способ посола мясных продуктов

Формула изобретения

Способ посола мясных продуктов, включающий инъекцию ингредиентами, дегазацию и погружение мясопродуктов в рассол с последующим циклическим воздействием вакуума на рассол с мясными продуктами, отличающийся тем, что дегазацию мясных продуктов, помещенных в камеру, осуществляют под вакуумом ниже давления насыщенного пара с последующей выдержкой под остаточным вакуумом до достижения равновесного давления пара воды при данной температуре, а дегазацию рассола проводят под вакуумом, равным давлению насыщенного пара посолочного раствора при данной температуре, с последующей выдержкой мясных продуктов с рассолом под вакуумом в течение 3-10 мин, от давления ниже давления насыщенного пара рассола при данной температуре до равновесного давления насыщенного пара посолочного рассола, причем импульсы вакуума в камере проводят при помощи соединяющего ресивер с камерой трубопровода, диаметр которого рассчитывается по формуле

где d - диаметр трубопровода, м;

Р - давление в посолочной камере, Па;

Ро - давление в ресивере, Па;

- динамическая вязкость паровоздушной смеси, Па·с;

l - длина соединительного трубопровода, м;

Vo - свободный объем сушильной камеры, м³;

t - время набора заданного давления в посолочной камере, с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к способам посола мясных продуктов, и может найти применение при производстве мясных деликатесов.

Известен способ посола мясных продуктов путем шприцевания посолочными ингредиентами, массирования, осуществляемого при помощи ударных воздействий и вибрации во время шприцевания, причем массирование сырья после шприцевания чередуют с периодической выдержкой сырья в условиях покоя. Массирование сырья перед шприцеванием осуществляют в течение 20-60 минут, частота вибрационных колебаний составляет 30-200 Гц с амплитудой 0,1-1,0 мм. См. А.С. №556772, публ. 05.05.77 г.

К недостаткам известного способа посола мясных продуктов можно отнести длительность процесса посола, высокие энергетические затраты, низкая производительность.

Известен более совершенный способ посола мясных продуктов путем шприцевания посолочными ингредиентами в поле центробежных сил в радиальном направлении, причем периферийные слои сырьевой массы подвергают деформации растяжения. После шприцевания сырье помещают во вращающийся барабан. Барабан заливают рассолом заданного состава и выдерживают сырье в рассоле в течение 6,5 часов. См. А.С. №571238 от 05.04.76 г.

К недостаткам известного способа можно отнести большую продолжительность процесса посола, высокую энергоемкость процесса и использование в процессе посола сложного дорогостоящего специального оборудования.

Известен способ циклической обработки мясных продуктов с рассолом вакуумом и сбросом давления до атмосферного при посоле мяса для повышения качества продуктов. См. А.С. SU 464301 А1, опубл. 25.03.1975 года.

К недостаткам известного способа можно отнести длительность процесса посола мяса и низкое качество посола.

Известен более совершенный и более производительный способ посола мясных продуктов. См. А.С. №1717063 А1, опубл. 07.03.1992г. - прототип, в котором с целью интенсификации процесса посола и улучшения качества посола продукт помещают в герметичную камеру, где проводят дегазацию рассола и мясопродуктов, воздействуют на мясо вибрацией, мясо с рассолом обрабатывают ультразвуковыми колебаниями, прокалывание мясопродукта иглами, воздействие вакуума на мясопродукт с рассолом.

К недостатками известного способа - прототипа - можно отнести сложность конструкции, высокую энергоемкость процесса, низкую эффективность соления и дегазации рассола и продукта, длительное время посола мясных продуктов и низкое его качество, вредное воздействие ультразвука на человека.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности уменьшение энергоемкости процесса соления, увеличение выхода готового продукта, повышение его качества, интенсификация процесса и упрощение конструкции оборудования, необходимого для его осуществления.

Задача, поставленная изобретением, достигается тем, что дегазацию мясных продуктов, помещенных в камеру, осуществляют под вакуумом ниже давления насыщенного пара с последующей выдержкой под остаточным вакуумом до достижения равновесного давления пара воды при данной температуре, а дегазацию рассола проводят под вакуумом, равным давлению насыщенного пара поселочного раствора при данной температуре, с последующей выдержкой мясных продуктов с рассолом под вакуумом в течение 3-10 минут, от давления ниже давления насыщенного пара рассола при данной температуре до равновесного давления насыщенного пара посолочного рассола, причем импульсы вакуума в камере проводят при помощи соединяющего ресивер с камерой трубопровода, диаметр которого рассчитывается по формуле:

где d - диаметр трубопровода, м;

Р - давление в посолочной камере, Па;

Ро - давление в ресивере, Па;

- динамическая вязкость паровоздушной смеси, Па·с;

1 - длина соединительного трубопровода, м;

Vo- свободный объем сушильной камеры, м. куб;

t - время набора заданного давления в посолочной камере, с.

Время выдержки мясных продуктов с рассолом под вакуумом в течение 3-10 минут определено в зависимости от вида мясных продуктов. Так, молодую говядину, находящуюся в рассоле, можно выдерживать под вакуумом в течение 3 минут, а при посоле сала выдержка будет максимальной - 10 минут. Дальнейшая выдержка мясных продуктов более 10 минут, находящихся в рассоле под остаточным вакуумом, просто нецелесообразна.

Признаки того, что дегазацию мясных продуктов, помещенных в камеру, осуществляют под вакуумом ниже давления насыщенного пара с последующей выдержкой под остаточным вакуумом до достижения равновесного давления пара воды при данной температуре, а дегазацию рассола проводят под вакуумом, равным давлению насыщенного пара посолочного раствора при данной температуре с последующей выдержкой мясных продуктов с рассолом под вакуумом в течение 3-10 минут, от давления ниже давления насыщенного пара рассола при данной температуре до равновесного давления насыщенного пара посолочного рассола, причем импульсы вакуума в камере проводят при помощи соединяющего ресивер с камерой трубопровода, диаметр которого рассчитывается по формуле:

где d - диаметр трубопровода, м;

Р - давление в посолочной камере, Па;

Ро - давление в ресивере, Па;

- динамическая вязкость паровоздушной смеси, Па·с;

l - длина соединительного трубопровода, м;

Vo- свободный объем сушильной камеры, м. куб.;

t - время набора заданного давления в посолочной камере, с.

являются признаками неочевидными, обладающими новизной, превышающей известный уровень техники, направлены на достижение поставленной изобретением задачи повышения качества и ускорения процесса посола мясных продуктов, промышленно применимы.

На чертеже схематично представлено оборудование, при помощи которого осуществляется предлагаемый способ посола мясных продуктов. Посолочные камеры 1, 2, 3, 4 при помощи трубопроводов 5, 6, 7, 8 с быстродействующими на них клапанами 9, 10, 11, 12 соединены с влагоуловителем 13 и далее через быстродействующий клапан 14 с ресивером 15. Ёмкость 16 для ингредиентов (например, соли, нитрита, сахара, фосфатов) при помощи трубопроводов 17, 18, 19, 20 с клапанами 21, 22, 23, 24 соединена с посолочными камерами 1, 2, 3, 4. Вакуумный насос 25 обеспечивает достижение заданного вакуума в ресивере 15, а впоследствии в соответствии с технологическим процессом посола и во влагоуловителе 13, посолочных камерах 1, 2, 3, 4 и в емкости 16 для ингредиентов. Клапан 26 ресивера 15 обеспечивает слив конденсата из ресивера. Каждая посолочная камера 1, 2, 3, 4 снабжена клапанами 27, 28, 29, 30 для слива посолочного рассола из камер и манометрами 31. Для соединения посолочных камер 1, 2, 3, 4 с атмосферой последние снабжены быстродействующими клапанами 33, 34, 35, 36.

Предлагаемый способ с использованием оборудования, представленного на схеме, на примере одной из посолочных камер осуществляется следующим образом. Первоначально проводят подготовку исходных составляющих процесса посола.

Рассол с необходимыми ингредиентами (соль, сахар, фосфаты, нитриты и др.) проходит стадию дегазации. Для этого емкость 16 для рассола герметично закрывают и импульсными (3-5 раз) воздействиями вакуума при помощи быстродействующего клапана 32, при закрытых клапанах 14, 21, 22, 23, 24, и ресивера 15 создают над рассолом вакуум, равный давлению насыщенного пара воды посолочного раствора при данной температуре без соединения емкости 16 с атмосферой с последующей выдержкой рассола под остаточным вакуумом в течение, например, 5 минут. Контроль ведут визуально по прекращению выделения пузырьков газа в уровнемере. После 5 минут выделение пузырьков газа прекращается. Время соединения емкости с ресивером при помощи быстродействующих клапанов составляет 0,1 - 1,0 сек. Трубопровода при помощи которых осуществляется соединение ресивера 15 через влагоуловитель 13 с посолочными камерами 1, 2, 3, 4 выполнены по диаметру согласно приведенной математической формулы изобретения. Диаметр трубопровода, выполненный меньше, чем расчетный, положительного результата не дает, поскольку не обеспечивается необходимый режим создания вакуума в емкостях и режим выдержки при дегазации и посоле.

Подготовку мясных продуктов с целью придания им свойств, облегчающих процесс посола, проводят с помощью глубокого вакуумирования. Для чего, например, в посолочную камеру 1 помещают мясные продукты, камеру и быстродействующие клапаны 9, 21 и клапан 26 плотно закрывают и после набора ресивером 15 заданного вакуума ресивер через быстродействующий клапан 9 при открытом клапане 14 через влагоуловитель 13 соединяют с посолочной камерой 1 и выдерживают мясные продукты под остаточным вакуумом до равновесного состояния давления пара влаги - биологической жидкости мясных продуктов при данной температуре. При этом происходит дегазация - удаление растворенного воздуха и газов из мясных продуктов и снижение температуры мяса на 8 -10 градусов С.

Быстрообразующиеся внутри капилляров мясных продуктов пузырьки, которые под импульсным воздействием вакуума многократно увеличиваются в размерах и взрыхляют волокна ткани мясных продуктов, способствуют тем самым капиллярной пропитке и капиллярному посолу. Процесс разрыхления и пропитки значительно интенсифицируется в случае, когда вакуум в посолочной камере над продуктом и внутри его создается ниже равновесного давления пара влаги - биологической жидкости мясных продуктов при данной температуре. При вакууме ниже равновесного происходит вскипание влаги внутри капилляров мясных продуктов. Импульсное - быстрое вакуумирование мясных продуктов с созданием над ними вакуума ниже давления насыщенного пара влаги при данной температуре без соединения с атмосферой и с выдержкой в течение 5 минут после каждого импульсного воздействия на мясные продукты вакуума проводят несколько раз (3-10 раз) в зависимости от свойств мясных продуктов.

После подготовки посолочного рассола и мясных продуктов приступают к посолу мясных продуктов. В посолочную емкость 1, где находятся под остаточным вакуумом мясные продукты, подают из емкости 16 при помощи трубопровода 17 и клапана 21 посолочный рассол за счет вакуума, созданного ранее при дегазации мясных продуктов в посолочной камере 1. Затем после заполнения посолочной камеры рассолом посолочную камеру 1 при помощи быстродействующего клапана 33 соединяют с атмосферой. При этом происходит ударное воздействие атмосферного давления на посолочный рассол и мясные продукты, что приводит к частичному схлапыванию (увеличению размеров пузырьков и их разрыв) образовавшихся внутри мясных продуктов пузырьков. Под атмосферным давлением мясные продукты с рассолом находятся до достижения оптимальной степени набухания мясных продуктов (определяется экспериментально), после чего посолочная камера 1 при помощи быстродействующего клапана 9 через влагоуловитель 13 и трубопровод с открытым быстродействующим клапаном 14 соединяется с ресивером 15. Над мясными продуктами вновь кратковременно создается вакуум ниже давления насыщенного пара воды посолочного рассола при данной температуре и осуществляется выдержка мясных продуктов под остаточным вакуумом до достижения давления насыщенного пара влаги биологической жидкости мясных продуктов при данной температуре. При этом достигается максимальная степень набухания и пропитки мясных продуктов посолочным рассолом. Последовательность операций вакуум - атмосфера повторяется несколько раз до достижения оптимальной степени пропитки мясных продуктов.

За время выдержки мясных продуктов под остаточным вакуумом последовательно переходят к посолу мясных продуктов во второй, третьей и четвертой посолочных камерах. При использовании четырех посолочных камер при одном комплекте вспомогательного оборудования (ресивер, насос, влагоуловитель) обеспечивается резкое повышение производительности труда при высоком качестве посола мясных продуктов.

При последовательном соединении посолочных камер 1, 2, 3, 4 с ресивером 15 через влагоуловитель 13 последний улавливает не только капли влаги вытягиваемой вакуумом из посолочных камер, но и конденсирует влагу на своих стенках. Удаление конденсата из влагоуловителя осуществляется при помощи сливного клапана 37.

Объем ресивера 15, для обеспечения качественного посола мясных продуктов, зависит от свободного объема каждой из посолочных камер в отдельности, в которых предполагается закладка одинакового количества мясных продуктов из расчета создания в свободном объеме посолочной камеры давления ниже равновесного давления насыщенных паров посолочного рассола и выбирается соотношением 1:50 свободного объема одной камеры и ресивера. При таком свободном объеме каждой из посолочных камер 1, 2, 3, 4 и объеме ресивера 15, при соединении ресивера с посолочной камерой обеспечивается давление в камере ниже равновесного давления насыщенного пара воды посолочного рассола при данной температуре.

Вакуум, создаваемый в ресивере, составляет 1-10 мм рт. ст.

Конкретный пример осуществления предлагаемого способа

Сначала провели дегазацию посолочного рассола с добавленными в него солью, сахаром, фосфатами, нитритами. Для чего емкость 16 при помощи быстродействующего клапана 32 при закрытых клапанах 14, 21, 22, 23, 24 соединили с ресивером 15 и создали над рассолом вакуум, равный давлению насыщенного пара воды посолочного раствора при данной температуре, и провели выдержку под остаточным вакуумом в течение 5 минут. После выдержки выделение пузырьков газа в уровнемере прекратилось. Не соединяя емкость 16 с атмосферой, повторно подали в нее вакуум из ресивера 15 и вновь выдерживали над посолочным раствором остаточный вакуум в течение 5 минут. При этом за счет выделения пузырьков газа из посолочного рассола глубина вакуума уменьшалась, приближаясь во время выдержки к атмосферному давлению. Диаметр трубопровода, соединяющего емкость 16 с ресивером, рассчитывался по предложенной математической формуле и составил 86 мм. Соединение емкости 16 с ресивером 15 провели 5 раз, т.е. пять раз осуществили вакуумирование до тех пор, пока пузырьки газа перестали выделяться из посолочного рассола.

Затем для осуществления посола мяса было взято 50 кг говядины с температурой 16 градусов Цельсия, которые поместили в посолочную камеру 1. Быстродействующие клапаны 9 и 21 и клапан 26 плотно закрыли и включили вакуумный насос 25. Как только в ресивере создался вакуум 10 мм рт. ст., открыли клапан 14 и быстродействующий клапан 9. Вакуум посредством трубопровода, соединяющего ресивер 15 с влагоуловителем 13 создал вакуум в посолочной камере 1. Быстродействующий клапан 9 закрыли и вакуумный насос 25 вновь включили для набора вакуума в ресивере. Мясо выдержали под создавшимся в посолочной камере 1 до равновесного состояния давлении пара влаги - биологической жидкости мясных продуктов при данной температуре. Время выдержки составило 4 минуты. Во время выдержки началась дегазация мяса - удаление растворенного воздуха и газа из мясных продуктов. Температура мяса при этом снизилась до 12 градусов Цельсия (на 4 градуса). Повторное соединение ресивера 15 с камерой 1 и выдержка в течение 4 минут снизили температуру мяса до 10 градусов Цельсия. После 8 циклов вакуумирования температура мяса была 6 градусов Цельсия, а мясо прошло процедуру дегазации и было подготовлено для посола.

Посол мясных продуктов осуществляли следующим образом. В посолочную камеру 1, в которой под остаточным вакуумом находилось 50 кг мяса говядины, из емкости 16 по трубопроводу 17 подали посолочный рассол. За счет вакуума посолочный рассол перетек в посолочную камеру 1.

После заполнения посолочной камеры 1 рассолом при помощи быстродействующего клапана 33 посолочную камеру 1 соединили с атмосферой. После выдержки под атмосферным давлением в течение 10 минут быстродействующий клапан 33 закрыли и соединили ресивер 15 через влагоуловитель 13 и трубопровод путем открывания быстродействующего клапана 14 с посолочной камерой 1. В ресивере 15 вакуумным насосом 25 был вновь создан вакуум 10 мм рт. ст., создавая над мясными продуктами вакуум ниже давления насыщенного пара воды посолочного рассола при данной температуре, после чего провели выдержку мяса под остаточным вакуумом до достижения давления насыщенного пара влаги биологической жидкости мяса при данной температуре. При этом мясо пропитывалось посолочным рассолом и набухало. После выдержки под остаточным вакуумом посолочную камеру при помощи быстродействующего клапана 33 вновь соединили с атмосферой и выдержали под атмосферным давлением в течение 10 минут. Цикл вакуумирования и соединения с атмосферой при посоле мяса провели четыре раза. Приготовленные после посола мясные продукты были высокого качества, равномерно просолены, вес мяса возрос до 56 кг.

В настоящее время авторами изготовлен опытный промышленный образец оборудования для осуществления посола мясных продуктов производительностью 75 кг/час. Экспериментальные посолы мясных продуктов показали высокую эффективность процесса и высокое качество пропитки и посола мясных продуктов. При этом выход мясных продуктов возрос до готового товарного при посоле куриных окорочков, свинины, сала по-домашнему и говядины на 6-20%.

Для каждого вида мясных продуктов использовалась рецептура рассола согласно его технологической карте соления в стандартном вакуумном массажере. По результатам дегустации и анализов СЭС на содержание в мясных продуктах соли и нитрата мясные продукты соответствовали требованиям стандарта. Время посола мясных продуктов при предлагаемой технологии составляло от 1 до 2 часов.

В настоящее время авторами проводится работы по поиску заказчиков и серийному изготовлению промышленных установок для посола мясных продуктов.