кинематическими параметрами составляет от 320 (для колбасы Свиная) и до 630 »(для колбасы Московская). Для дисперсионной среды фарша других видов колбас: Фантазия, Любительская и Советская оптимальная продолжительность измельчения составляет соответственно-540;360-400;330-34фПри.. этом для некоторых видов колбас оптимальная продолжительность измельчения, определённая по кинетике изменения статического и динамического предельного напряжения сдвига - совпадает, а для других лежит в близких пределах. Например, для колбасы Московская по статическому предельному напряжению сдвига оптимальная продолжительность составляет 630с, а по динамическому-580, в действительности она составляет 600с; для
Любительской - соответственно 360 и400: для Советской-330-340. В первой зоне измельчения дисперсионной среды фарша для различных видов колбас, ее статическое и динамическое предельное напряжения сдвига изменяются от продолжительности измельчения по параболическому закону (см. уравнение 3.14и3.14а) 1. Рассмотрим как изменяется оптимальная продолжительность измельчения на куттере с ёмкостью чаши 500л при первом выбранном режиме (п„= 1500 мин"1, пч= 16 мин"1), дисперсионной среды фарша от ее критерия v. - _ химического состава. тГ=297ехр(0,1Кх),с. (3,15)
Значения оптимальных статического и динамического предельного напряжения сдвига дисперсионной среды фарша от ее химического состава, выраженного через его соответствующий критерий, изменяются по зависимостям 3,6 и 3,7.
Рассчитать величины статического и динамического предельного напряжения сдвига дисперсионной среды фарша в первой зоне ее измельчения, в любой момент времени, для рассмотренных видов колбас можно по следующим зависимостям: 1. «Фантазия»: 0О =0,0029(тк -540)2 +780 (3.16) 0од=О,ОО35(тк-54О)2+93О (3.16а) 2. «Московская»: 0О = 0,0021(тк -630)2 + 760 (3.17) 0од = О,ООЗО(тк-58О)2+91О . (3.17а) 3.«Любительская»0о=О,ОО724(тк-36О)2+95О (3.18) 0од=О,ОО75(тк-4ОО)2+112О (3.18а) 4. «Советская»: 0О =0,08(тк-330)2+1020 (3.10) 0од=О,О12(тк-34О)2+123О (3.19а) . 5. «Свиная»:. Є0 =0,0111(тк -320)2 +1080 . . (3.20) - 0 =-0,01 4(1,-320 +1310 (3.20а)" т.е. все уравнения подчиняются зависимостям 3.14 и 3.14а: о(0ад) = А(тк -О2 + 0 (0 ), где А-коэффициент, имеющий размерность Па/с2 и равный соответственно для статического и динамического предельного напряжения сдвига:1- 29 -Ю-4 (35 - Ю-4); 2 - 21 -10_4(30 Ю-4); 3-72,4-10_4(75-10-4) 4-100-10-4(120-10_4);5-llbl0-4(134-10-4).
Погрешность расчета по представленным формулам составляет в основном не более 5% и приведена в таблице 3.7.
2. С целью ускорения процесса измельчения дисперсионной среды фарша для выбранного ассортимента сырокопченых колбас рассмотрим \второй вариант. При оставлении той же частоты вращения ножей куттера (1500 мин уменьшим частоту вращения чаши с 16 до 9,9 мин"1. Результаты исследования ; приведены в таблице 3.8 и на рис. 3.11 и 3.12. Продолжительность измельчения при этом сократилась в 1,5 2 раза, т.е. с 320 - 630 с до 200-270с. Оптимальная продолжительность измельчения, в зависимости от критерия химического состава, определяется по следующей зависимости: хГ=184ехр(0ДКх),с. : (3.21)
Формулы для определения статического и динамического предельного напряжения сдвига дисперсионной среды фарша рассмотренных видов колбас при любой продолжительности измельчения в первой зоне при соответствующих параметрах куттера с ёмкостью чаши 500л, аналогичен предыдущим и отличаются только значениями коэффициентов: 1. «Фантазия»: 0О = 0,0123(тк - 270)2 + 790 (3.22) 0ОД =0,0157(тк -260)2 +950 (3.22а) од 2. «Московская»: 0О = 0,0142(тк -250)2 + 810 (3.23) .0од=О,О181(тк - 240)2 +990 - (3.23а) 3. «Любительская»:0О =0,0223(хк -210)2 +990 (3.24) - 0од=О,О265(тк-21О)2+114О (3.24а) 4. «Советская»: 0О = 0,0175(тк - 230)2 + 850 (3.25) 0ОД =0,0212(тк -230)2 +1040 (3.25а) 5. «Свиная»: 0О = 0,0265(хк - 200)2 + 990 (3.26) 0ОД =0,0313(тк -200)2 +1200 (3.26а)
Рассматривая представленные формулы мы видим, что для колбас Любительской, Советской и Свиной оптимальная продолжительность измельчения;определённая по статическому и динамическому предельному напряжению сдвига совпадают, а для колбас Фантазия и Московская лежат в пределах ошибки эксперимента и соответственно равны 260+ 270 и 240-г 250с
