Тумблирование

Опубликовано levyn в Втр, 03/16/2010 - 16:36

Тумблирование рассматривают как вид механической обработки, основанной на принципе использования энергии падения кусков мяса с некоторой высоты, их удара друг о друга ("самоотбивание") и о выступы внутри аппарата. В результате соударений сырье подвергается механическим деформациям; возникающий эффект "сжатие-расширение", сопровождающийся образованием градиента давлений, способствует интенсивному фильтрационному переносу рассола из зоны начального накопления (после шприцевания) или с поверхности кусков (при заливке рассола в тумблер) по системе пор и капилляров внутрь мяса.

А. С. Болшаковым и др. установлено, что при этом процесс распространения давления рассола в мышечной ткани можно описать уравнением фильтрации:

где:

- ж - средний коэффициент эффективной пьезо-проводности, м/с2;

- t - время, сек;

- r - расстояние от центра начальной зоны до рассматриваемой зоны, м.

То есть при механической обработке шприцованной рассолом мышечной ткани перераспределение его происходит по законам нестандартной фильтрации, что значительно ускоряет этот процесс. Показано, что при массировании коэффициент пъезопроводности достигает значения 6,85х10-9 м2/с, в то время как без массирования он составляет - 2,1х10-9 м2/с

Одновременно результаты гистологических и электронно-микроскопических исследований свидетельствуют о том, что обработка, включающая предварительное массирование, шприцевание рассола и последующее массирование, приводит к более значительным структурным изменениям мяса и, как следствие, - технологических его характеристик.

Степень выраженности этих изменений зависит от продолжительности тумблирования. На первых стадиях механических воздействий на мышечную ткань основными изменениями ее структуры являются набухание, увеличение количества поперечно-щелевидных нарушений, разрушение мембранных структур, разрыхление и набухание миофибриллярных белков, нарушение связей между актином и миозином. Нежность и влагосвязывающая способность мясных изделий на этой стадии повышается незначительно, и стадия характеризуется как поверхностная тендеризация. При увеличении продолжительности механической обработки мышечные волокна набухают по всей толщине куска с образованием мелкозернистой белковой массы в области поперечно-щелевидных нарушений структуры мышечных волокон, влагосвязывающая способность, липкость и нежность сырья повышаются,

При обнаружении участков множественной деструкции миофибрилл и увеличении числа свободных связей, способных удержать дополнительное количество влаги, стадия умеренной тендеризации переходит в стадию оптимальной. При этом нарушение целостности мембранных структур сарколеммы, лизосом, митохондрий, ядер саркоплазматического ретикулума приводит к повышению проницаемости структур мышечной ткани для посолочных веществ и к освобождению внутриклеточных ферментов, что очень важно для ускорения просаливания и созревания мяса. При последующем (чрезмерном) увеличении продолжительности механической обработки происходит распад протофибриллярной субстанции миофибрилл по всей толще куска, отмечаются большие потери белка, уменьшение водоудерживающей способности. Такая степень механического воздействия, когда ухудшаются органолептические свойства готового продукта, а его выход снижается, характеризуется как запредельная тендеризация.

Рис. 70. Вакуум тумблеры фирмы Laska.

Конструктивно тумблеры представляют собой в основном цилиндрические емкости с горизонтальной осью вращения (рис. 70, 71 и табл. 23), оснащенные шнеками, лопастями и выступами на внутренней поверхности (рис. 72).

Рис. 71. Тумблер Vario-Vac. (фирма DORIT).

Рис. 72. Форма и расположение полок в тумблере для обработки бескостного и костного сырья.

Эффект тумблирования зависит от скорости вращения емкости, которая не должна превышать уровня критической частоты вращения

где: D - диаметр емкости, м.

Таблица 23

Основные характеристики некоторых видов тумблеров

Диаметр тумблера предопределяет его технологическое назначение: для более мягкого сырья (свинина, птица), как правило, используют устройства с небольшим диаметром рабочего барабана, или так называемые массажные тумблеры; для жесткого сырья (говядина, баранина) применяют тумблеры большего диаметра, имеющие значительный ударный эффект.

Частота вращения тумблеров, как правило, составляет для мякотного сырья - 8-20 об/мин, для мясокостного - 4-8 об/мин.

Как уже отмечалось выше, при тумблировании возникает градиент давления
(DР), направленный внутрь куска мяса, вследствие чего рассол, находящийся в зоне начального накопления или на поверхности кусков мяса, фильтруется по системе пор и капилляров. При этом величина импульса давления (DР) прямо пропорциональна скорости соударения (v) и диаметру емкости (D) аппарата, и может быть рассчитана по формуле:

где:

- C1 - средний эмпирический коэффициент;

- К.3 - коэффициент загрузки емкости аппарата (0ЈК3Ј1);

- D - диаметр емкости аппарата. Продолжительность процесса тумблирования зависит от:

- вида, состояния и свойств сырья, размеров кусков;

- типа устройства (скорость вращения, конфигурация ребер и выступов, высота падения);

При тумблировании:

Рис. 73

- предварительной обработки сырья (наличие тендеризации, шприцевания);

- от коэффициента загрузки аппарата и т.п. (рис. 73) Для большинства видов мясного сырья при коэффициенте загрузки емкости тумблера 60-70%.

Однако, по мнению многих специалистов, наиболее рациональным является проведение механической обработки в циклических режимах:

а) сначала - перед шприцеванием рассола, а затем непосредственно перед формованием и термообработкой;

б) по циклу: "шприцевание - тумблирование - выдержка - тумблирование - выдержка - и т.д."

Последний вариант обработки позволяет существенно ускорить процесс проникновения поселочных веществ, интенсифицирует образование нитропигментов, обеспечивает повышение нежности, сочности и выхода готовой продукции. Одновременно следует иметь в виду, что механическая обработка способствует образованию на поверхности кусков мяса мелкозернистой белковой массы (эксудата), состоящей из соле- и водорастворимых белков и обрывков мышечных волокон и служащей связующим (реструктурирующим) материалом при последующей термообработке сырья. Состав и количество эксудата изменяются в зависимости от параметров механической обработки. При этом главное внимание должно быть уделено наличию в эксудате миозина. Экспериментально показано, что с увеличением продолжительности тумблирования содержание белка и жира в эксудате возрастает по гиперболе, достигая максимума (14%) к 12-16 часам обработки. При кратковременном непрерывном массировании (до 4 час.) в эксудате обнаруживаются в основном мышечные волокна и малое количество растворимых белков; при массировании в течение 4-8 час. содержание миозина увеличивалось, но не достигало требуемого уровня. Чрезмерное удлинение периода механической обработки (свыше 18-24 час.) вызывает увеличение количества эксудата при одновременном снижении в нем концентрации белка.

Необходимо отметить, что анализ сведений по рекомендуемым способам и режимам механической обработки мяса показывает большое их разнообразие даже для одних и тех же видов сырья и готовой продукции. Однако большинство специалистов предлагают массирование нашприцованного рассолом сырья осуществлять в течение не более 16-24 час. во избежании деструкции мяса, ухудшения органолептических показателей и снижения выхода готовой продукции.

Изучение степени и характера конформационных изменений в структуре белка в процессе и механических воздействий, проведенное флуоресцентным методом, свидетельствует о "разрыхляющем" действии длительной (более 6-8 час.) тендеризации на состояние миофибриллярных белков.

Следует иметь в виду, что продолжительность выдержки мясного сырья после окончания процесса посола в условиях механических воздействий существенно влияет на величину водоудерживающей способности (ВУС) и потери массы (Dm) после термообработки (рис. 74).

В тумблерах предпочтительно обрабатывать более жесткое сырье - бескостные говядину, баранину, конину и т.п. Некоторые типы тумблеров могут быть оснащены вакуум-системами или устройствами для подачи в рабочую зону инертных газов.

На рисунке приведены технологические схемы подготовки сырья по разным способам при производстве варено-копченой говядины, сопоставление которых позволяет оценить влияние процесса тумблирования на продолжительность посола.

Механическая обработка костных отрубов (преимущественно кореек и грудинок) пока не получила широкого распространения. Костная ткань в процессе механической обработки мясокостного сырья выполняет роль дополнительного внутреннего массирующего органа. Во избежание появления дефекта расслаивания мясокостных отрубов по границам раздела тканей механическую обработку рекомендуется вести в тумблерах с округленной формой выступов менее интенсивно и продолжительно.