Процеси виробництва різних видів ковбасних виробів мають багато спільного. Вони в основному складаються з таких груп операцій: підготовка основної сировини та допоміжних матеріалів, подрібнення та соління м'яса, приготування фаршу, формування ковбасних виробів, термічна обробка (осаджування, обжарювання, варіння, коптіння, запікання, сушіння, охолодження), упаковування та зберігання виробів.
В той же час технологія виробництва основних видів ковбасних виробів - варених, напівкопчених, варено-копчених, сирокопчених та ліверних - має суттєву відмінність.
Технологічний процес виробництва ковбасних виробів починається з підготовки основної сировини та допоміжних матеріалів. Підготовка основної сировини включає розбирання туш (півтуш, четвертин), обвалювання відрубів, жилування та сортування м'яса.
Під час огляду туш, які відправляють на виробництво ковбас, перевіряють відповідність властивостей та стану сировини вимогам стандарту - перевіряють масу, угодованість, свіжість м'яса, стан зачищення. Шпик старанно оглядають: пожовклий шар вирізають. Із туш зрізують тавро (крім накладених харчовою фарбою), зачищають забруднення, крововиливи, побиття. Забруднене м'ясо промивають водою або розсолом. Потім м'ясо сортують за угодованістю, ваговими групами і зважують.
Розбирання м'ясних туш. Мета розбирання - розчленити туші чи половини туш на окремі відруби, зручні для подальшої обробки.
Головне завдання розбирання - забезпечення максимального ступеня реалізації м'яса в натуральному вигляді (відруби, напівфабрикати, солоні вироби), що дає змогу підвищити рентабельність виробництва. Сировину зниженої сортності, одержану при розбиранні, направляють для потреб ковбасного виробництва. З економічної та технологічної позицій доцільним є використання у ковбасному виробництві яловичини другої категорії угодованості та пісної, а у переробці відрубів, фасованого м'яса та натуральних напівфабрикатів - яловичини першої категорії.
Залежно від подальшого використання м'ясної сировини розрізнюють: спеціалізоване розбирання, комбіноване розбирання.
Спеціалізоване розбирання застосовують для виділення максимальної кількості сировини для виробництва ковбасних виробів.
Комбіноване розбирання передбачає раціональне використання цінних у харчовому відношенні частин туш для виробництва копченостей, безкісткового м'яса чи напівфабрикатів, менш цінне - для ковбасного виробництва.
При спеціалізованому розбиранні для ковбасного виробництва яловичі півтуші у відповідності із стандартними схемами ділять на 7 частин. Послідовність розбирання половин туш: відокремлення лопаткової частини, відокремлення шийної частини, відокремлення грудної частини (грудинки), відокремлення спинно-реберної частини, відокремлення поперекової частини (філейної) та відокремлення крижової частини.
При комбінованому розбиранні яловичих півтуш поперекову, спинну, тазостегнову частини та грудинку направляють на реалізацію або для виробництва напівфабрикатів, а решту - для виготовлення ковбас.
При розбиранні свинини основну увагу приділяють відділенню частин найбільшої харчової цінності, які після спеціальної обробки використовують у натуральному вигляді.
Згідно зі стандартною схемою спеціалізованого розбирання свинячі півтуші для ковбасного виробництва ділять на 5 частин. Послідовність розбирання свинячих півтуш: відокремлення лопаткової частини, відокремлення спинно-реберної частини разом з поперековою (шийної та філейної частин), відокремлення від окосту крижової частини, відокремлення шийної частини та відокремлення корейки.
При наявності конвейєра для розбирання свиней здійснюють комбіноване розбирання. Спочатку від півтуші відділяють тазостегнову частину, потім від заднього окосту відділяють крижову. Після цього між четвертим і п'ятим ребром відділяють середню частину півтуші від передньої (до неї входять лопаткова та шийна частини). Корейку відділяють від грудинки по лінії, яка проходить на рівні верхньої третини ребер.
При наявності агрегатів для розбирання свинини операції здійснюють у такому порядку. На стрічковому транспортері вручну перерізають сухожилля задньої кінцівки півтуші і за допомогою першої дискової пили відділяють передню частину півтуші. Потім з допомогою другої дискової пили відокремлюють задній окіст від грудинно-реберної частини. Подальше розбирання здійснюють на столі: відокремлюють окіст від крижів, крижову частину від передньої - лопаткову.
Шпик знімають або зі всієї частини півтуші перед розбиранням на окремі відруби, або з кожної частини після розбирання, або на стадії розбирання.
При розбиранні баранини для ковбасного виробництва туші ділять на три або дві частини. Спочатку відокремлюють задню частину між останнім поперековим та першим крижовим хребцем, потім лопаткову (передню частину) від спинно-реберної (середньої) по тій же лінії,що і при розбиранні яловичини. При розбиранні на дві частини передній відруб відокремлюють від заднього по лінії останнього ребра.
М'ясні туші розділяють на відруби на підвісних доріжках або спеціальних розбиральних столах.
Обвалювання м'яса. Обвалювання м'яса - відокремлення м'яких тканин (м'язової, сполучної, жирової) від костей. Обвалювання здійснюють уручну ножем на стандартних конвейєрних столах, підвісних доріжках або механічним способом. Для усунення зайвого транспортування м'яса процеси обвалювання та жилування поєднують на одному столі, де працюють обвальник та жилувальник.
Обвалювання буває потушне та диференційоване. При потушному обвалюванні робітник відокремлює м'які тканини від костей зі всієї півтуші, не поділеної заздалегідь на відруби. Потушне обвалювання застосовують на невеликих підприємствах.
Найбільш прогресивне диференційоване обвалювання. Кожний робітник обробляє тільки певну частину туші, що дає змогу підвищити продуктивність праці та вихід м'яса у порівнянні з потушним обвалюванням. Диференційоване обвалювання особливо доцільне на середніх та крупних підприємствах.
Основними критеріями вибору найбільш раціональних засобів обвалювання є мінімальна тривалість операції та залишки м'якотної тканини на костях.
З метою раціонального використання сировинних ресурсів застосовують комбіноване обвалювання м'ясних відрубів. При цьому способі спинно-реберну, шийну, поперекову частини та грудину обвалюють не повністю і потім використовують для виробництва напівфабрикатів (супових наборів, рагу). Залишки м'якітних тканин на костях до 50%.
Обвалювання яловичини можна здійснювати у вертикальному положенні півтуш. Такий спосіб обвалювання має ряд переваг у порівнянні з обвалюванням розрублених відрубів у горизонтальному положенні: знижується трудомісткість, підвищується продуктивність праці, поліпшуються санітарно-гігієнічні показники м'яса внаслідок відсутності контакту сировини з поверхнею столів, стрічок конвейєрів, а також зберігається цілісність м'язів. Ця технологія передбачає обвалювання не тільки охолодженого, але й парного м'яса. Однак при вертикальному обвалюванні на костях залишаєтся значна кількість м'яса (до 40%), яке необхідно чистити за допомогою кільцевих механічних ножів. Яловичі півтуші обвалюють у вертикальному положенні на підвісних доріжках бригадним та індивідуальним способом.
При бригадному методі обвалювання яловичини у вертикальному положенні виконує бригада обвальників, які стоять на робочих стендах, розміщених на різній висоті уздовж конвейєрного столу.
При індивідуальному методі обвалювання півтуші обвалюють на спеціальному пристрої, який фіксує тушу і регулює її вертикальне положення відносно обвалювальної дошки у відповідності з фізичними даними робітника. Один робітник обвалює півтушу з повним або частковим зачищенням костей. Відокремлені при вертикальному обвалюванні м'ясо та кості збирають до ємкостей.
У зв'язку з трудомісткістю обвалювання м'яса та складною конфігурацією скелета тварин на костях після обвалювання залишається значна кількість м'яких тканин. Припустимий вміст м'якітних тканин на костях після обвалювання без диференціювання за видами кості до 8%. Для збільшення виходу сировини здійснюють дообвалювання - відокремлення м'якітних тканин, що залишились на костях після повного ручного обвалювання.
Поширені два способи дообвалювання костей: у соляних розчинах та пресування. Дообвалювання у присутності розсолу або води здійснюють в обертальних апаратах протягом декількох годин. В результаті комбінованої хімічної та механічної дії розчину кухонної солі, тертя і ударів костей одна об одну та об внутрішні елементи апарата розчинні білки м'язової тканини переходять в розчин, білки сполучних тканин набрякають, що сприяє зниженню міцності м'якітних тканин та відокремленню їх від костей з утворенням м'ясної суспензії.
Дообвалювання костей пресуванням здійснюють за допомогою роторних та шнекових пресів безперервної дії і поршневих пресів періодичної дії. До устаткування першого типу відносяться преси фірми «Біхайв» (США), другого типу - дообвалювальний комплекс К 25.046, «Протекон» (Нідерланди) та «Інжект-Стар» (Австрія).
Робота устаткування «Біхайв» полягає ось у чому. З відрубів півтуш знімають коло 60% контурного м'яса. М'ясо, що залишилось на костях (шийні, спинні та поперекові хребці, грудна та крижова кості, ребра та інше) направляють до подрібнювача, різальний інструмент якого зроблений по типу «ніж- решітка». Шрот, що утворився, завантажують у машину для вилучення костей, а подрібнене м'ясо шнеком під тиском (1,5-2) -103 кПа подається до конічної насадки і продавлюється через отвори діаметром 0,4 мм. Кості направляються до збірника, м'ясну масу насосами перекачують до пристрою для охолодження. Обвалене м'ясо можна використовувати для виготовлення ковбас, рубаних напівфабрикатів, а подрібнені кості - для виготовлення бульйонів та кормів.
Жилування. Жилування - це процес, при якому від обваленого м'яса відділяють найменш цінні у харчовому відношенні тканини та утворення: хрящі, грубу сполучну та жирову тканину, кровонабряки, абсцеси, забруднення, дрібні кістки. Якість проведення жилування у значній мірі визначає якість ковбасних виробів і, зокрема, рисунок ковбас на розрізі.
У процесі жилування м'ясо сортують залежно від вмісту у ньому сполучної та жирової тканини.
Для жилування використовують спеціальні ножі з широким та довгим лезом. При жилуванні яловичини вирізають шматки м'яса масою 400-500 г і сортують залежно від вмісту сполучної тканини та жиру на три сорти.
До вищого сорту відносять м'язову тканину без жиру, жил, плівок (вихід 20%); до 1-го - м'язову тканину, в якій сполучна тканина у вигляді плівок становить не більше 6% маси (вихід 45%); до ІІ-го сорту відносять м'язову тканину з вмістом сполучної тканини та жиру до 20%, з наявністю дрібних жил, сухожиль, плівок, але без зв'язок та товстих плівок (вихід 35%). При жилуванні м'яса, отриманого від угодованих тварин, виділяють жирне м'ясо із вмістом жирової та сполучної тканини не більше 35%. Воно складається в основному з підшкірного та міжм'язового жиру, а також м'язової тканини. Жирне м'ясо використовують для виготовлення деяких сортів ковбас та яловичих сосисок. Ретельне відокремлення жирової тканини від м'язів дає змогу надалі забезпечити виготовлення ковбасних виробів без бульйонно-жирових набряків.
У свинині порівняно мало сполучної тканини, яка до того ж легко розварюється. Тому м'язову тканину свинини відокремлюють від крупних сухожиль та крововиливів. Жиловану свинину сортують залежно від кількості вмісту в ній жиру на три сорти: пісну, що містить до 10% жиру (вихід 40%), напівжирну - 30-50% жиру (вихід 40%), та жирну - понад 50% жиру (вихід 20%).
Теперішнім часом на деяких підприємствах переходять на технологію двох- сортного жилування яловичини та свинини. Показники виходу жилованого м'яса при двохсортному жилуванні яловичини становлять: вищого сорту - 20-24%, а суміш 1-го та ІІ-го сортів - 76-80% до маси жилованого м'яса. Вихід жилованої свинини при двохсортному жилуванні свинини такий: свинини жилованої жирної - 40%, свинини жилованої (суміш напівжирної та жирної свинини) - 60%. Ці суміші яловичини та свинини відповідно використовують в рецептурах ковбас замість 1-го та ІІ-го сортів яловичини та напівжирної і жирної свинини.
При жилуванні баранини відрізують тільки сухожилля та крововиливи. Жиловану баранину сортують на два сорти: жирну та пісну. До жирної баранини відносять м'ясо, що має підшкірний жировий шар, і отримують її з грудної, спинної та поперекрвої частин угодованих туш.
Жирову тканину, яку відокремлюють при жилуванні яловичини, перероблюють на харчовий жир. Поверхневий свинячий жир (шпик) використовують у ковбасному виробництві або направляють на виробництво солоних штучних виробів. Сполучнотканинну обрізь, придатну для використання з харчовою метою (жилки, сухожилля, плівки та ін.) використовують для вироблення драглів, зельців або білкових стабілізаторів. Нехарчову обрізь (з забрудненням, крововиливами) направляють в цех технічних продуктів для виготовлення кормового борошна. Санітарно-гігієнічні умови, в яких проводять обвалювання та жилування, повинні бути бездоганними. Температура у сировинному цеху не повинна перевищувати 12°С, відносна вологість повітря повинна бути в межах 80%.
Процес розбирання, обвалювання та жилування в цеху звичайно організують у такий спосіб. Півтуші після прийняття та зачищення підвісними доріжками подають до місця розбирання, де їх розчленовують на відруби, які конвейєром доставляють до місця обвалювання та жилування - сортування.
Конвейєри випускають двострічкові та однострічкові. У двострічкових конвейєрах верхня стрічка призначена для транспортування частин туш та костей, одержаних після обвалювання, нижня - для жилованого м'яса. На однострічкових конвейєрах все переміщується на одній стрічці, яка на ділянці жилування поділена перегородками на три частини для кожного сорту м'яса. Кості вивантажуються у кінці транспортного конвейєра або їх можна переміщати у зворотному напрямку стрічкового конвейєра.
Процеси жилування і особливо обвалювання досить трудомісткі та не небезпечні, продуктивність праці при цьому недостатньо висока.
Для часткової механізації розбирання туш застосовують різні пили - стрічкові, дискові; пневмосікачі.
Для полегшення праці обвальників замість звичайних ножів застосовують дискові ножі, електричні та пневматичні кільцеві ножі типу «Візард», ножі з вібраційним пристроєм та ін.
2. Соління м’яса. Соління - обов'язкова і дуже важлива операція в технології ковбасних виробів. Короткочасне соління заздалегідь подрібненої сировини забезпечує збільшення водозв'язуючої здатності м'яса, його липкості та пластичності, з якими пов'язані соковитість, консистенція та вихід ковбасних виробів.
Для досягнення необхідних технологічних властивостей до м'яса вводять засолювальні речовини - сіль, нітрит натрію.
Оскільки соління - це дифузійно-осмотичний процес, для прискорення обмінної дифузії засолювальних речовин та рівномірного їх розподілу, м'ясну сировину, як правило, заздалегідь подрібнюють на вовчку. При цьому відбувається грубе руйнування м'язових волокон, в результаті якого водо- та солерозчинні білки переходять у дисперсійне середовище.
Подрібнене м'ясо перемішують з засолювальною сумішшю (2,5 + 3,5% до маси м'яса у залежності від виду виробів) у мішалці протягом 2-5 хвилин. М'ясо для варених ковбас, сосисок, сардельок та м'ясних хлібів можна перемішувати з розсолом. При солінні м'яса додають нітрит натрію кількістю 7,5 г на 100 кг сировини у вигляді розчину концентрації не вище 2,5% (або його вводять при приготуванні фаршу). Посолене м'ясо кладуть в ємкість і відправляють на витримування при температурі 2-4°С. При надходженні сировини для варених ковбас з підвищеною температурою при солінні сухою сіллю допускається додавання харчового льоду кількістю 5-10% від маси сировини. М'ясо, подрібнене на вовчку з діаметром отворів решітки 2-6 мм, при солінні концентрованим розсолом витримують 6-12 години, при солінні сухою сіллю -12-24 годин. При ступені подрібнення м'яса 8-12 мм витримування триває 12-24 годин. М'ясо у вигляді шроту (16-25 мм) для варено-копчених ковбас витримують 24-48 годин. М'ясо шматками масою 300-600 г для сирокопчених та сиров'ялених ковбас солять протягом 5-7 діб.
Вказані режими соління традиційні і добре відомі усім спеціалістам, але слід звернути увагу на їх обгрунтування.
При концентрації солі у м'ясі 2-2,5%, температурі 0-2°С та тривалості витримування 8-10 годин утворюються оптимальні умови для переходу міофібрілярних білків у розчин і відповідно забезпечуються найвищі якісні показники готової продукції. Більш висока концентрація кухонної солі може викликати денатурацію білків, яка супроводжується зниженням їх розчинності, зменшенням на поверхні молекул кількості функціональних груп, відповідальних за приєднання води та диспергованого жиру. За таких умов функціонально-технологічні властивості м'яса знижуються. Обмеження концентрації солі пов'язано також із підвищенням солоності готових виробів.
Кількість солі, яку додають при солінні 2-2,5%, відповідає концентрації, за якої розчинність білків фракції актоміозину найбільша і білки частково переходять у розчин. У значному збільшенні гідратації білків м'яса при солінні важлива роль належить іонам хлору, тому що вони розривають зв'язки між пептидними ланцюгами. Адсорбція білковими речовинами Іонів хлору знижує ізоелектричну точку білків і збільшує значення рН середовища на 0,2- 0,3 в нейтральний бік, що збільшує число полярних груп білків м'яса та кількість зв'язаних з ними молекул води. Чим ширший інтервал між рН середовища та ізоелектричною точкою білків м'яса, тим більша кількість гідрофільних груп і відповідно вища водозв'язуюча здатність.
У парному м'ясі значення рН найвище, тому не потрібно штучне підвищення розчинності білків і їх водозв'язуючої здатності. При використанні парного м'яса у ковбасному виробництві його не витримують у засолюванні. Соління можна використати для збереження наявного рівня водозв'язуючої здатності. Це досягається в результаті того, що іони кухонної солі зв'язуються з актином та міозином і запобігають утворенню актоміозину. Стримуючи АТФ-ну активність міозину, сіль затримує розвиток посмертного заклякання.
Дія хлористого натрію на білки м'яса проявляється після проникнення його до м'язових волокон, тому для зміни фізико-хімічного стану білків потрібен інтервал часу в межах 8-10 годин при температурі 0°С.
Дифузія солі проходить швидше, якщо збільшити температуру. Однак, цей шлях неприйнятний, тому що температурний оптимум екстракцій соле- розчинних білків знаходиться в діапазоні від 0 до 2°С. Крім того, при температурі вище 10°С починають інтенсивно розвиватися мікроорганізми, що викликають псування м'яса.
Слід зазначити, що хоч кухонна сіль не проявляє у застосовуваних концентраціях бактеріостатичної дії, до деякої міри вона здатна стримувати розвиток більшості мікроорганізмів, у тому числі і гнилісних.
При виробництві сирокопчених та сиров'ялених ковбас за традиційною технологією соління застосовують для досягнення мети, протилежної тій, що досягається при солінні м'яса для варених ковбас, а саме для зневоднювання. Це стає можливо, якщо вилучити вологу, яка виділяється із м'яса на етапі, коли осмотичний тиск розсолу (в тому числі утвореного при сухому солінні) вищий за осмотичний тиск тканинної рідини, що обумовлює зневоднювання тканини. У подальшому з розвитком дифузійного накопичення засолювальних речовин у м'ясі осмотичний тиск зростає, а, в розсолі знижується, що забезпечує поступовий перехід до фази обводнення. Щоб виключити цей етап, соління м'яса здійснюють на похилистих стелажах або в ємкостях з перфорованим дном.
Під впливом кухонної солі при солінні, а також у результаті теплової обробки втрачається природне забарвлення м'яса. Щоб уникнути цього, до м'яса додають нітрит натрію. Оскільки колір ковбас є важливим показником їх якості і в значній мірі визначає споживчий попит, питання барвоутворення необхідно розглянути докладніше.
Стабілізація забарвлення м'ясопродуктів. Природне забарвлення м'яса зникає під дією деяких технологічних факторів (соління, нагрівання). Це пов'язано з особливостями будови пігментів, які формують колір м'яса.
Основні барвні пігменти м'яса - міоглобін (90%) і гемоглобін (10 %) - складаються з білкового компонента (глобіну) та простатичної групи - гема. Вміст їх у яловичині коливається у межах від 0,4 до 1%.
Небілкова частина міоглобіну (гем) - це комплексна сполука чотирьох пірольних кілець з центральним атомом заліза. Саме атом заліза забезпечує різні барвникові відтінки м'яса тому, що, легко окислюючись і віддаючи один електрон, він може утворювати три форми міоглобіну: відповідно міоглобін, оксиміоглобін та метміоглобін. Міоглобін, який надає м'ясу пурпурово-червоне забарвлення, легко окислюється і утворює оксиміоглобінрожево-червоного кольору. За певних умов (тривалий вплив повітря, нагрівання) відбувається більш глибоке окислення, яке супроводжується переходом заліза гема з двовалентного у тривалентний. Метміоглобін, що утворюється при цьому, має коричнево-сіре забарвлення.
Наявність та якісне співвідношення різних форм міоглобіну визначає інтенсивність і характер забарвлення м'яса і м'ясопродуктів.
Кухонна сіль прискорює окислення пігментів м'язової тканини м'яса, яка у результаті утворення метпігментів набуває коричнево-бурого забарвлення. Теплова обробка супроводжується зміною забарвлення м'ясопродуктів внаслідок денатурації глобіну та втрати гемовими пігментами здатності зворотно зв язувати кисень.
Щоб уникнути небажаних змін кольору, разом з засолювальними компонентами вводять нітрити. Рожево-червоне забарвлення виробів після теплової обробки пов'язано з утворенням нітрозопігментів досить стійких до окислення. Утворення забарвлення м'яса при солінні сировини у присутності нітриту - результат складних біохімічних реакцій.
Важливою умовою, яка забезпечує отримання інтенсивного забарвлення м'ясопродуктів, є відновлення нітриту, що призводить до утворення окису азоту. Нітрит натрію як сіль слабкої кислоти та сильної основи при солінні у кислому середовищі, характерному для свіжого м'яса, гідролізується водою
Азотиста кислота нестійка і розпадається під дією редукованих речовин. Окис азоту, вступаючи в реакцію з міоглобіном, утворює нітрозоміог-лобін, який при нагріванні переходить у нітрозоміохромоген - пігмент червоного кольору.
Швидкість та інтенсивність забарвлення залежить від кількості окису азоту, що накопичується у м'ясі. Необхідною умовою для протікання цього етапу барвоутворення є наявність відновлювачів та рН середовища, оптимум котрого знаходиться у діапазоні від 5,4 до 6,0. При надмірному зниженні величини рН яскравість забарвлення падає, що обумовлюється розвитком денатураційних процесів білкових речовин. Крім того, при рН нижче 5,0 відбувається інтенсивний розпад азотистої кислоти і окис азоту випаровується, не встигнувши вступити в реакцію. При рН, близького до нейтрального, процеси значно гальмуються. Цим частково пояснюється погане забарвлення виробів із парного м'яса, а також з ексудативної сировини.
В умовах соління нарівні з утворенням окису азоту відбувається його розпад, тому кількість окису азоту визначається співвідношенням швидкостей його утворення і розпаду. У зв'язку з цим ефект забарвлення вищий, коли швидкість відновлення азотистої кислоти до окису азоту більша. Цьому процесу сприяють відновлюючі системи, які знаходяться у самій м'язовій тканині, денітрифікуючі бактерії, а також ефективні відновлювачі - аскорбінова кислота, аскорбінат та ериторбат натрію, редукуючі сахари.
Аскорбінова кислота реагує безпосередньо з азотистою кислотою з утворенням дегідрату аскорбінової кислоти та окису а! Іри цьому виключається утворення двоокису азоту, який є сильним окислювачем і викликає небажані окислювальні зміни пігментів.
Реакція взаємодії окису азоту з міоглобіном протікає за часом і збільшується з подовженням часу соління, але до певного рівня.
При тривалому витримуванні NoMB в присутності повітря, світла та низьких рН можлива реакція з утворенням мет-форми.
Важливим моментом у барвоутворенні м'ясних виробів є кількість нітриту натрію. При дефіциті нітриту натрію утворюваного окису азоту не вистачає для вступу в реакцію зі всіма наявними у м'ясі молекулами міоглобіну.
Вживання нітриту натрію з надлишком (понад 5-7,5 на 100 кг сировини) може призвести до ряду негативних наслідків. Нітрит натрію фізіологічно шкідливий і отруйний, утворені за його участюN-нітрозаміни мають канцерогенну дію. Збільшені дози нітриту можуть викликати за певних умов утворення пігментів з сірим, бурим і навіть зеленуватим забарвленням. З урахуванням цього дозування при солінні і залишковий вміст нітриту у готовому продукті намагаються звести до мінімуму. Повністю відмовитись від його використання або замінити іншими барвниками неможливо, тому що одночасно з участю у реакції барвоутворення нітрит натрію виконує ряд додаткових технологічних функцій. Він має виявлений інгібуючий вплив на ботулінус та токсигенну плісняву, проявляє антитоксичну дію у відношенні до ліпідів і сприяє формуванню смаку та аромату.
Узагальнюючи сказане, можна відзначити, що стабільність забарвлення м'ясопродуктів в першу чергу залежить від концентрації гемових пігментів, що беруть участь у реакціях, від швидкості утворення окису азоту, його кількості, стійкості зв'язку між N0 та Мв, від співвідношення у м'ясі NО-Мв та Меt-Мв (NО-Мв кількісно повинен переважати).
Враховуючи складність хімізму явищ, пов'язаних зі стабілізацією забарвлення, необхідно розглянути причини, що обумовлюють відхилення в інтенсивності кольору м'яса чи нерівномірності формування забарвлення ковбасних батонів.
Фактором барвоутворення є кількісний вміст міоглобіну у рецептурі ковбас. Він залежить від виду сировини (у свинині Мв менше, ніж у ялови-чині), від співвідношення тканин (повинна переважати м'язова тканина), а також від рН м'яса (оптимум 5,4-6,0).
Велике значення має правильне використання нітриту натрію та прискорювачів соління; Для рівномірного розподілу нітриту натрію в обсязі сировини його застосовують у вигляді розчину (концентрація не вища 2,5%) з обов'язковим перемішуванням у залежності від введення при солінні м'яса чи під час підготування фаршу.
Аскорбінову кислоту не можна вводити до розсолу чи засолювальних сумішей, що містять нітрит, тому що у результаті швидкого відновлення нітрит буде деструктурований до N0 та N02. З цієї причини нітрит слід вводити у м'ясні емульсії при кутеруванні.
Аскорбінат натрію повільніше взаємодіє з нітритом натрію і його пропонують додавати до засолювальних сумішей.
Дозування аскорбінової кислоти - 47 г, аскорбінату натрію -52 г на 100 кг м'яса. У деяких випадках дефект забарвлення може бути пов'язаний з температурою. Підвищення температури соління до 8-20°С у присутності нітритів викликає інтенсивний їх розпад до NО, частина якого не встигає з'єднуватися з Мв і звітрюється із сировини. У результаті у м'ясі разом з NOMв буде наявним Met Мв. Близький за механізмом ефект (рожеве кільце - ззовні, сірий фарш всередині ковбасних батонів) отримують при застосуванні форсованого режиму обжарювання при термообробці. Найчастіше цей дефект кольору трапляється через відсутність періоду витримки фаршу перед обжарюванням і при введенні нітриту натрію у кутер в момент приготування фаршу.
Слід вважати, що іноді навіть добре забарвлені вироби можуть знебар- люватися під впливом ферментів мікробіального походження - оксидаз. Цьому процесу сприяє введення в рецептуру ковбас шпику, що містить перекиси. Нітрозопігменти також дуже чутливі до окислення на світлі, у результаті чого через декілька годин експонування поверхня продукту світлішає, набуває сірувато-коричневого відтінку.
Розуміння механізму формування забарвлення м'ясопродуктів і факторів, що впливають на розвиток цього процесу, дозволяє гарантувати одержання м'ясних виробів з привабливим зовнішнім виглядом та стабільним кольором.
3. Приготування фаршу. Після соління готують фарш: подрібнюють м'ясо до передбаченого стандартом ступеня і перемішують складові частини у відповідності з рецепту рою виробу. Залежно від виду ковбасних виробів ступінь подрібнення варіюють від порівняно великих шматків (розміром 4-25 мм) до практично повної гомогенізації сировини.
Одержання м'ясних емульсій з тонкоподрібненої сировини. Тонке подрібнення м'яса - найважливіша операція у виробництві варених виробів. Від якості її виконання залежить вихід, структура та консистенція ковбас, наявність або відсутність бульйонних чи жирових набряків.
При механічному подрібненні сировини (гомогенізації) відбувається деструкція природної клітинної структури тканин і утворення вторинної структури у результаті формування стабільної водно-білково-жирової емульсії. Вторинне структуроутворення - це складний комплекс механічних, фізико-хімічних та колоїдних процесів, що включають екстракцію розчинних міофібрілярних та саркоплазматичних білків, їх гідратацію і розчинення, зв'язування води, диспергування жиру, утворення білкової структурної матриці і власне водо-білково-жирової емульсії. Звичайно для тонкого подрібнення м'яса застосовують кутер.
При обробці м'яса на кутері протягом перших 2-3 хвилин переважає процес механічного руйнування клітинної структури тканин, відбувається руйнування м'язових волокон і їх вміст витікає назовні. Білки екстрагуються у водну фазу, утворену доданою водою та водою м'яса, причому ефективність процесу збільшується у присутності кухонної солі.
Після цього починається інтенсивне набрякання м'язових білків, зв'язування води, доданої у кутер, з подальшим вторинним структуроутворенням білків проміж себе і утворенням гелевої матриці. На цьому етапі для формування структури фаршу і поглинання ним води особливе значення має ступінь переходу міофібрілярних білків у розчинений стан, чому сприяє наявність кухонної солі та гомогенізація сировини. Через недостатнє подрібнення білкові речовини не повністю вивільнюються з клітинної структури і не беруть участі у зв'язуванні води, що може призвести до розшарування структури фаршу.
На заключній стадії кутерування відбуваться подрібнення і диспергування жирової тканини та утворення водо-білково-жирової емульсії.
Сировина, що містить жир, має більш м'яку структуру і потребує меншої тривалості обробки, у зв'язку з чим вводиться до кутеру останньою. При інтенсивному подрібненні жирова тканина диспергує у вигляді твердих частинок розміром 20-25 мм, що складаються переважно з жирових клітин. Одночасно частково руйнується структура жирової тканини, у результаті чого жирова крапля витікає із пошкоджених клітин. У міру руйнування клітин та підвищення температури фаршу вивільнюється і диспергується більша кількість жиру, який необхідно зв'язати і стабілізувати, щоб попередити його виділення з продукту.
Частковому топленню жиру при кутеруванні сприяє також локальне перегрівання фаршу у зоні різання, яке може бути значно більше, ніж загальна температура емульсії. Розміри емульгованих частинок жиру становлять від 1 до 0,1 мм і характерні для колоїдних систем.
При подрібненні розмороженої сировини руйнування жирових клітин починається значно раніше, ніж охолодженої, тому тривалість обробки мороженої сировини можна трохи скоротити.
Основна маса жиру знаходиться у фарші у вигляді грубої дисперсної фази і лише невелика її частина може емульгуватися в рідкому стані. Збільшення частки емульгованого рідкого жиру у фарші може сприяти погіршенню консистенції готового продукту. При 15-18°С жир не може топитися, отже, і утворюватися емульсія, тому відбувається дісперсія маленьких частинок твердого жиру у рідкому фарші. Молекули розчинених білків як поверхнево-активних речовин адсорбуються з безперервної фази на поверхні подрібнених жирових частинок, розгортаючись гідрофобними угрупованнями до жиру, гідрофільними - до водяної фази. У результаті навколо частинок жиру утворюється адсорбційна плівка, яка утримує жир у диспергованому стані.
Водорозчинні білки здатні емульгувати 30 мл жиру на 100 г білка, соле- розчинні - 40 мл. '
У міру подрібнення фаршу ступінь диспергування і загальна площа поверхні жирових частинок збільшується, тому для зв'язування жиру необхідна достатня кількість водно-білкової фази. При надто сильному подрібненні кількість розчиненого білка може стати недостатньою, тоді частина жирових часточок залишається вільною, не покритою плівкою емульгатора.
Надмірне підвищення температури, що відбувається при цьому, може викликати часткову денатурацію і руйнування білкових плівок, в тому числі від механічної дії при подрібненні та перемішуванні. Це знижує стійкість системи і сприяє виділенню бульйонно-жирових набряків під час термічної обробки ковбас.
Таким чином, кількість жиру і води, а також ступінь подрібнення сировини визначають необхідну кількість розчинного білка для утворення стабільної м'ясної емульсії. Загальна тривалість подрібнення повинна бути достатньою, щоб утворити білкову матрицю, яка оточує дисперговані жирові частинки.
Викладені положення обумовлюють практику приготування гомогенних м'ясних емульсій і режими кутерування. Для одержання стабільних емульсій, які забезпечують високу якість готових виробів, особливе значення мають такі фактори, як послідовність закладання компонентів до кутера; тривалість обробки; температура і тривалість кутерування; кількість уведеної води; стан м'яса, вакуумування фаршу.
Послідовність закладання компонентів до кутера. Приготування гомогенних емульсій починають із обробки на кутері пісної сировини з додаванням всієї кількості солі, передбаченої рецептурою (якщо м'ясо несолоне) і мінімальної кількості води, щоб забезпечити у системі концентрацію солі, необхідну для максимальної екстракції солерозчинних білків м'яса. Якщо кількість солі згідно з рецептурою становить 22-25% на 100 кг сировини, то при введенні на початку кутерування до пісної сировини 5-15% води досягається необхідна концентрація солі у суміші пісної сировини з водою. При використанні заздалегідь посоленого м'яса подрібнення слід починати також із пісної сировини з поступовим додаванням води невеликими дозами.
Додавання відразу надто великої кількості води розбавляє концентрацію солі у системі і знижує ефективність подрібнення внаслідок розрідження фаршу. Найкраще додавати воду порціями, які відразу без залишку поглинаються м'ясом. Воду вводять через 1 хв після початку кутерування, інакше у результаті різкого падіння лобового опору не буде досягнуто необхідного ступеня руйнування тканин. Оптимальна температура сировини, що забезпечує найкращу екстракцію солорозчинних білків на першій фазі кутерування, 0-2°С. Фосфати додають на початку куттерування, тому що вони збільшують водозв'язуючу здатність білків. Кількісний вміст сполучної тканини у сировині, температура суміші та швидкість різання зумовлюють тривалість обробки сировини на першій фазі куттерування, яка становить від 2 до 4 хвилин.
На другому етапі кутерування подрібнюють жиромістку сировину, що необхідно для досягнення потрібного ступеня диспергування жиру. Одночасно вносять крохмаль або борошно, сухе молоко, спеції, аскорбінову кислоту. Додавання крохмалю, борошна та сухого молока в кінці процесу обумовлено тим, що вони швидко поглинають надлишок води, і це може створити несприятливі умови для екстракції розчинних білків м'яса, яка продовжується. Якщо при солінні м'яса не додавали нітрит, то його 25% розчин виливають на поверхню фаршу.
Тривалість обробки залежить від конструкції кутерів і в середньому становить 7-11 хвилин. На цей час закінчується повторне структуроутворення і всі показники фаршу (липкість, водозв'язуюча здатність) сягають найбільших значень. Якщо емульсію перекутерувати, жирові глобули надто подрібняться, а площа поверхні збільшиться настільки, що може не вистачити білка для емульгування усього жиру. Такі емульсії розпадаються і обумовлюють низьку якість готового продукту.
Менша тривалість циклу кутерування не забезпечує повне руйнування структури м'язової тканини. При використанні швидкісних кутерів тривалість кутерування знижується до 4-6 хвилин.
Температура футерування. Під час тертя м'яса об частини кутера виділяється велика кількість тепла, температура фаршу підвищується до 17-20°С, але у місцях контакту ножів з фаршем вона може бути ще вищою, внаслідок чого виникає небезпека місцевого перегрівання до температур, близьких до температури денатурації білків. Це може спричинити зменшення водозв'язу- ючої здатності білків, руйнуванні білкових плівок, появу розсипчастості, бульйонних та жирових набряків у готових виробах. Тупі ножі кутера, великий проміжок між ножами та чашею кутера, надто тривале подрібнення - все це призводить до підвищення температури м'ясної емульсії. Щоб запобігти нагріванню подрібненого м'яса, при кутеруванні додають лускоподібний лід або холодну воду з температурою близько 0°С, але надмірне зниження температури фаршу (нижче 0°С) веде до зменшення пластичності жиру, що негативно впливає на здатність жиру утворювати емульсію і погіршує барвоутворення ковбас.
Оптимальна температура готового фаршу після кутерування повинна становити 12-17°С. При використанні високошвидкісних кутерів температура фаршу може досягти 20-21 °С протягом 3 хв обробки. За звичаєм, чим довша тривалість подрібненйя, тим нижчу температуру повинен мати фарш.
Якщо фарш після кутеру обробляють на машинах тонкого подрібнення безперервної дії (емульситатор, колоїдний млин, мікрокутер і т.ін.), які можуть підвищити його температуру на 4-6°С, кінцева температура емульсії після кутера не повинна перевищувати 14°С. Температура фаршу - найважливіший показник, що визначає тривалість подрібнення. її необхідно постійно контролювати, щоб не допустити передчасного підвищення.
Кількість уведеної води з урахуванням втрат термічної обробки повинна бути такою, щоб, з одного боку, вологість готового продукту не перевищувала передбаченої стандартом норми (з урахуванням вологості використаної сировини і втат при термічній обробці) і, з другого, щоб якість виробів відповідала вимогам стандарту (консистенція повинна бути щільна, пружна). Введення до кутеру води кількістю 10-40% до маси сировини забезпечує розчинність білкових речовин і реалізує їх потенціальну водозв'язуючу здатність. Кількість води у вказаному діапазоні за/іежить від виду сировини: чим вищий вміст жирової тканини, тим менше потрібно води. Зменшення кількості доданої води спричиняє погіршення соковитості, появу жорсткої гумовистої консистенції, зменшення виходу.
При надмірному введенні води ковбаси мають розсипчату, «піскову» консистенцію, тому що слабшають сили зв'язку між частинками фаршу, можливе виділення вологи у вигляді напливів бульйону під оболонкою.
Стан м'яса може суттєво впливати на процес кутерування. Обробка сировини, яка знаходиться в різному термічному стані, має свою специфіку.
Парне м'ясо має підвищену температуру, тому необхідно контролювати температуру емульсії, не допускаючи її підвищення понад 18°С. З цією метою слід на першій фазі кутерування додавати до сировини достатню кількість льоду або снігу (краще переохолоджену льодо-сольову суміш) одночасно з усією, передбаченою рецептурою, кількістю кухонної солі.
При використанні замороженого м'яса основну увагу потрібно приділяти досягненню потрібного ступеня подрібнення сировини, що зумовлює рівень екстракції солерозчинних білків.
Рекомендується здійснювати завчасне подрібнення блоків на струганих машинах або блокорізках, або збільшити тривалість кутерування для досягнення потрібного ступеня гомогенізації.
При роботі з м'ясом, що має відхилення у розвитку автолізу, зокрема з ознаками РSЕ, необхідно використовувати фосфати, а також комбінувати з м'ясом DFD. Для поліпшення кольору емульсії можна ввести цільну кров або препарат гемоглобіну.
При роботі з сировиною, що має підвищений вміст жиру, доцільно на першому етапі кутерування ввести всю кількість води, передбачену рецептурою.
Вакуумування фаршу. В процесі кутерування з високою швидкістю обертання ножів до фаршу попадає велика кількість повітря. Аерація фаршу погано впливає на колір, смак та консистенцію ковбас. Кисень повітря, реагуючи з пігментами м'яса, викликає утворення сірого забарвлення навколо повітряних пор. Наявність кисню у продукті сприяє росту мікрофлори, окислювальному псуванню жиру, викликає утворення пористості виробів або повітряних порожніх «ліхтарів». Для підвищення якості ковбас застосовують вакуумування, використовуючи для цього вакуум-кутери, вакуум-мешалки і вакуум-шприци. В умовах вакууму аерація фаршу не відбувається, поліпшується консистенція фаршу, забарвлення, підвищується вихід готової продукції, скорочується число та розмір мікропор, збільшується ступінь подрібнення волокон, що призводить до підвищення водо- зв'язуючої здатності та липкості фаршу, підвищення щільності ковбас, гальмуються окислювальні процеси.
Оптимальний залишковий тиск, що забезпечує високу якість та вихід продукту, становить 0,25 * 105 Па.
Отримання м'ясних емульсій з грубоподрібненої сировини. До ковбасних виробів, що виготовляються з грубоподрібненої сировини, відносяться напівкопчені, варено-копчені та копчені ковбаси.
На відміну від гомогенних м'ясних емульсій, в емульсіях даного типу м'ясо має частково збережену клітинну структуру. Жир подрібнений, але практично не диспергований. Кількість води у системі обмежена тією, яка безпосередньо знаходиться у м'ясі, і це відповідно забезпечує відносно високий рівень вмісту сухих речовин.
Все це визначає специфіку утворення м'ясних емульсій з грубоподрібненої сировини, але основний принцип емульгування - створення стабільної взаємодії у системі «жир-вода- білок» зберігається.
Характерною зовнішньою особливістю емульсій цього типу є наявність у них візуально видимих на розрізі структурних елементів м'яса, а також виявлена у тій чи іншій мірі розсипчастість, що забезпечує необхідну швидкість сушіння та розвиток ферментативних процесів (сирокопчені та варено-копчені ковбаси). На прикладі традиційної технології виробництва напівкопчених ковбас розглянемо особливості процесу приготування м'ясних есульсій з грубоподрібненої сировини.
Як відомо, в технологічному процесі напівкопчених ковбас передбачені такі види обробки сировини: приймання, подрібнення на вовчку з діаметром отворів решітки від 2-3 мм до 16-25 мм, перемішування фаршу з засолювальними речовинами та його витримуванням при 2-4°С протягом 12-48 годин залежно від ступеня подрібнення. В окремих випадках можна солити м'ясо безпосередньо шматками (2-4 доби).
Після закінчення соління сировину (шрот та шматки) повторно подрібнюють на вовчку (діаметр решітки 2-3 мм) і відправляють для приготування м'ясної емульсії у мішалці. Компоненти рецептури закладають у змішувач і обробляють у певній послідовності. Спочатку перемішують пісну яловичину, баранину чи свинину (2-3 хв.), додаючи прянощі, часник та нітрит натрію, якщо його не додавали під час соління. Потім невеликими порціями вносять подрібнену на шматочки напівжирну свинину і перемішують ще 2-3 хвилини, після чого додають подрібнену грудинку, шпик-сирець, поступово розсипаючи їх по поверхні фаршу, і обробляють у мішалці протягом 2 хвилин.
При використанні несолених грудинок, жиру-сирцю чи шпику додають сіль у розрахунку 3% до маси несоленої сировини. Перемішування проводять до одержання однорідної емульсії, рівномірного розподілення у ній шматків грудинки, жиру-сирцю та напівжирної свинини, виявленого наростання липкості. Загальна тривалість перемішування становить 6-8 хвилин. Температура готового фаршу не повинна перевищувати 12°С.
При обробці на вовчку м'ясо не тільки ріжеться, але й мнеться і перетирається, причому чим менший діаметр отворів решітки, тим сильніше нагрівається сировина внаслідок тертя. У результаті подрібнення м'яса на вовчку частина м'язових волокон руйнується, частина втрачає цілісність, виникає можливість для виходу міофібрілярних та саркоплазматичних білків на поверхню. Але цей процес за даним ступенем подрібнення проходить досить повільно, про що свідчить динаміка зміни в'язкості м'ясної системи.
Введення значної кількості кухонної солі (3-4%) до подрібненої сировини забезпечує підвищення осмотичного тиску, внаслідок чого м'язові білки інтенсивніше починають виходити з клітинних структур, крім того одночасно підвищується і їх розчинність. Перемішування подрібненого м'яса з засолювальними речовинами прискорює ці процеси.
Під час наступного витримування подрібненої сировини у засолюванні відбувається подальший розвиток розглянутих процесів до досягнення максимуму та утворення безперервної фази майбутньої м'ясної емульсії «білок- вода».
Мікроструктурний аналіз показує, що сирий фарш ковбас грубого подрібнення складається з дуже неоднорідних за складом, розмірами та формою частинок. Переривна тверда фаза подана гідратованими білковими міцелами, жировими часточками, інкапсульованими білковою оболонкою, фрагментами зруйнованих м'язових волокон, жирових клітин, обривками та шматками сполучної тканини і т. ін.
Безперервна рідка фаза, як і в тонкоподрібнених емульсіях, - це водяний розчин білкових та низькомолекулярних органічних та неорганічних речовин.
Безпосередньо після подрібнення на вовчку часточки перервної та безперервної фаз зв'язані міжсобою досить слабо. Однак, з виходом міофібрі- лярних та саркоплазматичних білків у воду, що міститься у м'ясі, збільшенням їх концентрації і рівня розчинності у безперервній рідкій фазі поступово починає формуватися просторовий каркас - матриця з твердоподібними властивостями. У зв'язку з відносно невисоким, вмістом води у подрібненій м'ясній сировині утворюються сприятливі умови для контактування та взаємодії частинок дисперсної фази.
Частинки перервної фази у процесі витримування у засолюванні утворюють поміж себе молекулярні зв'язки через прошарок безперервної фази «білок-вода», при цьому одночасно диспергований жир досить міцно взаємодіє з гідрофобними групами білків. Міцність зв'язку «білок-жир» вища, ніж у часточок перервної фази між собою. В цілому утворені у подібних м'ясних емульсіях зв'язки надто слабкі, вони легко розриваються (наприклад, при перемішуванні та шприцюванні) і структурна основа емульсії може руйнуватися. Однак, внаслідок наявності на поверхні частинок надлишку поверхневої енергії після зняття зовнішніх впливів (у процесі осаджування) зв'язки відносно легко відновлюються, довільно відновлюється і структура м'ясної системи. Таким чином, головною характерною особливістю м'ясних емульсій, приготованих з грубоподрібненої сировини, є те, що їх формування відбувається за рахунок міжмолекулярної взаємодії м'язових білків у водяному середовищі з утворенням просторового каркасу. В чарунках каркасу знаходяться крупні частки - глобули жиру, фрагменти структурних елементів м'яса тощо. Одночасно частина диспергованого жиру приєднується до сітки «білок-вода», утворюючи емульсію.
Через те, що одержувані м'ясні емульсії дуже лабільні за властивостями, стабілізацію їх стану здійснюють шляхом термообробки. Нагрівання супроводжується денатурацією розчинних білкових речовин, втратою їх,розчинності, збільшенням ступеня гідрофобності і відбувається агрегатування часток за рахунок міжмолекулярних сил та коагуляції білка.
Жир під дією високої температури топиться, диспергується і приєднуєть ся до гідрофобних угруповань білка.
У результаті таких взаємодій частки м'ясної емульсії зв'язуються у суцільну структуру і утворюють з дисперсним середовищем (водою) єдиний конгламерат з добре виявленими твердоподібними властивостями і пронизаний густою сіткою мікро- та макрокапілярів, що в результаті забезпечує одержання готової продукції високої якості.
При виробництві напівкопчених ковбас з підмороженої або мороженої блочної сировини приготування емульсій здійснюють на кутері або кутері- змішувачі. Потрібний ступінь подрібнення забезпечується короткочасністю періоду обробки сировини (3-3,5 хв., у тому числі шпику та грудинки - менше хвилини). Послідовність закладання сировини зберігається такою ж, як і при виготовлені фаршу на мішалці.
При цьому необхідно зазначити, що стабільність отримуваних на кутері емульсій в першу чергу обумовлена:
- введенням усієї кількості кухонної солі до пісної сировини, що забезпечує екстракцію солерозчинних білків м'яса;
- низькою температурою сировини, що дає змогу підвищити функціонально-технологічні властивості м'язових білків;
- вищим ступенем диспергування жиру;
- перевагою принципу різання над ефектом стискання та розривання (у порівнянні з подрібненням сировини на вовчку), що супроводжується більшим виходом білків із м'язових волокон;
- інтенсивним перемішуванням компонентів рецептури.
Технічні засоби для отримання м'ясних емульсій. Залежно від виду ковбасних виробів та специфіки використовуваної сировини застосовують різні види подрібнюючого устаткування. Найретельніше м'ясо подрібнюють при виробництві сосисок, сардельок, варених та ліверних ковбас. При виробництві напівкопчених, варено-копчених, сирокопчених та сиров'ялених ковбас не обов'язково повністю руйнувати клітинну структуру сировини, але вона повинна бути досить подрібнена, щоб одержати однорідний в'язкий фарш. Складання фаршу за рецептурою і рівномірне розподілення компонентів залежить від виду ковбас та подрібнюючого обладнання.
Структурно-однорідний фарш, для одержання якого застосовують кутер, складається безпосередньо при кутеруванні. При використанні машин тонкого подрібнення частини фаршу заздалегіть перемішують у мішалках. Структурно-неоднорідний фарш, що містить шматочки шпику або крупноподрібнені шматки м'яса, виготовляють у мішалках. Аналогічно складають фарш при одержанні грубоподрібнених емульсій.
Для одержання гомогенних тонкоподрібнених м'ясних емульсій найбільше розповсюдженими є такі варіанти використання обладнання:
- кутер;
- мішалка у комплекті з колоїдним млином (емульситатором);
- кутер у комплекті з колоїдним млином;
- агрегати, до яких входять мішалка, кутер та емульситатор.
Для одержання структурно-неодйорідних емульсій використовуюють:
- кутер з ножами зворотного ходу;
- кутер-мішалку;
- кутер + мішалку;
- мішалку + емульситатор + мішалку.
Грубподрібнені емульсії отримують залежно від термічного стану використовуваної м'ясної сировини за двома варіантами:
- вовчок - мішалка (охолоджене м'ясо);
- кутер (підморожене м'ясо шматками);
- подрібнювач блоків - кутер (заморожене м'ясо блоками).
Зі всіх видів устаткування, що застосовується для приготування м'ясних емульсій, перевагу мають високошвидкісні кутери (швидкість різання понад 130 м/с), які забезпечують інтенсивне подрібнення сировини на основі різання з одночасним перемішуванням. Це створює сприятливі умови для розвитку вологоутворення у фарші і позитивно впливає на якість та вихід продукту. Вирішальним фактором є високий ступінь подрібнення сировини, що досягається у досить короткий період без суттєвого підвищення температури фаршу.
Кутери можуть мати різні розміри і характеризуватися різною продуктивністю, що дуже утруднює стандартизацію методики кутерування, але принцип одержання м'ясних емульсій залишається однаковим незалежно від ку тера, який застосовується.
Кутери можуть оснащуватися різноманітним допоміжним устаткуванням, мета його - підвищення продуктивності або забезпечення універсальності цього виду устаткування. До них відносяться вакуумуючий пристрій, дозатор води, пристрій, регулюючий тривалість кутерування або кінцеву температуру, лопаті, здатні обертатися у зворотному напрямку, щоб досягти ефекту переміщування тощо.
Із допоміжних пристроїв, якими оснащені сучасні кутери, більшість сконструйовані таким чином, що скорочують ступінь участі оператора в обслуговуванні кутера і дозволяють стабільно гарантувати якість вироблюваної продукції на етапі виготовлення емульсій. Такі пристрої, як реле часу чи пристрій для контролю температури призначені для стандартизації кутерування різних сировинних сумішей та для зменшення можливості перекутерування. Дозатори стандартизують кількість доданої вологи до кутеру і усувають необхідність міряти воду відрами.
Вакуум-кутери оснащені термічною кришкою та вакуумним насосом, забезпечують найвищу якість варених ковбас - це комплекси, до складу яких входять вовчок, власне кутер і змішувач, що дає змогу спростити технологічний процес та підвищити продуктивність праці.
Хоча кутери мають різні конструкції, усі вони працюють за одним принципом. Різальний механізм кутера створений набором серпоподібних ножів, які обертаються з великою швидкістю на валу, і стальною гребінкою, яка зачищує леза ножів від м'яса, що прилипло. Принцип подрібнення - розсікання у формі протяжного різання, що супроводжується значним зсуненням шарів матеріалу відносно один до одного.
При роботі на кутері необхідно контролювати правильність установлення ножів, ступінь їх застосування, відстань між лезом ножа та чашею кутера, коефіцієнт завантаження чаші.
Машини тонкого подрібнення безперервної дії - емульситатори, колоїдні млини, мікрокутери забезпечують найвищий ступінь руйнування усіх тканин, включаючи сполучну. Однак в цих машинах можна тільки подрібнювати, але не можна складати фарш. Найчастіше їх використовують:
- після короткочасного подрібнення на кутері;
- для отримання тонких емульсій при наявності у рецептурі м'яса з великим вмістом сполучної тканини.
Машини для тонкого подрібнення розподіляють за принципом роботи або будови ручного механізму. Подрібнювачі, що працюють за принципом «ніж-решітка» (емульситатор) по конструкції прості, але в них спостерігається підвищене нагрівання сировини за рахунок тертя ножів об решітку. В подрібнювачах роторного типу (колоїдний млин), робочий орган котрих зроблено у вигляді рухомого зубчастого ротора і зубчастого статора, м'ясо нагрівається трохи менше.
Ножові подрібнювачі (мікрокутер) містять в собі елементи звичайних кутерів, але тільки працюють безперервно і з більшою кількістю серпоподібних ножів, розміщених у нерухомому циліндричному корпусі.
Апарати тонкого подрібнення потребують контролю за ступенем заточування ріжучого інструмента, за регулюванням відстані між ножами (для м'ясних емульсій зазор повинен становити від 0,4 до 1,25 мм). Для запобігання перегрівання фаршу після подрібнення його вивантажують при більш низьких температурах.
Мішалки, що застосовують у ковбасному виробництві, відрізняються розмірами, формою лопатей та способом розвантаження. Лопаті насаджені на двох валах, які обертаються назустріч один одному з різною швидкістю. Краще перемішування і найменший період часу обробки забезпечують мішалки з 2-подібними лопатями.
Шнекові мішалки не забезпечують швидку екстракцію солерозчинних білків, що потребує збільшення процесу перемішування.