Классическая технология термической обработки колбасных изделий состоит из нес­кольких процессов: осадки, обжарки, варки, охлаждения, копчения, запекания и сушки. Необходимость проведения той или иной ста­дии зависит от вида изготовляемых изделий.

Назначение тепловой обработки состоит в доведении колбасных изделий до готовно­сти, придания им товарного вида и стойкости при хранении.

Технология некоторых видов колбасных изделий предусматривает перед тепловой об­работкой осадку.

Задачи тепловой обработки колбас:

• доведение продукта до кули­нарной готовности;
• формирование органолепти­ческих показателей (внешне­го вида, цвета, запаха, вкуса, консистенции);
• обеспечение санитарно-гиги­енической безопасности;
• повышение стойкости про­дукта при хранении.

Осадка

Осадка — это процесс выдержки батонов, нашприцованных в оболочку, в подвешенном состоянии при температуре 2-8 °С и относительной влаж­ности воздуха 80-85 %. Продолжительность осадки составляет для вареных колбас 2-3 часа, полукопченых 2-6 часов, варено-копченых 24-48 часов, сы­рокопченых и сыровяленых 5-7 суток.

Кратковременная осадка вареных и полукопченых колбас преследует несколько целей:

• восстановление связей между составными частями фарша, нарушен­ных во время шприцевания, и завершение процесса вторичного структурообразования;
•  развитие реакций, связанных со стабилизацией окраски фарша, ко­торые продолжаются при последующих обжарке и варке;
• подсушивание оболочки, что обеспечивает хороший товарный вид колбасным батонам после обжарки.

При кратковременной осадке рекомендуется в осадочной камере поддер­живать циркуляцию воздуха с помощью воздухоохладителей, чтобы в необходимой мере подсушить оболочку.

При длительной осадке сыровяленых и сырокопченых колбас, наряду с указанными выше процессами, первостепенное значение приобретает созре­вание фарша под действием тканевых ферментов и микроорганизмов. Соз­ревание начинается в мясе непосредственно после убоя, продолжается в пе­риод посола, осадки и копчения и завершается во время сушки.

В период длительной осадки сырокопченых колбас циркуляция воздуха должна быть естественной, потому что излишнее высыхание поверхностно­го слоя колбасного батона может отрицательно повлиять на последующие процессы копчения и сушки.

Осадочную камеру оборудуют подвесными путями. Для создания необходимого режима в камере монтируют пристенные батареи или возду­хоохладители.

На большинстве отечественных предприятий осадку вареных и полукоп­ченых колбас проводят не в специальных камерах, а по пути прохождения колбас из шприцовочного отделения в обжарочное в течение 20-60 мин в неохлаждаемых помещениях при температуре 15-25 °С.

Воздействие нерегулируемых температурно-влажностных условий мо­жет вызвать закисание фарша и восстановление нитрита натрия до молеку­лярного азота. В результате, имеется опасность микробиологической порчи колбас, появления местного обесцвечивания (серые пятна на разрезе), пори­стости структуры (за счет выделения газообразного азота).

Использование современных технологических приемов для стабилизации структуры фарша и окраски колбас, а также современного вакуумного обо­рудования для измельчения и шприцевания фарша позволяет в некоторых случаях исключить осадку.

Обжарка

Обжарке (высокотемпературному копчению) подвергают вареные и по­лукопченые колбасы, сосиски, сардельки.

В результате обжарки упрочняется структура, завершается стабилизация окраски фарша, появляется специфический вкус и аромат копчения. Пара­метры процесса в основном зависят от вида, размера изделия и конструк­ции обжарочной камеры. Обжарка продолжается от 30 мин до 2,5 ч при тем­пературе от 60 до 110 °С, относительной влажности воздуха 10-15 %, скорости движения воздуха 2 м/с. При этом, как правило, процесс прово­дят в две фазы:

• I фаза — подсушка при 50-60 °С;
• II фаза — собственно обжарка при максимальных температурах.

В конце обжарки температура в центре колбасного батона должна достигать 40-45 °С для изделий малого диаметра и 30-35 °С для мясопродуктов в широкой оболочке.

При воздействии горячих дымовых га­зов на колбасные батоны имеет место ряд важных физико-химических процессов.

В результате взаимодействия белков оболочки, преимущественно коллагена, с фенольной и альдегидной фракциями дыма (фракция дубления) происходит денатура­ция белков и высушивание оболочки. Бла­годаря этому оболочка приобретает прият­ный золотисто-красный цвет, повышается ее механическая прочность, снижается ги­гроскопичность, устраняется специфиче­ский сырой запах. Продукт становится более устойчивым к воздействию микроор­ганизмов.

Денатурационно-коагуляционные про­цессы частично затрагивают и белковые вещества мясных эмульсий, особен­но в периферийной части. Это способствует фиксации формы изделия.

Режимы обжарки способствуют интенсификации реакции цветообразования, так как температура 25-30 ° С благоприятна для развития микрофло­ры и повышения активности ферментов. При участии тканевых редуцирую­щих веществ и фермента нитритредуктазы, стимулирующего превращение нитрита в окись азота, метмиоглобин восстанавливается до нитрозомиоглобина. При применении низких температур и соответственно увеличении продолжительности обжарки ускоряется распад нитрата до молекулярного азота, что приводит к появлению пористости и бледно-серого цвета. В слу­чае слишком высокой температуры и чрезмерно быстрого нагрева на поверх­ности батонов появляются ожоги и увеличиваются потери массы.

Под воздействием коптильных веществ дыма продукт приобретает при­ятный специфический запах и привкус копчения. Этот процесс во многом зависит от состояния и влажности оболочки. При влажной поверхности обо­лочки ее капилляры заполнены влагой, вследствие чего удельная поверх­ность поглощения дыма снижается. По мере обезвоживания оболочки ее способность к сорбции коптильных веществ увеличивается. Вместе с тем, при чрезмерном высушивании оболочки, сопровождающимся усадкой и су­жением микрокапилляров, степень сорбции вновь может упасть. При обжар­ке температура поверхности продукта должна быть выше точки росы, что­бы предотвратить конденсацию водяных паров.

Осадка не обеспечивает достаточного уровня подсушивания оболочки, поэтому режим обжарки должен быть двухфазным: подсушка и собственно обжарка.

В процессе обжарки происходит испарение влаги не только самой обо­лочки, но и части слабосвязанной влаги самого фарша. Потери массы доволь­но значительны и составляют для сосисок 10-12 %, вареных колбас — 4-7 %, полукопченых — до 7 %. Следует помнить, что если при подсушивании же­лательно повышение скорости испарения влаги, то при собственно обжарке необходимо стремиться к ее понижению. Это связано с тем, что высокие ско­рости испарения влаги вызывают как увеличение потерь массы (повышение температуры на 10 °С увеличивает скорость испарения на 10-15 %) и сни­жение выхода готовой продукции, так и интенсивный перенос окиси азота в периферийные слои колбасного батона, в результате чего образуется окра­шенное кольцо по периферии при очень бледном цвете изделия в центре.

Потери массы при обжарке существенно зависят от влажности дымо­воздушной смеси и от скорости ее движения. Так, при снижении относи­тельной влажности с 12 до 5 % скорость испарения возрастает на 30 %, а при относительной влажности 3 % оболочка теряет эластичность и треска­ется. При относительной влажности выше 25 % ход обжарки замедляется, и оболочка долго сохраняет серую окраску.

Скорость движения дымо-воздушной смеси до 2 м/с при обжарке обес­печивает минимальные потери массы при хорошем развитии окраски, более 3 м/с — ухудшает качество за счет неравномерности окраски. По этим при­чинам подсушку и обжарку производят при относительной влажности воз­духа 10-12 % и скорости движения среды 2 м/с, причем за 15-20 мин до окончания процесса обжарки влажность в камере повышается до 52 ± 5 % «во избежание образования излишней морщинистости оболочки.

На качество обжарки оказывают влияние не только температура, про­должительность процесса, относительная влажность и скорость движения воздушно-дымовой смеси, но и концентрация коптильных веществ, направле­ние движения потоков, расположение батонов в камере. Необходимо прини­мать во внимание, что коэффициент испарения выше при движении среды перпендикулярно поверхности, поэтому обжарку следует вести именно при таких условиях, особенно на первой фазе обжарки. Кроме того, окраска ба­тонов будет бледной, если они защищены от непосредственного воздействия горячей дымо-воздушной смеси; при этом прямой контакт поверхности кол­басных батонов с горячим потоком может привести к ожогу оболочки.

Колбасный фарш является хорошей средой для развития микрофлоры. Под воздействием высоких температур при обжарке, а также осаждения бак­терицидных фракций дыма на поверхности и в периферийных слоях бато­нов происходит гибель вегетативных форм микроорганизмов. Наряду с этим температура внутри батона, особенно большого диаметра, некоторое время находится в пределах, благоприятствующих деятельности ферментов и микроорганизмов (25-35 °С). Это обстоятельство, а также задержка пар­тий колбас более чем на 30 мин между этапом обжарки и варки может при­вести к активизации роста микроорганизмов, закисанию фарша и ухудше­нию окраски (серые пятна на разрезе).

Обжарку проводят в стационарных камерах с огневым, паровым или га­зовым обогревом, а также в комбинированных камерах или термоагрегатах непрерывного действия.

При использовании коптильных препаратов поверхностную обработку колбас проводят после подсушки. Коптильный препарат распыляют и по трубопроводу направляют в воздуховод камеры, где температура воздуха не менее 100 °С. Мелкораспыленный препарат в виде паровоздушной смеси по­ступает в термокамеру. Расход препарата к массе обрабатываемого продук­та составляет 1-1,5 %.

Обжаривают колбасные изделия без использования дыма в камерах с газо­вым, паровым или электрическим обогревом при обычных режимах обжарки.

Варка

После обжарки все колбасы, за исключением сыровяленых и сырокоп­ченых, направляют на варку.

Варка является завершающим эта­пом тепловой обработки, после кото­рого колбасный фарш превращается в продукт, полностью готовый к употре­блению.

Физико-химические изменения при варке, связанные с денатурацией мышечных белков, дезагрегацией коллагена, формированием органолептических свойств и микробиологической стойкости продукта изложены ранее (глава 11).

Задачи варки:

• доведение продукта до кулинарной готовности;

 • формирование органолептических  свойств;

 • обеспечение стойкости при хранении.

Отличительной особенностью варки фаршевых изделий является обра­зование прочной упругой пространственной структуры, которая сохраняет­ся при удалении оболочки. Только после варки окончательно формируется характерный цвет, вкус, аромат и кулинарная готовность.

Варка обеспечивает гибель гнилостной микрофлоры и уничтожение ве­гетативных форм микроорганизмов (99 %), что является гарантией безопас­ного употребления продукта.

Для варки колбасных изделий греющий средой служит горячая вода, острый пар или паровоздушная смесь. При варке в котлах горячей водой потери массы продукта меньше, деформация оболочки (морщинистость) ме­нее выражена, лучше сохраняется окраска оболочки. Однако данный способ требует значительных затрат рабочей силы на транспортные операции и применяется в основном на предприятиях малой мощности.

Варка острым паром или паровоздушной смесью менее трудоемка и бо­лее экономична, поэтому получила большее распространение. В процессе те­пловой обработки необходимо строго контролировать температуру, относи­тельную влажность и скорость циркуляции греющей среды в зависимости от технологических требований, предъявляемых к тому или иному виду мясопродуктов.

Для достижения целей варки достаточно нагрева до 68-72 °С в цен­тральной части продукта. Температура греющей среды перед загрузкой в ка­меры для варки должна быть около 100 ⁰ С, во время варки ее поддержива­ют на уровне 75 °С и к концу варки повышают до 85 °С. При превышении регламентируемой температуры может произойти разрыв оболочки вслед­ствие неравномерного расширения фарша или перевар колбас, который ха­рактеризуется сухой, рыхлой консистенцией готовых изделий. Слишком вы­сокая температура и интенсивный нагрев вызывают усадку белковой матрицы фарша, сморщивание оболочки, оплавление шпика и снижение вы­хода.

Мягкие режимы обработки при температуре греющей среды 75-80 °С обеспечивают меньшие потери при варке и более сочную и нежную конси­стенцию, однако, удлиняют технологический процесс.

При низкой температуре или недостаточной продолжительности варки не достигается кулинарная готовность. Изделия отличаются липкой конси­стенцией, более темной окраской и меньшей стойкостью при хранении.

Конечная температура нагрева должна быть 68-70 °С в центре продук­та. Выбор таких температурных параметров обусловлен завершением дена­турации мышечных белков, гидролизом 20-45 % коллагена, т.е. достижени­ем кулинарной готовности, а также уничтожением вегетативных форм микроорганизмов.

Контролируя уровень относительной влажности греющей среды, необхо­димо следить за тем, чтобы температура поверхности батонов оставалась ни­же значений, соответствующих точке росы, в противном случае резко возра­стает интенсивность испарения влаги и, следовательно, снижается выход продукта.

Для недопущения закисания фаршей и возможной потери цвета цен­тральной зоны продуктов интенсивность подвода теплоты должна обеспе­чить непрерывный рост температуры в оптимальном для термофильных ми­кроорганизмов интервале 45-65 ⁰ С.

Важным условием получения качественных колбасных изделий являет­ся соблюдение длительности нагрева, что зависит от состава и теплопровод­ности фарша, диаметра батонов, вида оболочки, температуры батонов после обжарки, вида греющей среды и применяемого оборудования.

Продолжительность процесса при варке колбас в воде можно рассчи­тать, исходя из того, что на прогрев 1 мм диаметра требуется 1 мин 15 с.

В одной термокамере можно варить только один вид и сорт колбас оди­накового диаметра. Во избежание замедления процесса прогрева и образова­ния обесцвеченных участков («слипов») необходимо следить, чтобы батоны при варке не касались друг друга.

Наиболее совершенным оборудованием для проведения сразу несколь­ких стадий термической обработки колбасных изделий (осадки, обжарки и варки) являются комбинированные термокамеры и термоагрегаты непре­рывного действия, оснащенные программным управлением.

При производстве сосисок без оболочек технологический процесс нес­колько модифицируется. Подготовленную мясную эмульсию нагнетают под давлением 6-8 • 10⁵ Па в специальные фторопластовые гильзы и нагревают посредством пара или горячего воздуха либо с помощью ТВЧ или СВЧ элек­тромагнитного поля до 55 °С для образования скоагулированного поверх­ностного слоя. Затем сосиски извлекают из гильзы, помещают индивидуаль­но в ячейки конвейера, на котором они последовательно проходят стадии обжарки, варки и охлаждения. Готовые сосиски с температурой 12-15 °С по­ступают на групповую (по 6-12 штук) вакуумную упаковку и маркировку.

Запекание

Обработку изделий горячим возду­хом или воздушно-дымовой смесью при­меняют при производстве мясных хле­бов. Как правило, запекание проводят в несколько стадий, постепенно повышая температуру греющей среды от 70 до 150-180 °С.

Особенности запекания мясных
хлебов:

• образование поверхностного уплотненного слоя;
• избыточное напряжение при парообразовании в середине
• изделия;
• повышенная нежность и сочность;
• повышенный выход.

При запекании коэффициент теплоотдачи меньше, поэтому температуру греющей среды поддерживают на более высоком уровне.

Конечная температура в центре продукта — 70 °С. Хотя физико-хими­ческие процессы, происходящие при варке и запекании сходны, в последнем случае имеются некоторые специфические особенности.

В результате прямого контакта поверхности мясных хлебов с греющей средой происходит интенсивное кратковременное испарение влаги и образо­вание поверхностного уплотненного слоя, который препятствует дальней­шей эвакуации воды (как в виде пара, так и бульона) из продукта. Выход готовой продукции при запекании больше, чем при варке.

Происходящее внутри изделия парообразование создает избыточные на­пряжения, расширяющие продукт, вследствие чего улучшается его внешний вид, консистенция, нежность и сочность.

Охлаждение

После тепловой обработки колбасные изделия немедленно охлаждают до темпера­туры 15 °С.

После термообработки в готовых изде­лиях остается небольшая часть микрофлоры, которая при достаточно высокой температу­ре колбас (30-35 ^С’С) может начать активно развиваться. Поэтому после вар­ки температура в центре колбасных батонов должна быть быстро понижена так, чтобы этот наиболее опасный температурный интервал был пройден как можно быстрее. Необходимо учитывать, что охлаждение продукта сопро­вождается интенсивным испарением влаги, что уменьшает выход продук­ции. Охлаждение вареных колбасных изделий в оболочке проводят в две стадии: в начале водой, затем воздухом.

Охлаждение холодной водопроводной водой (10-15 °С) путем душирования длится 10-15 мин, при этом температура внутри батона снижается до 35-30 °С.

Для сокращения расхода воды и улучшения товарного вида при охлаж­дении можно применять форсунки с мелким распылением воды.

Охлаждение водой позволяет повысить коэффициент теплоотдачи и скорость снижения температуры, уменьшает потери массы за счет испаре­ния (почти в 8 раз по сравнению с воздушным охлаждением), предотвраща­ет деформацию и морщинистость оболочки, обеспечивает удаление с по­верхности батонов возможных загрязнений (жир, бульон, сажа и т.п.) Колбасы в целлофановой оболочке под душем не охлаждают.

Доохлаждение батонов проводят в камерах с температурой 4 °С и отно­сительной влажности воздуха 95 % в течение 4-8 ч. К концу охлаждения температура в центре изделий не должна превышать 8-15 °С.

Охлаждение колбас до более низкой температуры не рекомендуется, т.к. при последующем транспортировании и реализации они могут увлажняться в результате конденсации влаги на их поверхности. При этом оболочка тускнеет, внешний вид ухудшается и создаются благоприятные условия для развития плесеней.

Охлаждение воздухом дает возможность снизить температуру в центре до требуемого уровня, подсушить оболочку, подготовить продукцию для хранения и реализации.

Охлаждение полукопченых колбас после варки и варено-конченых кол­бас после первичного копчения осуществляют в естественных условиях при температуре не выше 20 °С в течение соответственно 2 3 и 5-7 ч.

Горячее и холодное копчение

Горячему копчению подвергают полукопченые и варено-копченые кол­басы после варки, т.е. после завершения денатурационно-коагуляционных превращений белков и уничтожения вегетативной микрофлоры.

Это дает возможность использовать достаточно высокие температуры копчения (35~ 50 °С) и сократить длительность процесса.

Полукопченые и варено-копченые колбасы коптят фактически дважды: полукопченые — сначала на этапе обжарки, а затем перед сушкой при тем­пературе 35-50 °С в течение 24-12 часов; варено-копченые — перед варкой при 50- 60 °С в течение 60-120 мин и после варки в течение 12 24 ч при температуре 40~50 °С или 48 ч при 30-35 °С.

Холодному копчению при температу­ре 18-22 °С подвергают сырокопченые и полусухие колбасы. Продолжительность копчения от 2 до 5 сут в зависимости от вида колбас.

Скорость процессов насыщения фар­ша коптильными веществами и обезвожи­вания фарша зависит от температуры среды и структуры фарша. При горя­чем копчении эти процессы заканчиваются значительно раньше, чем при холодном.

В процессе копчения колбасы приобретают приятный вкус, аромат и цвет, упрочняется оболочка и поверхностный слой продукта. В результате бактерицидного и антиокислительного воздействия некоторых фракций ды­ма, а также обезвоживания повышается стойкость изделий при хранении. Копчение колбасных изделий осуществляют в стационарных и универсаль­ных камерах, а также термоагрегатах.

Сушка

Сушат сырокопченые, сыровяленые, варено-копченые и полукопченые колбасы.

Цель сушки — понизить влажность продукта и увеличить относительное содержание поваренной соли и коптильных веществ в колбасных изделиях для увеличения продолжительности хранения.

Если при сушке полукопченых и варено-копченых колбас происходит лишь некоторое обезвоживание, то сушка сырокопченых колбас относится к числу наиболее сложных технологических процессов. Сырые колбасы изго­тавливаются без тепловой обработки, достаточной для пастеризации продук­та, однако к концу сушки они приобретают требуемую структуру, вкус, аро­мат и становятся микробиологически надежным продуктом с длительным сроком хранения.

Это происходит благодаря сложным физико-химическим и биологическим изменениям, которые рассмотрены в разделе «Ферментированные колбасы».

Сушат колбасы в специальных камерах при определенной температуре и влажности воздуха. С целью поддержания постоянного температурно­влажностного режима используют кондиционеры. Колбасы развешивают на вешалах или рамах, которые размещают в несколько ярусов в зависимости от высоты помещения. В одном ярусе необходимо размещать батоны с оди­наковым диаметром на определенном расстоянии друг от друга для свобод­ной циркуляции воздуха.

Режимы и длительность сушки разных видов колбас неодинакова. По­лукопченые колбасы сушат при температуре 10-12 °С и относительной влажности воздуха 76 ± 2 % в течение 1-2 сут. Этот вид колбас направля­ют на сушку в том случае, если влажность их выше допустимого, а также когда они предназначены для транспортировки.

Варено-копченые сушат 2-3 сут до приобретения плотной консистенции и достижения стандартной массовой доли влаги. В полукопченых колбасах содержание влаги составляет 40-45 %, варено-копченых — 30-40 %, сыро­копченых 25-30 %.

Сырокопченые колбасы сушат 25-30 суток, а иногда и больше при пе­ременных режимах сушки.

Техническое оснащение процесса тепловой обработки

Обжарку, варку, охлаждение, копчение мясных продуктов проводят в отдельных камерах либо в термоагрегатах. Раздельная обработка в обжарочных, варочных, коптильных камерах сопряжена с потерями тепла и больши­ми затратами труда для передвижения рам из одной камеры в другую.

Предпочтительнее использовать либо универсальные камеры периодиче­ского действия, в которых последовательно проводят процессы обжарки, варки и охлаждения, либо термоагрегаты непрерывного действия. Универ­сальные термокамеры представляют собой теплоизолированный шкаф с двухстворчатой дверью Продукт загружают в камеру по подвесному пути. В современных термокамерах предусмотрена возможность соединения про­извольного количества модулей (камер, рассчитанных на две, три и больше рам). Каждый модуль может работать независимо друг от друга. 

В верхней части камеры находятся вентилятор, калорифер и система воздухораспределения.

Процесс термообработки происходит за несколько последовательно вы­полняемых операций при неподвижном состоянии продукции.

Подсушка продукта осуществляется горячим воздухом, подаваемым вен­тилятором. Воздух нагревается, проходя через калорифер (рис. 17.30). По распределительным трубам он подается к соплам; дымоход при этом пере­крыт заслонкой.

В процессе варки в камеру подают острый пар. При копчении открыва­ют заслонку и дым из дымогенератора поступает с помощью вентилятора в камеру. Камеры имеют микропроцессорную систему управления.

Достоинство универсальных термокамер заключается в возможности моде­лировать режимы тепловой обработки при выработке широкого ассортимента изделий. Это особенно удобно для предприятий небольшой мощности. Приме­нение универсальных термокамер способствует сокращению продолжительно­сти технологических процессов, экономии энергии и трудовых затрат, мини­мизации потерь массы, улучшению качества продукции и его стандартизации.

Комбинированную термообработку в туннельных термоагрегатах прово­дят последовательно по мере перемещения продукта в зонах подсушки, об­жарки, варки, а иногда и охлаждения.

В зависимости от способа перемещения продукта внутри туннеля тер­моагрегаты делят на рамные и цепные. Наибольшее распространение полу­чили рамные агрегаты, в которых колбасные изделия навешивают на рамы. Задняя стенка рам выполнена сплошной. Агрегат представляет собой сплошной туннель с дверями, имеющий зоны подсушки горячим воздухом, обжарки дымовоздушной смесью и варки увлажненным воздухом (рис. 17.31). Зоны образуются соответствующими потоками теплоносителей, не имеющими резко выраженных границ. Потоки теплоносителей создают­ся вентиляторами. В каждой зоне помещается по четыре рамы.

Продолжительность термообработки может быть фиксированной (20 мин) или регулироваться. В первом случае температура воздуха в первой зоне 60           70 °С ив каждой последующей зоне увеличивается на

10 ч- 15 °С.

Во втором — температура среды во всех зонах практически одинакова — 80 -г 100 °С. Таким образом, необходимая температура прогревания батона достигается за счет продолжительности его пребывания в отдельных зонах. Чаще всего термоагрегаты применяют для тепловой обработки сосисок и сарделек.