Text
                    

В.И.Курко Основы бездымного копчения Москва «Легкая и пищевая промышленность» 1984
ББК 36.92 К 93 УДК 664.951.3 Курко В. И. Основы бездымного копчения. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 228 с. Рассмотрены основы производства копченых изделий с применением коптиль- ных препаратов. Дана краткая характеристика коптильных препаратов, описаны схемы их получения, способы хранения и приемы использования. Изложены химические и технологические основы производства копченых продуктов бездым- ным копчением, перспективы его развития. Для инженерно-технических работников рыбной и мясной промышленности. Табл. 53. Ил. 53. Библ.— 141 название. Рецензенты: д-р техн. наук|Н. И. Крылова), канд. техн, наук }Е. А. Хван |. 4002040000—199 --------------199—84 044(01)—84 К © Издательство «Легкая и пищевая промышленность», 1984.
Введение Положительные стороны копчения хорошо известны: с помо- щью этого широко распространенного технологического приема при изготовлении разнообразной продукции из рыбы и мяса полу- чают не только продукты, обладающие особыми привлекательны- ми вкусовыми свойствами, но и изделия (прежде всего холодного копчения), которым присуща повышенная устойчивость к окисли- тельным и микробиальным изменениям при хранении. Вместе с тем традиционное копчение, т. е. обработка подготовленных полу- фабрикатов непосредственно древесным дымом, имеет ряд недо- статков, наличие которых во все времена, начиная от выпуска пер- вых промышленных партий копченых пищевых продуктов, застав- ляло работать над совершенствованием техники и технологии это- го процесса. Одним из таких недостатков является трудность получения партий однородной готовой продукции. Отчасти это связано с не- возможностью генерации однородного и стабильного по составу коптильного дыма, поскольку в дымогенераторах любых конст- рукций и температура, и другие условия образования дыма в ло- кальных зонах термического разложения органической массы дре- весины (опилки, щепа, стружки, чурки, дрова) непрерывно изме- няются, поэтому в целом возникновение собственно коптильного дыма в значительной степени носит хаотический характер. В результате не только каждая новая партия обрабатываемого в коптильной печи продукта, но и одна и та же партия изделий подвергается воздействию коптильной среды, содержание коптиль- ных компонентов в которой меняется весьма существенно во вре- мени. При этом в сравнительно короткие промежутки времени про- исходят изменения не только в соотношениях основных групп хи- мических соединений, образующих дым (фенолы, кислоты, осно- вания, спирты, кетоны, альдегиды и т. д.), но и в соотношениях компонентов в одной и той же группе (например, одно-, двух- и трехатомных фенолов или различного рода кислот, углеводородов и т. д.). Чрезмерный размах таких, колебаний как группового, так и внутригруппового состава коптильного дыма, может быть в изве- стной степени (но далеко не полностью) уменьшен при использо- вании для его получения опилок (стружек, щепы), строго опреде- 3
ленных по размерам, влажности и другим качественным показа- телям, а также при использовании таких систем дымогенераторов^ в которых процесс дымообразования очень четко регулирован (поддержание в строго определенных пределах температуры по- да, количества поступающего с воздухом кислорода в зону окис- ления и т. п.). В большей степени это может быть осуществлено в системах дымогенераторов с внешним подводом тепла (ПСМ-2, дымогенера- тор колхоза им. Кирова с электроподогревом и т. п.), в мень- шей— в дымогенераторах так называемого колосникового типа,, в которых получаемый дым обладает наиболее нестабильным,, сильно колеблющимся химическим составом. Практически состав коптильной среды, которой обрабатывают- продукты, подвергается непрерывным изменениям независимо от способа генерации дыма и применяемых конструкций дымогенера- торов, что приводит к различиям в степени сорбции коптильных компонентов обрабатываемыми продуктами, как при обработке7 одной и той же партии полуфабриката, так и при обработке раз- личных партий продукции одного и того же наименования. Эти различия, сказывающиеся в конечном итоге на качестве готовых изделий, усиливаются в результате того, что различные изделия, расположенные в разных местах клети (вверху и внизу в крайних рядах или в середине), подвергаются неодинаковому контакту (по характеру и интенсивности воздействия) с коптиль- ной средой. Можно ли избежать этих недостатков, присущих традиционно- му копчению, применяя коптильные препараты? Приводимые ни- же примеры использования коптильных препаратов позволяют от- ветить на этот вопрос положительно. К настоящему времени накопилась достаточно обширная оте- чественная и зарубежная техническая литература по методам по- лучения коптильных препаратов, их химическому составу и техно- логическим свойствам, оценке их с точки зрения санитарно-гигие- нического благополучия [19, 21—26, 35—45, 60—68, 72, 85, 106— 109, 93, 119—123 и др.]. Введение таких препаратов в строго определенных количест- вах к массе фарша, предназначаемого для рыбных или мясных колбас, в процессе его составления в мешалке или при куттеро- вании дает возможность получать однородные по содержанию коп- тильных компонентов изделия как в очередной партии изготавли- ваемых копченых продуктов, так и во всех предыдущих или по- следующих партиях. Таким образом, могут быть получены про- дукты не только с одинаковой степенью прокопченности (т. е. с практически одинаковым содержанием фенольных и других ком- понентов, ответственных за вкус и аромат копчения), но и с за- данным уровнем копчения (слабый привкус, средне- или сильно- выраженные специфические вкусовые свойства копченого изделия). Преимущества бездымного копчения при производстве формо- ванных копченых изделий очевидны, поскольку в этом случае пол- 4
ностью исчезает потребность в целом производственном подразде- лении— дымогенераторном хозяйстве, а вместе с этим — в специ- альной периодической санитарной обработке коптильных камер, т. е. освобождении их от сажи, копоти, отложений смолы, улуч- шаются санитарно-гигиенические условия труда. Использование коптильных препаратов позволяет получать го- товые изделия, максимально унифицированные не только по вку- совым показателям, но и по колеру, т. е. окраске поверхности коп- ченых продуктов в специфические цвета с глянцевито-желтым, ли- монным, золотистым (для рыбных продуктов) или красновато-ко- ричневатым (для колбас, окороков холодного копчения) оттенками. Одним из перспективных, успешно развивающихся способов производства такого рода изделий является обработка продуктов тонкодиспергированными коптильными препаратами в электриче- ском поле высокого напряжения, что в отличие от электростатиче- ского копчения продуктов дымом позволяет строго дозировать осаждаемые на поверхность изделия коптильные, в том числе и красящие, компоненты. Кроме того, в этом случае на продукт осаждаются лишь желательные коптильные компоненты без какой- либо примеси балластных и вредных веществ типа 3,4-бензпирена (что характерно для случая электростатического осаждения дыма). Что же касается однородности химического состава коптильных препаратов, то и здесь имеются резкие отличия в их пользу. Коптильные препараты готовят, как правило, из большого ко- личества конденсата дыма, собранного в течение довольно дли- тельного времени. Поэтому исходное сырье — водный конденсат дыма — является достаточно однородным, так как изменения в составе дыма при его образовании нивелируются химическим со- ставом конденсата. Кроме того, при необходимости могут быть осуществлены соответствующие изменения состава или показате- лей уже готового коптильного препарата, например снижена кис- лотность, pH препарата доведен до уровней, соответствующих тех- ническим требованиям. Для практического употребления применяются коптильные пре- параты определенного состава, значения показателей которых ко- леблются в несравненно более узких пределах, чем в коптильном дыме, что позволяет строго регламентировать содержание коп- тильных компонентов в продукции бездымного копчения. Еще одним весьма существенным преимуществом бездымного копчения является возможность получения копченой продукции, приемлемой в санитарно-гигиеническом отношении, т. е. не содер- жащей потенциально вредных для человека химических веществ, В коптильном дыме такие вещества содержатся в довольно ощути- мых количествах, и по этой причине копчение традиционными спо- собами приводит к загрязнению ими в той или иной степени обра- батываемых изделий. Сказанное прежде всего относится к таким составляющим дре- весного дыма, как полициклические ароматические углеводороды, 5
среди которых выделяется 3,4-бензпирен, канцерогенная актив- ность которого больше, чем у других представителей этой группы соединений, и который по этой причине является индикатором кан- церогенности коптильного дыма. При изготовлении коптильных препаратов предпринимаются меры против попадания в их состав полициклических ароматиче- ских углеводородов. Технологические приемы, применяемые с этой целью, разнооб- разны и зависят от типа коптильного препарата (коптильная жидкость, концентрат коптильного дыма, концентрат ароматиче- ских коптильных компонентов и др.) и его назначения (для вве- дения в фарш при его составлении и т. д.), однако во всех случа- ях, как правило, содержание полициклических ароматических уг- леводородов (ПАУ) в них либо сводится до ничтожного миниму- ма, либо такого рода канцерогенные и проканцерогенные вещест- ва отсутствуют полностью. Нет необходимости прибегать к каким-либо приемам для ис- ключения ПАУ в тех случаях, когда исходным сырьем для коп- тильных препаратов служат не конденсаты дыма или пиролизаты древесины лесохимического происхождения, а химически чистые реактивы, которые в совокупности при определенном соотноше- нии, будучи растворенными в воде, достаточно удовлетворительно имитируют аромат и вкус копчения. Такого рода препараты, ха- рактерным представителем которых является коптильный препа- рат ВНИИМП-1, предназначены преимущественно для производст- ва формованных изделий типа вареных колбас, сосисок, сарделек. Преимуществом бездымного копчения является и то, что если при традиционном дымовом способе в результате контакта коп- ченых продуктов с нитрогазами, содержащимися в коптильном дыме, возникала опасность загрязнения продуктов нитрозоамина- ми, то при бездымных способах копчения это крайне нежелатель- ное явление полностью исключается. В настоящее время, несмотря на многие .явные преимущества бездымного копчения перед устаревшей, неэкономичной, явно не- благополучной в санитарно-гигиеническом отношении технологией копчения древесным дымом, в рыбной промышленности в отличие от мясной нет общего мнения по вопросу полного и быстрого перехода на прогрессивный, рациональный и научно обоснованный способ копчения, т. е. получения копченых изделий только с при- менением коптильных препаратов. Причинами служат и недостаток коптильных препаратов, и не- совершенство некоторых из них, а также отсутствие коптильного оборудования, которое можно было бы быстро приспособить для работы по новой технологии в широких масштабах. Сказывается также довольно прочно укоренившаяся привычка к «традиционно- му», веками употреблявшемуся технологическому приему. Необходимо комплексное проведение разработок коптильных препаратов для рыбной промышленности учеными НИИ рыбопере- рабатывающей промышленности с участием работников НИИО- 6
ГАЗа, лесохимических предприятий, Минздрава СССР. Только при этом условии в развитии бездымного копчения может быть получен тот положительный эффект, какой характерен сейчас для мясной промышленности, научные работники которой непосредст- венно разрабатывали составы и технологию производства коп- тильных препаратов. Особую важность приобретают научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, направленные на совершенст- вование технологии бездымного копчения, на быстрейшее внедре- ние этой передовой технологии в рыбообрабатывающую промыш- ленность в связи с постановлением ЦК КПСС и Совета Минист- ров СССР «Об усилении работы по экономии и рациональному использованию сырьевых, топливно-энергетических и других мате- риальных ресурсов» (1981 г.). В постановлении указывается на настоятельную необходимость разработки и внедрения новой тех- ники, использование наиболее прогрессивных технологических про- цессов и иных решений, обеспечивающих рациональное использо- вание и экономию ресурсов при высоком качестве продукции. Постановление обязывает осуществить решительный поворот всей плановой и хозяйственной деятельности, науки и техники к более эффективному использованию и экономии материальных ресурсов. Прямое отношение к проблемам, рассматриваемым в настоя- щей книге, имеют те положения постановления, в которых гово- рится о создании «систем машин, высокоэкономичных малоотход- ных и безотходных технологических процессов», о рациональном использовании древесины. Всем этим задачам применительно к производству копченых продуктов из рыбы и мяса и посвящается настоящая книга. Автор приносит свою глубочайшую признательность старшему научному сотруднику ВНИРО В. Ф. Мыцулу и доктору техниче- ских наук Ф. М. Ржавской, которые способствовали быстрейшему завершению данного труда, а также своим ученикам — инженерам Ю. И. Горохову и Э. Н. Киму за техническую помощь при работе над отдельными разделами книги. 7
г Коптильные препараты Глава В настоящее время в СССР, Англии, Польше, США, Франции, Югославии, Японии и других странах для целей бездымного коп- чения предлагается большое количество разнообразных по техно- логическим свойствам, химическому составу и способам примене- ния коптильных препаратов и коптильных жидкостей с самыми разными названиями и индексами: Аромат копчения, Вахтоль, Во- беоль, ВНИИМП и ВНИИМП-1, Геркосеф-1, Геркосеф-2 и Герко- сеф-3, Жидкий дым-062, Жидкий дым-063, КП-74, Концентрат 8027, Коптильная соль, Коптильное масло, МИНХ, ПДВ, Смоук- текс, Хекосеф, Фюмаром жидкий, Фюмаром жирорастворимый, Чарзол и др. В зависимости от способа изготовления коптильные препараты обладают различным внешним видом: от светло-желтых водных растворов и маслянистых жидкостей разнообразных коричневых оттенков до темно-коричневых и даже черных похожих на смолу пастообразных, а также порошкообразных продуктов. Химический состав коптильных препаратов Внутригрупповой состав коптильных препаратов весьма разно- образен, например состав только 12 препаратов, содержащих во- ду, может колебаться в весьма широких пределах [85]. Компонент Содержание, % Вода 11 —92 Фенолы 0,2—2,9 Кислоты 2,9—9,5 Карбонильные соединения 2,6—4,6 Представление о соотношении этих основных групп органиче- ских компонентов в отдельных зарубежных коптильных препара- тах и коптильных жидкостях можно получить из данных табл. 1 [119]. . Сравнение содержания в различных видах коптильных препа- ратов, которые предлагаются для изготовления копченых продук- тов, таких компонентов, как фурфурол, метиловый спирт, сложные эфиры, нелетучие вещества, а также расшифровка отдельных фракций, например фракций кислот [62], выявили существенные различия в их составе (табл. 2). 8 1
Таблица 1 Препарат Общее содержание Соотношение в препарате фенолов, г/кг кислот, мг/г карбониль- ных соеди- нений, мг/г Коптильная жидкость на основе дыма 5,54 32,66 15,8 1:5,9:2,9 из американского орешника То же на основе концентрата дыма 4,06 3,73 7,4 1:0,9:1,8 другой древесины Жидкий дым-062 57,54 10,56 168,0 1:0,2:2,9 Жидкий дым-063 4,62 6,44 15,6 1:1,4:3,4 Конденсат дыма из дымогенератора <1,00 30,13 84,3 1:30:84 Эстром 70-ФХ-03 48,18 20,98 3,4 1:0,4:0,07 Коптильное масло-1 219,46 103,68 107,9 1:0,5:0,5 Коптильное масло-2 21,37 54,85 9,8 1:2,6:0,5 Фюмаром водорастворимый 49,91 37,49 9,5 1:0,7:0,2 Фюмаром жирорастворимый 123,41 0,55 5,8 1:0,004:0,05 Фюмаром-Cerelose —- 4,60 2,8 — Фюмаром-Sel — 3,22 1,0 — На основании приведенных в табл. 2 данных можно заклю- чить, что препарат № 9 почти не содержит летучих веществ, а в препарате № 7 преобладают кислотосодержащие соединения, из которых в препаратах № 4, 6, 7 и 8 обнаружены такие кислоты, как уксусная, пропионовая, масляная и капроновая. Гептановая Таблица 2 Компонент препарата на 100 мл № и наименование препарата 1 1 2 3 4 6 1 3 9 Аромат копчения 1 (Япония) 1 । Фюмер-соль (Франция) Вобеоль (Франция) Коптильная жидкость! (Венгрия) 1 ПДВ (Польша) Коптильная жидкость (Канада) ВНИИМП (СССР) । Вахтоль (СССР) МИНХ (СССР) Фенол 2,4 1,5 0,8 3,4 30,0 2,1 1,2 2,2 9,4 Карбонильные сое- динения В том числе 18,1 1,4 5,3 11,4 7,8 16,8 5,5 10,5 4,6 ненасыщенные 17,4 1,1 5,2 4,7 7,8 11,2 : 5,3 6,0 1,2 насыщенные 0,7 0,3 0,7 6,7 Нет 5,6 0,2 4,5 3,4 Фурфурол 2,3 0,6 2,2 1,1 0,6 0,5 2,1 0,5 Нет Кислоты 45,0 4,8 1,1 53,7 1,6 100 16,7 45,0 23,3 Сложные эфиры 17,2 4,6 6,9 59,5 1,5 8,1 3,8 44,6 0,8 Метиловый спирт 15,3 2,1 1,0 2,0 3,2 4,9 4,1 1,6 Нет Нелетучие соедине- 2,3 0,47 0,4 0,16 13,6 3,5 0,02 1,4 15,2 НИЯ 9
кислота найдена в препаратах № 7 и 8, валериановая кислота — в № 6 и 7. Муравьиная кислота найдена во всех исследованных образцах, причем в № 2, 3 и 5 — в следовых количествах, что свидетельству- ет практически об отсутствии в них этой основной группы коптиль- ных компонентов. Часть приведенных в табл. 2 препаратов (№ 3, 6, 8, 9) при- годна, по утверждению автора исследований [119], для поверх- ностной обработки продуктов, тогда как другие, в том числе так называемый гранулированный дым, соль и специи с ароматом коп- чения, а также ВНИИМП, рекомендуется вводить в продукт при его изготовлении [109]. Усиливающийся практический интерес к бездымным способам производства копченых изделий из рыбы и мяса, применение са- мых современных аналитических методов, например капиллярной газожидкостной хроматографии в сочетании с одновременным анализом на масс-спектрографе и других, позволили значительно пополнить перечень химических веществ, входящих в состав коп- тильных препаратов. Эти данные приведены в табл. 3, в которой для лучшего представления о химической природе этих веществ они разбиты по групповым признакам [62, 85, 106, 119]. В нормативно-технической документации приводится сравни- тельно небольшой перечень показателей физического и химическо- го состава коптильных препаратов (обычно в укрупненном виде — содержание суммарных фенолов, суммарных карбонильных соеди- нений, общая кислотность). При этом для различных коптильных препаратов показатели носят различный характер: для МИНХ, например, содержание меди не должно превышать 5 мг/кг, для ВНИИМП-1 регламентируется содержание тяжелых металлов, а для Вахтоля и ВНИИМП упомянутые примеси не допускаются (табл. 4). В то же время в литературе не приводятся данные, характеризующие химический состав коптильных препаратов с учетом балансового содержания всех веществ (например, классов органических соединений), входящих в состав данного препарата или коптильной жидкости (а следовательно, в той или иной сте- пени проявляющих свое действие при попадании в обрабатывае- мый продукт); не оговаривается необходимость проверки или до- полнительной очистки, например фильтрование препарата после его длительного хранения. Результаты изучения и сравнительные исследования свидетель- ствуют о весьма широком варьировании химического состава и свойств различных коптильных препаратов, предназначенных для бездымного копчения (см. табл. 4). Новым следует признать появление исследований, в которых осуществлена практически полная качественная и количественная расшифровка основных компонентов коптильных препаратов, од- нако эти данные получены для сравнительно узкого круга коп- тильных препаратов (состоящих преимущественно из фенольной фракции дыма). 10
Таблица 3 Принадлежность к группам органических соединений Номенклатура по IUPAC» Синоним Структурная формула Температура кипении, °C Спирты Метанол Этанол Метиловый Этиловый Фурфурилол Фурфуриловый Беизилол Бензиловый 64,6 78,4 171 205,2 Фенол о-Крезол -и-Крезол Фенолы и их эфиры3 Карболовая кислота о-Метилфеиол ж-Метилфенол 182 190,9 202,8 И
г Продолжение табл. 3, Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Температура кипения, °C Номенклатура IUPAC1 Синоним п-Метилкрезол п-Крезол 202,5 2,3-Ксиленол 2,3- Димети лфеиол 218 2,4-Ксиленол 2,4- Диметилфеноя 2,5-Ксиленол 2,5-Диметилфенол 2,6-Ксиленол 2,6-Диметилфенол ОН I 12
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Температура кипения, °C Номенклатура по IUPAC* Синоним 3,4-Ксилеиол 3,4-Диметилфеиол 225 о-Этилфеиол Флорол л-Этилфенол З-Оксиэ тилбензол 214 л-Этилфенол 4-Оксиэтилбензол 219 л-Изопропилфенол л-Оксикумол, л-оксикумен 223-225 229,3 13
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Температура кипения. °C Номенклатура по’ IUPAC1 Синоним Карвакрол 2-Мет ил- 5- изопропил- фенол 238 2,4,5-Триметилфенол Псевдокумол 2,4,6-Триметилфенол Мезитол 2,3-Диэтил фенол 2,4-Диэтилфенол ОН I ОН I I СН3 ОН I -СН2-СНЭ - сн2- сн3 169,35 При 220 возгоняется 229—230 14
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Номенклатура по IUPAC* Синоним Структурная формула 2,5-Диэтилфенол 242— 243 2,6-Диэтилфенол 3,4-Диэтилфенол 252—253 2,6-Диметоксифенол 2,6-Димегиловын эфир пирогаллола, 2,6-сирингол 258 262,7 о-сн3 3,4-Диметоксифенол 3,4-Диметиловый эфир пирогаллола, 3,4-сириигол 15
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Температу ра кипения, °C Номенклатура по ILJPAC1 Синоним 2,6-Диметокси- 4- ме- ти лфенол 2,6-Диметиловый эфир-4-метил пиро- галлола, 2,6-метилсирингол 2,6-Диметокси- 4-этил фенол 2,6-Диметиловый эфир-4 этилпиро- галлола, 2,6-этил- сирингол 272—274 2,6-Диметокси- 4-ал- лил фенол 2,6-Диметиловый эфир-4-аллилпиро- галлола, 2,6-аллил- сирингол 170— 171/17 мм.рт. ст. 2,6-Диметокси- 4-пропенилфенол 2,6-Диметиловый эфир-4-пропенилпи- рогаллола, 2,6-4-пропенилси- рингол 179—181/11 мм. рт. ст. 16
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения, °C Номенклатура по IUPAC1 Снионим 205 Гваякол о-Метоксифенол, монометиловый, эфир ; пирокатехина 4-Метилгваякол Креозол 221,& 4-Этилгваякол ОН 229—2301 4-Пропилгваякол I сн2-сн2-сн3 247' 4-Винилгваякол Гипергол 112—114/12 мм. рт. ст. 17
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура • кипения, С Номенклатура по IUPAC1 Синоним Эвгенол 4-Аллилгваякол он ^^^-о-сн. 252—253 1 сн2-сн=сн2 цис-Изоэвгеиол 266 лграис-Изоэвгеиол ОН —О—СИ 2 57-25 сн,-нс=сн З-Метоксипирокате- хии Моиометиловый эфир пирогаллола 146-147 Пирокатехин Катехол, катехин, 1,2-диоксибензол 240 18
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера-, тура кипения * °C Номенклатура по ШРАС1 Синоним Анизол 155 Метоксибеизол, ме- тил —фениловый эфир Вератрол Диметиловый эфир пирокатехина, 1,2-диметоксибеизол 206—207 1,4-Диметоксибен- Диметиловый эфир зол гидрохинона < 205; 212,6 4-Метил-вератрол Тимол ОН 233,5 19-
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура Номенклатура по IUPAC* Синоним кипения, СС Кислоты Алифатические моиоКарбоиовне Муравьиная — НСООН Уксусная — СН3СООН Пропионовая — СН3—СН2—СООН Масляная — СН3—(СН2)2—СООН сн3 Изомасляная — НС—СООН СН3 Валериановая — СН3—(СН2)3—СООН Капроновая * Гексановая СН3— (СН2)4—СООН Энантовая Гептановая СН3—(СН2)5—СООН СН3—СН=С-СООН Тиглино вая 2-Метилкротоновая | сн3 Ангеликовая 2-Метилизокротоно- То же вая Алифатические дикарбоновые Малоновая — HOOC—СН2—СООН Малеиновая цис- Бутендиовая НООС—СН=СН—СООН Фумаровая /праяс-Бутендио- НООС—СН=СН—СООН вая Кетокар боновые НООС—С—(СН2)2—СООН 2-Оксоглутаровая а-Кетоглутаровая II О Н3С—С—СН2—СН2—СООН 4-Оксо валериановая Левулиновая || О СН3—С—СООН 2-Оксопропионовая Пировиноградная II О 100,7 118,1 141 163,5 , 154,4 | 186,4 202;205 222—224 198,5 185 Разла- гается То же Возго- няется При 135 разла- гается 154 При 165 разла- гается 20
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения, СС • Номенклатура по IUPAC1 Снионим Ароматические Бензойная Салициловая 249 При 211 - возго- няется Фураны 2,4-Диметилфуран -2-Изопропилфуран 106—109 '2-Ацетилфуран 173 ’2-Пропилфуран 114—115 2-Ацетил-5-метил- ' фуран 100—101/25 мм. рт. ст. 21
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения °C А Номенклатура w по IUPAC* Синоним 2,5-Диметил-З-аце- тилфуран 1 о II Н5С-СЧ H3C-L J-CH, (У 196 Бензофуран Кумарон 2-Метилбензофуран З-Метилбензофуран 169; 174 197,3 19& Карбонильные соединения Пропилметилкетон — Бутилметилкетон — 2,5-Гексадион — СН,—СН2—СН2—СО-СН3 101,7 СН3-СН2—СН2—СН2-СО-СН3 127,2 СН3-СО-СН2—СН2—СО-СН3 88/25 мм.рт.ст. Циклопентанон — II О 22
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения, °C Номенклатура по IL’PAC1 Синоним 2-Циклопентенон 135.7 2-Метил-2-цикло- лентенон 157 З-Мети л- 2-цик ло- лентенон 157,8 2,3-Диметил-2-цик- лопентенон 75/15 мм. рт. ст. 2- Г идрокси-3-метил- ‘2-циклопентенон 105/21 мм.рт. ст. Циклогексанов 155, 156,7 23
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений ♦ Структурная формула Темпера- тура кипения» СС Номенклатура по ШРАС1 Синоним 2-Циклогексенон 169 2-Метил-1,2-цикло- Циклотен пентадион Ацетофенон 210 202, 5 Диметилкетон Ацетон Биацетил Диацетил 1-Гидрокси-2-бута- _____ нон 2-Фурилметилкетон — 1,2-Циклопентадион — СН3—С-СН3 II, О 56,24- СН3—С—С—СН3 II II О О 88 но—сн2—с—сн2—сн3 II 48 51,5 О О II 105 О” 24
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения, °C Номенклатура по IUPAC* Синоним З-Этил-1,2-цикло- лентадион С=О сн2-сн, Гвдрокси-2-пропа- Ацетол НОЛ НО—СН2—С—СН3 При 146 || разла- О гается 4-Гидрокси-З-мет- Ацетованиллон оксиацетофенон 295—300 Дибутилкетон Валерон СН3—СН2—СН2—СН2 \=О СН3—СН2—СН2—CH2Z 181—182 Диизобутилкетон Изовалерон сн3 сн3—сьСсн 165—166 СН3—СН-СН^ СН3 Альдегиды Алифатического ряда Формальдегид Ацетальдегид Пропиональдегид бутиральдегид Муравьиный альде- нсно 21 гид Уксусный альдегид СН3—сно 20,2; 21 Пропионовый аль- дегид сн3—сн2—сно 48,8 Масляный альдегид сн3—сн2—сн2—сно 74,7; 75,7 25
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения СС Номенклатура _ по IUPAC1 Синоним Валеральдегид Валериановый аль- СН3—СН2—СН2—СН2^-СНО 215, 218 Дегид Глиоксаль — ОНС—СНО 50,7 Ароматического ряда Анисальдегид 248 Бензальдегид 4- Гидроксибензаль- дегид 179 При 116 возго- няется Ванилин 285 26
П родолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения, С Номенклатура по IC’PAC1 Синоним 192—193 4-Гидрокси-3,5-ди- Сиреневый альдегид Метоксибензальдегид 4-Гидрокси-3,5-ди- метоксициинамаль - дегид Синаповый альдегид Н3С—Q СН=СН-СНО I ОН 4-Гидрокси-З-мето- ксициннамальдегид Конифериловый альдегид сн=сн-сно 157,2/5 мм. рт. ст. Г етероциклические 2-Фуральдегид Фурфурол сно 161,7 4-Гидрокси-5-ме- Оксиметилфурфурол тил- 2- фу ра льдегид 2 -Мети л- 2 - пентеи- 1-ал онс—с=сн—сн„—сн3 I сн3 137—138 27
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических соединений Структурная формула Темпера- тура кипения, °C Номенклатура по IUPAC1 Синоним 2,4-Пентадиенал — онс—сн=сн—сн=сн2 36—37/20 мм.рт. стч 2-Формилпиррол — -сно 45 (/пл) 5-М етил-2-фураль- Дегид — н,с О j-CHO ; 187 Прочие соединения 4-Ацетоксианизол 4-Метоксибензоаце- тат о-со-сн} о-сн3 2-Ацетоксипиррол 1-Инданон 220 244 Ацетоксиацетон СН3—С—СН2—О—С—СН3 II II О о 174—175 •у-Бутиролактон у-Кротонолактон г-----о----1 СН2—СН2—СН2—О=С 205 1-----О----) СН2—СН=СН—со 28
Продолжение табл. 3 Принадлежность к группам органических н соединений Структурная формула Номенклатура по IUPAC1 Синоним Темпера- тура кипения, °C о.Метил-0-кротоно- лактон 0-Ангеликовый лактон |--О---1 сн2—С—СО 167 (0-форма) 208—209 (а-форма) сн3 З-Гидрокси-2-ме- Мальтол тил-у-пирон 162: Примечание. В графе «Синонимы* приведены наиболее распространенные названия. 1 International Union Pure and Applied Chemistry. 2 Средн фенолов—коптильных компонентов—идентифицированы также: 4-пропнлфе- нол; 2,3,5-трнметилфенол; 2,3,6-триметилфенол; орто-аллилфеиол; 5-метнлгваякол; 3-метил- гваякол; мета-аллилфенол; пара-аллилфенол; 3-оксиметилбензоат; 3-(4-окси-3-метоксифеиил)- пропаналь—1; 3-м етокси-4-окси-ацетобензоат; 3-(4/-оксн-3/,5-диметоксифенил)-пропаналь-1; 4-окси-3,5-днметоксиэтилбензоат; 5-метилпирокатехин; 3-этилпирокатехин; 4-этилпирокатехин; 3-метоксипирокатехин; пропилпирокатехин; метилметоксипирокатехнн; этилметокснпирока- техин; конифериловый спирт; 1.(4/-окси-3'-метоксифенил)-пропанон.1; 3-(4'—окси-3',5'-диме- токсифенил)-пропаиаль-1; 4-окси-3,5-диметоксиацетобеизоат. Особого внимания заслуживает характеристика коптильных препаратов по содержанию фенолов. Их количество в различных препаратах колеблется в весьма широких пределах — от 0,08 до- 30 % (см. табл. 4). Более того, в одних коптильных препаратах обнаруживается большое разнообразие фенольных соединений, в других — только- Два вещества этого класса. Количественное определение содержания фенолов в коптильных препаратах осуществляется, как правило, колориметрическими способами. В то же время известно, что фенольные соединения,, имеющие гидроксильные группы в //-положении, не образуют ок- рашенных комплексов, играющих решающую роль в колориметри- ческих определениях. Таким образом, чем больше таких веществ среди прочих фенольных соединений, тем больше ошибка в оп- ределении истинного содержания фенолов в коптильном препа- рате. Кроме того, технология изготовления отдельных коптильных Препаратов настолько различна (это прежде всего относится к препаратам типа рафинированных конденсатов дыма, препаратам, состоящим преимущественно из фенольной фракции, и препаратам 29
г
типа Вахтоль), что и по качественному составу фенольные фрак- ции резко отличаются друг от друга. Это в свою очередь весьма существенно сказывается на достоверности определений (ошибка в содержании фенолов при определении колориметрическими ме- тодами достигает около 200 %). В конечном итоге, пользуясь ста- рыми колориметрическими методами, становится невозможным установить какие-либо ПДК (предельно-допустимые количества). для фенольных соединений в копченых продуктах, коптильных препаратах и других коптильных средах. Выходом из этого положения может быть либо определение фенолов более совершенными, нежели колориметрические, мето- дами, например на основе газовой хроматографии, либо установ- ление поправочных коэффициентов для основных исследуемых объектов, по отношению к которым применяется колориметриче- ский метод. (Поправочные коэффициенты должны учитывать ко- личество фенолов в данном объекте, которые не дают цветных реакций с 4-аминоантипирином, 2,6-дихлорхинонхлорамидом или. другим реактивом.) В литературе пока еще не выдвигаются рекомендации, которые в какой-либо форме ограничивали бы коррозирующее действие, коптильных препаратов, особенно при высоких температурах об- работки продукта. Отсутствуют также рекомендации к коптиль- ным препаратам в отношении их технологических свойств, в част- ности возможности их применения путем предварительного дис- пергирования до частиц определенных размеров. Таким образом, в перечне показателей, характеризующих коп- тильные препараты, предназначаемые для употребления при про- изводстве копченых продуктов, должны быть отражены как хими- ческий состав (а следовательно, и исходное сырье, из которого го- товят коптильный препарат, и рекомендации по схеме его получе- ния), так и технологические, эксплуатационные свойства, а также их санитарно-гигиеническая характеристика. Ниже приводится перечень таких показателей, в основу кото- рых положены данные обобщения материалов, изложенных в тех- нической и патентной литературе, практического опыта, накоплен- ного в процессе производства копченых изделий из рыбы и другого сырья с применением коптильных препаратов, данные, полученные при проведении проектно-конструкторских и научно-исследова- тельских разработок в области бездымного копчения. Способы изготовления коптильных препаратов Основными источниками для производства коптильных жидко- стей, коптильных препаратов или концентратов коптильного ды- Ма- предназначенных для замены обычного (дымового) копчения, являются органические соединения, получаемые при медленном и"Ти форсируемом термолизе древесины при условии неполного счисления (горения) органической массы древесины [4, 62, 15, 62, 'ъ ЮЗ, 114, 119, 121, 131]. При этом используют преимуществен- 31
т Но древесину лиственных пород, лишь в отдельных случаях при- меняют древесину хвойных пород, которую при этом подверга- ют специальной обработке. В отдельных разработках предлагает-, ся использовать не древесину, а специфические источники сырья, например лигнин или целлюлозу [29, 130]. ’ Крайне нежелательно использовать в качестве основного источ- > ника подсмольную воду [3], образуемую при сухой перегонке дре- j весины любых пород, из-за содержания в этом случае среди про-1 дуктов термолиза веществ, не свойственных натуральному коп- ’ тильному дыму —полимерных соединений, фенолов и других ве- > ществ, обладающих иными сенсорными и токсикологическими > свойствами по сравнению с аналогичными соединениями, образу- £ ющимися при неполном окислении (горении) древесины. о В качестве ингредиентов синтетических коптильных препара-1 лов могут быть применены как отдельные фракции и соединения, 5- найденные в натуральном коптильном дыме, так и отдельные чи- г <тые реактивы при условии соблюдения гигиенических требований ? (отсутствие токсических свойств). з Обилие коптильных препаратов (см. схему), коптильных^ жидкостей и коптильных эссенций, а также иных коптильных: средств, которые предлагаются промышленными и торговыми фир- 5 мами в различных странах мира для изготовления пищевых коп-; иеных продуктов, прежде всего необходимо каким-то образом г классифицировать. Это можно, по-видимому, сделать, учитывая и? технологию приготовления соответствующего коптильного средст- 5 ва, и основной источник исходного сырья для их производства, и способ применения. ’ Так как лучшим исходным сырьем для производства коптиль-1- пых жидкостей и коптильных препаратов являются конденсаты древесного дыма, получаемые при определенных условиях пироли- * за древесины и подвергаемые соответствующей обработке, нецеле- сообразно при классификации коптильных препаратов исходить ? из природы сырья, из которого они вырабатываются. | Чрезмерное разнообразие технологических приемов, используе- 5- мых при изготовлении коптильных препаратов, также не позволяет^ принять в качестве основы классификации технологию их произ- I водства. Поэтому, с нашей точки зрения, все имеющиеся коптиль- ( ные препараты было бы правильно подразделить (учитывая при< этом как выпускаемые коптильные средства, предназначенные для | бездымного копчения, так и средства, относящиеся к категориям | патентных предложений) на следующие основные категории: * коптильные препараты, изготавливаемые из конденсатов дре- ( весного дыма, предназначенные для обработки пищевых продук- ? лов с поверхности. Пригодны для производства рыбы холодного и горячего копчения, консервов типа «Шпроты в масле», евино- s копченостей, сырокопченых и полукопченых колбас и т. п.; * коптильные препараты, изготавливаемые из конденсатов дымз J и преимущественно используемые для целей копчения путем вве- дения их в продукт на различных стадиях технологического про- 32 2 Зак. 538 за
цесса его производства. Рекомендуются при производстве различ- ного рода формованных и структурированных изделий из рыбы и мяса, консервов различных видов, пастеризованной ветчины в банках и др.; коптильные препараты, которые изготавливают из сырья, полу- ченного иным способом, нежели при образовании коптильного дыма при пиролизе древесины, а также путем неполного горения (т. е. так же, как и древесный дым, но не из целой древесины, а из составных частей древесины — лигнина, целлюлозы или дру- гого материала). Для определения области их применения тре- буются специальные технологические эксперименты; прочие коптильные средства, точнее, добавки, придающие про- дуктам (изделиям из мяса, рыбы, плавленому сыру, суповым при- правам, соусам, томатной пасте и т. п.) аромат и привкус коп- чения. Для получения продуктов пиролитического разложения древе- сины могут быть применены любые процессы, обеспечивающие об- разование продуктов термического распада органической мас- сы древесины, аналогичных или близких к продуктам, получае- мым при естественном неполном горении (тлении) древесных опилок. К таким процессам относятся неполное горение опилок в виде куров, образование дыма в дымогенераторах, оборудованных ме- таллическими, керамическими (или изготовленными из другого материала) нагреваемыми поверхностями (подами). При исполь- зовании дымогенераторов так называемого колосникового типа рекомендуется получать конденсаты дыма из отработанной дымо- воздушной смеси, выбрасываемой из коптильной печи. Оптимальными условиями, обеспечивающими максимальный выход полезных коптильных веществ при ограниченном количест- ве вредных (типа канцерогенных полициклических соединений) и нежелательных (балластных) компонентов, являются условия, при которых одновременно происходят умеренные процессы термиче- ского разложения лигнина, целлюлозы и гемицеллюлозы древеси- ны и частичного (неполного) окисления возникающих продуктов термического разложения. Указанные условия обеспечиваются в первую очередь температурными параметрами деструкции орга- нической массы древесины и скоростью отвода образующихся коп- тильных компонентов из зоны термолиза и окисления. Скорость отвода дыма при сжигании в курах должна быть- минимальной (не более 0,1 м/с). Оптимальное значение температуры, при которой (ложно до- стичь максимального выхода коптильных компонентов (табл. 5), составляет около 400 °C 4. Кроме того, при 400 °C обеспечиваются минимальный выход канцерогенных углеводородов типа 3,4-бензпирена и лучшие тех- нологические качества дыма (способность придавать обрабаты- 1 J. Food Sci;, 1980, N 4, р. 999—1002. 34
Таблица 5 Компоненты конденсата дыма Выход компонентов, г/кг, прн температуре, СС 400 450 500 Фенолы 4,90 3,77 2,99 Кислоты 24,06 17,80 15,88 Карбонильные соединения 14,46 13,44 10,12 ваемому продукту наиболее полно выраженные аромат и вкус копчения [44]). Применение дымоген ер аторов колосникового типа менее целе- сообразно, поскольку при этом температура в зоне горения до- стигает 1100—1200 °C, в результате чего резко увеличивается вы- ход полициклических ароматических углеводородов, что затрудня- ет получение препарата, полностью свободного от канцерогенных веществ. При получении коптильных препаратов из конденсатов древес- ного дыма их состав может быть как весьма сложным и вклю-. чать почти все указанные в табл. 3 компоненты (в том числе те, которые образуются при изготовлении так называемых рафи- нированных конденсатов дыма), так и сравнительно простым (в том случае, когда коптильный препарат представляет собой собственно фенольную фракцию, извлеченную из конденсата дыма и очищенную от примесей). Принцип изготовления таких препаратов достаточно подробно описан, поэтому ниже приведены: технология получения отдельных наиболее характерных коп- тильных препаратов из пиролизатов древесины, в том числе на- шедших практическое применение при производстве копченых пи-. Щевых продуктов; описание отдельных существенных деталей изготовления коп- тильных препаратов, ранее не освещенных в литературе; примеры более поздних разработок способов получения коп- тильных препаратов, в частности наиболее перспективных с нашей точки зрения препаратов, которые могут быть названы «рафиниро- ванными конденсатами коптильного дыма». Коптильные препараты, которые производят, растворяя в воде . химически чистые реагенты, имеют обычно сравнительно простой состав из ограниченного количества компонентов [6]. В одном из таких препаратов под названием «Составы для придания мяс- ным продуктам вкуса копчености и аромата» содержится всего 16 компонентов (табл. 6). Технология производства такого рода коптильных составов является сравнительно простой и сводится к растворению в воде Или 1 %-ном водном растворе этилового спирта указанных хими- чески чистых реагентов в необходимой пропорции и последующей 2» 35
Таблица б Компоненты Содержание, вес. % Компоненты Содержание, вес. % Карбонильные соедине- пропионовая 0,03—0,25 НИЯ масляная 0,001—0,03 фурфурол 0,05—0,1 валериановая 0,01-0,1 валериановый альде- 0,0002—0,005 гептановая 0,001—0,01 гид Фенолы диоксиацетон 0,003—0,004 гваякол 0,0002—0,01 диацетил 0,001—0,001 о-крезол 0,0002—0,01 Органические кислоты 1,2—1,5 Органические , основа- уксусная НИЯ 0,00005—0,0008 капроновая 0,003—0,05 этиламин муравьиная 0,01—0,1 н-гексиламии 0,0005—0,0008 фасовке (розливу) в стеклянные емкости. Тем не менее изготов- ление препаратов такого типа осуществляют не только в опреде- ленной последовательности, но и с соблюдением ряда технологиче- ских условий. Коптильный препарат ВНИИМП-1. Для производства этого Препарата необходимо применять минимум три реактора (емко- сти) для подготовки и смешивания, выдержки и, наконец, хране- ния и розлива готовой продукции. В промежуточный реактор загружают необходимое (по расчету) количество воды и раствора уксусной кислоты. При этом некоторое расчетное количество ук- сусной кислоты оставляют для приготовления и последующего использования 10 %-ного водного раствора этого реагента. В этот же промежуточный реактор вводят требуемое по составу компо- зиции препарата количество муравьиной и пропионовой кислоты, а также фурфурола. Полученную смесь перекачивают в так называемый основной реактор, оборудованный мешалкой, и тщательно перемешивают. Затем в полученный раствор через соответствующий люк вводят смесь, имеющую в своем составе расчетное количество валериа- новой, масляной, капроновой и нептановой кислот. 10 %-ный вод- ный раствор уксусной кислоты необходим для предварительного (перед вводом в основной реактор) растворения в нем компонен- тов, содержащихся в композиции в наименьших количествах: ва- лерианового альдегида, диоксиацетона, диацетила, гваякола, о-крезола и обоих представителей органических оснований. Все эти реагенты предварительно отвешивают на лабораторных весах. После приготовления смеси этих реагентов в 10%-ном раство- ре уксусной кислоты ее также вводят через люк в основной реак- тор. При необходимости (если не было, например, использовано все расчетное количество уксусной кислоты), содержание воды и уксусной кислоты доводят до нормы, после чего раствор, содер- жащий все необходимые ингредиенты, перемешивают и выдержи- вают в реакторе в течение 14—16 ч. По истечении этого срока 36
концентрированный коптильный препарат перекачивают в емкость для готовой продукции, из которой его направляют на розлив в стеклянную тару, укупорку, этикетировку и упаковку. Загрузка реакторов, перекачивание растворов, подача на роз- лив всех жидкостей производятся с помощью вакуум-насосов. Одним из существенных преимуществ препарата ВНИИМП-1 является то, что он, будучи сильно концентрированным (перед употреблением препарат необходимо разводить водой в 50 раз),! является значительно более транспортабельным по сравнению с другими препаратами (типа ВНИИМП, Вахтоль, МИНХ). Коптильный препарат ВНИИМП. Этот препарат помимо своего прямого назначения — применения в производстве формованных - изделий в оболочках в целях придания им привкуса и запаха коп- чения— используется в качестве основы для производства коп- тильного препарата, которым обрабатывают продукты с поверх- ности [62, 5]. Коптильный препарат ВНИИМП, предназначенный для изго- товления копченых изделий способами, при которых его смешива- ют с полуфабрикатом, обычно находящимся в измельченном со- стоянии, производят, соблюдая ряд строго определенных условий. Одно из этих условий — применение для получения древесного». дыма (основного сырья при производстве данного препарата) дре- весины твердолиственных пород (обычно отходов деревоперераба- тывающих предприятий — опилок, щепы и т. п.). В качестве до- бавки к указанной древесине допускается применение березы, но не более 30 % к массе основной древесины и при условии полного удаления коры. Другим условием является тщательная очистка полученного при неполном горении дыма от балластных и нежелательных со- ставных. В частности, в целях освобождения исходного дыма от твердых частиц (золы, сажи, мельчайших обугленных частиц дре- весины и угля, а также сажи и нерастворимых смол) его еще в горячем состоянии (температура 200—270 °C) пропускают через Циклон. Последующее снижение температуры до 50 °C производят в холодильнике типа «труба в трубе». Для улавливания коптильных компонентов используют скруб- бер с сетчатыми тарелками, орошая парогазовую смесь вначале водой, а затем образующейся жижкой. Поскольку при рециркуля- ции жижки помимо постепенного укрепления (насыщения) коп- тильными компонентами происходит повышение температуры Жижки, ее пропускают через трубчатый холодильник. После насы- щения жижки до кислотности, равной 3,5, ее считают достаточно Укрепленной й собирают в стальную футерованную емкость. Ук- репленную жижку нейтрализуют, после чего разгоняют на две Фракции. Таким образом из перегонного куба дистилляционного Устройства жижку в процессе разделения переводят в два сбор-' ника, в первом нз которых содержится 1-я фракция с более ле- тучими компонентами, во втором — 2-я фракция, содержащая ме-. Нее летучие органические соединения. 37
г И нейтрализатор, и перегонный куб изнутри защищены кисло- тоупорной футеровкой, сборники выполнены из 2-слойной стали, другие емкости, например смесители, которые требуются на ко- нечной стадии изготовления препарата ВНИИМП, сделаны из специальной кислотоупорной стали. Перед выполнением стадии перегонки первую из полученных фракций подвергают тщательной дополнительной очистке. Для этого ее вначале подвергают обработке активированным углем, на котором сорбируются необходимые коптильные компоненты. Да- лее ненужную жидкую часть с включениями балластных веществ отделяют, а твердую часть, т. е. собственно сорбент части коптиль- ных ингредиентов будущего коптильного препарата ВНИИМП, вновь подвергают обработке способом дистилляции, воздействуя перегретым водяным паром в слабокислой среде. Образующийся при этом конденсат, содержащий только одни необходимые ингре- диенты для коптильного препарата, смешивают со 2-й фракцией в смесителе. В результате получается нейтрализованный, тщатель- но очищенный, свободный от вредных веществ и избытка балласт- ных соединений коптильный препарат ВНИИМП. Коптильные препараты Вахтоль и МИНХ. Для производства этих препаратов применяют иное исходное сырье и другую техно- логию по сравнению с коптильным препаратом ВНИИМП. Пре- параты Вахтоль и МИНХ производят на Вахтанском канифольно- экстракционном заводе. Остающийся после извлечения из щепы так называемого пневого осмола и коры преимущественно хвой- ной древесины (или в смеси с осиновыми и березовыми подруб- ками) необходимых веществ (скипидар, канифоль и т. п.) мате- риал сжигают на энергетической установке — генераторе системы Померанцева. Продукты термического распада древесины конден- сируют, получая «кислую воду», которую промывают и направля- ют в специальный сборник, где она отстаивается. После этого кис- лую воду направляют в напорный бак, из которого через стружеч- ный фильтр она поступает в выпарной аппарат. В межтрубное пространство аппарата непрерывно поступает греющий агент (перегретый водяной пар). В перегонном аппарате в свою очередь происходит отгонка паров летучих органических веществ с водя- ным паром — продуктов термического распада древесины. При этом в начальной стадии процесса перегонки, осуществляемой при температуре 100—127 °C, из «кислой воды» в первую очередь удаляются низкокипящие компоненты, затем по мере продолжения процесса и увеличения температуры перегонки — более высоко- кипящие. Первые фракции дистиллята для производства коптиль- ного препарата не используют. Основные же фракции отгонки — «соковый пар» — конденсируют, используя поверхностный тепло- обменник. Полученный дистиллят, представляющий собой коп- тильный препарат Вахтоль, подают в сборник готовой продукции. Основой для получения коптильного препарата МИНХ служит оставшаяся после стока наиболее летучих компонентов часть кис- лой воды с удельной массой 1,30—1,33. 38
Полученный упаренный раствор, представляющий собой водо- растворимую часть древесной пирогенной смолы, образующейся при термолизе древесины, направляют из выпарного аппарата в сборник-аэратор. В этом устройстве упомянутый раствор обраба- тывают воздухом в течение нескольких часов (расход воздуха примерно 25 м3 на 1 м3 обрабатываемого раствора), после чего полученный коптильный препарат МИНХ сливают в сборник го- товой продукции [39, 43, 44, 54 б, 62—64]. Различия в технологии изготовления коптильных препаратов Вахтоль и МИНХ сказываются и на различиях их химических составов. Органическая часть Вахтоля состоит из сравнительно низкомолекулярных соединений, среди которых преобладают веще- ства кислотного характера (около половины от содержания всех других веществ). Другие группы соединений: фенолы, карбониль- ные соединения, эфиры — входят в состав Вахтоля в примерно равных количествах (каждая составляет около 10 % общего коли- чества органических веществ). Карбоновые кислоты состоят преи- мущественно из уксусной (около 50%) и пропионовой (примерно 17%) кислот. Другие кислоты сохраняются в относительно не- больших количествах (в %): муравьиная — 3, масляная — 6, изо- валерьяновая — 6, кротоновая — 3, акриловая — 7. Основными составляющими фенольной фракции препарата Вахтоль являются: одно- и двухатомные фенолы — гваякол (25,3%), п-крезол (18%), о-крезол (около 7%), метилгваякол (около 6%), собственно фенол (около 5 %),. пирокатехин (поч- ти 10%). Среди нейтральных соединений установлено: наличие метил- формиата, метилацетата, метилпропионата, метйлфурана, метил- этилкетона, метилового спирта, пропионового альдегида, диаце- тила. В отличие от Вахтоля в состав МИНХ входит большое коли- чество нелетучих веществ с водяным паром и высококипящих сое- динений. В этом препарате из трех считающихся главными групп органических соединений — кислот, фенолов и карбонильных — массовая доля первой является абсолютно преобладающей. Общее количество фенолов и карбонильных соединений даже после раз- ведения препарата водой в соотношении 1 :7 (обычно рекомен- дуемое соотношение для получения рабочей коптильной жидко- сти) и отфильтровывания большого количества с'адка и всплы- вающих на поверхность смолистых и прочих балластных соедине- ний составляет чуть больше 1,5% содержания кислот (в пересчете на уксусную кислоту). В результате соотношение кислот фенолов и карбонильных сое- динений в рабочем растворе коптильной жидкости МИНХ выра- жается как 179:1:1 [36], что резко отличается от аналогичного соотношения в обычном коптильном дыме. Помимо трудностей технического характера, объясняющихся необходи- мостью отфильтровывания, удаления и утилизации всплывающих смол и нерас- творимого осадка (при подготовке так называемого рабочего раствора при 39
Схема получения коптильного препарата из конденсата древесного дыма Исходное сырье — конденсат дыма (1,0 л) ________________________________ Введение 0,7 л этилового эфира, тщательное перемешивание его мешалкой с исходным раствором, отстаивание с последующим декаитироваиием верх- него прозрачного слоя. Неочищенный эфирный раствор (~ 1,5 л) Промывка несколькими порциями 5 %-го раствора серной кислоты до пол- ного исчезновения аминов (контроль: отсутствие запаха прн добавлении 10 % раствора едкого натра к пробе обрабатываемого раствора). I Эфирный раствор, свободный от органических оснований Нейтрализация 5 °/о-ным раствором щелочи прн температуре 20 °C при по- стоянном промывании до pH 8,5—9,0; отделение водного слоя в делитель- ной воронке. Эфирный раствор, освобожденный от кислот и оснований Промывание водой до тех пор, пока pH не снизится до 7,5, после чего ос- торожной дистилляцией удаление этилового эфира, охлаждение остатка до 20 °C и растворение в 55 %-ном этиловом спирте. Водноспнртовый раствор коптильных компонентов 5-кратное экстрагирование легкой фракцией бензина (с температурой ки- пения 50—70 °C) до полного удаления полициклических соединений. I ! Водно-спиртовой раствор Бензиновый экстракт фенольных веществ углеводородных соединений Дистилляцией под разрежением удаляют следы бензина, затем вносят 30 г порош- ка активированного угля, фильтруют, к фильтрату добавляют равный объем ди- стиллированной воды и отстаивают, по- лучая 2 слоя | 1 Нижний—масляный Верхний—водный Экстрагирование 100 мл этилово- го эфира Эфирный раствор Отгоняют бензин на водяной бане при 90—100 °C, оставшую- ся часть направляют на ректи- фикацию Углеводородная фракция Дистилляция прн разрежении 10 мм рт. ст. при постепенном повышении температуры до .. 180 °C Углеводороды, не содержащие ПАУ (дополнительный компонент коп- тильного препарата, обладающие пре- имущественно ароматизирующими свойствами) Дистилляционная колба Последняя Операция: отгоняют дистилляцией этиловый эфнр, остаток обезвожи- вают при температуре 90 °C и разрежении 25 мм рт. ст., получая основной компо- нент препарата, состоящий нз фенольных соединений, обладающих антиокнсли- тельными и бактерицидными свойствами. 40 к
разбавлении препарата водой1), новые проблемные вопросы о целесообразности использования так называемого коптильного препарата МИНХ возникли в связи с установлением отрицательной роли реакций типа реакции Майяра в пищевых продуктах. Речь идет о том, что, как установили в последнее время многочис- ленные исследователи [95, 110, 125, 133], прн протеканнн реакции между саха- рами и сахароподобными веществами, с одной стороны, и компонентами белко- вых продуктов, содержащих аминогруппы, — с другой, возникает большое коли- чество различных промежуточных продуктов, которые могут крайне неблаго- приятно сказываться на пищевой ценности изделий, в первую очередь из мяса и рыбы. Результаты исследований свидетельствуют также о том, что помимо потерь аминокислот н утраты биологической доступности аминокислот белков наблю- дается токсичная и мутагенная активность промежуточных продуктов упомяну- тых реакций [110]. Таким образом, обилие в препарате МИНХ продуктов кара- мелизации полисахаридов древесины, простейших сахаров и других веществ по- добной природы при взаимодействии с компонентами белковых соединений, со- держащих аминогруппы (т. е. при обработке изделий из рыбы или мяса препа- ратом МИНХ), может приводить к образованию указанных выше токсических и мутагенных веществ. Коптильные препараты, состоящие преимущественно из так на- зываемой фенольной фракции дыма. В качестве примера препара- та подобного типа следует назвать польский препарат, известный в настоящее время под сокращенным наименованием PDW [81, 90]. На с. 40 приведена схема изготовления препарата, подобного PDW, но с ароматическими свойствами, улучшенными за счет добавления к основной (фенольной) части препарата фракций углеводородов, тщательно очищенной от полициклических арома- тических углеводородов, среди которых имеются вещества, потен- циально опасные в канцерогенном отношении [114]. Похожим, но более упрощенным способом (без очистки и до- бавления к основной части препарата фракции углеводородов) го- товят югославский препарат Концентрат дыма 8027. В конечном итоге этот препарат представляет собой водный раствор веществ, преимущественно содержащихся во фракции фенолов, плюс некоторое количество кислот и фурфурола [121]: Компоненты препарата Концентрат дыма 8 027 Фурфурол Фенол Крезол Метнлциклопентенолон Гваякол н его производные Эвгенол н его производные 2,6-Диметоксифенол и его производные Кислоты (в пересчете на уксусную) 3,4-Бензпирен Днбензантр ацен 20-Метилхолантрен Содержание, % 0,001 0,06 0,04 0,23 0,11 0,004 0,10 0,048 Отсутствуют 1 Фактически, прежде чем получить раствор, употребляемый для обработки продукта, лишь один препарат МИНХ подвергается различным технологическим °перацням. В этой связи такой препарат правильнее было бы называть не коп- тильным препаратом, а полуфабрикатом для изготовления нз него коптильной Жидкости. 41
г Коптильные препараты КП-72 и КП-74. Коптильные препара- ты типа ВНИИМП, ВНИИМП-1, PDW, Концентрат дыма 8027 и им подобные предназначены преимущественно для выработки формованных продуктов, в которые они вводятся в необходимых количествах, как правило, перед стадией формования такого ро- да изделий. При выработке же других видов продуктов, например рыбы холодного и горячего копчения, консервов типа «Шпроты», раз- личного рода свинокопченостей (окороков, грудинки, корейки и т. п.), которым присуще специфическое и привычное для потре- бителя окрашивание поверхности в золотистые или коричневатые тона, а также изделий, предназначенных для продолжительного хранения, с повышенной устойчивостью к воздействию внешних факторов — света, кислорода воздуха, повышенных температур и патогенной микрофлоры, необходимы иные коптильные препара- ты, которыми, как правило, обрабатывают продукт, как и при тра- диционном копчении — с поверхности. В Советском Союзе для этой цели сравнительно недавно раз- работана технология производства новых видов коптильных пре- паратов— КП-72 и КП-74 [15], которые обеспечивают требуемое окрашивание поверхности копченых изделий, например из свини- ны, говядины и баранины (КП-72), а также разных видов сыро- копченых изделий, например свинокопченостей различных наиме- нований (КП-74). Указанные препараты, как это установлено Ленинградским институтом онкологии им. Н. Н. Петрова, не со- держат канцерогенных соединений типа 3,4-бензпирена. Кроме того, эти препараты прошли с положительным результатом гигие- ническую проверку по тестам ФАО/ВОЗ. Предварительными исследованиями было установлено, что препарат типа КП-74, предназначаемый для изготовления изделий холодного копчения, должен содержать (в %): 1,15—1,40 кислот; 0,15—0,20 фенолов; 4,5—6,6 ммоль на 100 мл карбонильных сое- динений; 0,5—1,5 редуцирующих веществ; 0,8—1,0 сухого остат- ка [62]. С учетом свойств и состава препаратов КП-72 и КП-74 мож- но утверждать, что оба они с успехом могут быть применены в производстве копченой рыбы и различных копченых рыбных из- делий. Технология производства коптильных препаратов КП-72 и КП-74 может быть представлена схемой, изображенной на с. 43. Химические (а равно и технологические) свойства различных коптильных препаратов в значительной мере определяются содер- жанием и соотношением в них фенольных соединений. В табл. 7 приведены сравнительные данные по фенольному составу различ- ных препаратов: I и II — водные растворы; III—IV — концентра- ты, основой которых является собственно фенольная фракция; V — так называемая коптильная соль (Rauchersalze). На рис. 1 пред- ставлена типичная хроматограмма концентрата коптильного пре- парата [85]. 42 к
Конденсат дыма из твердых лиственных пород древесины Хроматограмма (см. рис. 1) получена на капиллярной колон- ке (длина 40 м, внутренний диаметр 0,2—0,3 мм, неподвижная фа- за— карбовакс 20 ТРА, режим разделения: 3 мин при 60°C, да- лее нагрев до 200 °C со скоростью 3°С в 1 мин, скорость газа-но- сителя гелия 2 мл/мин), позволяющей получать более четкое разделение анализируемых веществ при вполне удовлетворитель- ной базовой линии по сравнению с хроматографированием на набивной колонке. Перед хроматографированием (в данном случае препарата П1) осуществляли подготовку проб, методика которой может 43
Таблица 7 Фенольный компонент Содержание в различных видах препаратов, мг/кг I П III IV V Гваякол 1203 409 4108 5869 24 4-Метилгваякол 21 646 1751 1172 37 4-Этилгваякол 32 235 921 437 18 4-Пропилгваякол — 74 231 51 6 Фенол 218 75 1275 3106 12 о-Крезол 28 90 558 241 12 м-Крезол 56 75 690 738 10 n-Крезол н 2,5-Диметилфеиол 40 105 548 956 6 2,6-Диметилфенол 15 14 186 198 — 2,3-Днмети лфенол — 13 59 — 1 3,4-Диметилфенол 29 12 63 76 1 4-Этилфенол — 13 — 51 — Эвгенол — 162 508 202 4 2,6-Диметоксифенол 82 644 2889 9609 153 2,6-Диметоксн-4-метнлфенол 29 540 1464 4320 85 2,6-Диметоксн-4-этнлфенол 20 185 115 1618 43 Рис. 1. Типичная хроматограмма фенольной фракции коптильного препарата, полученного путем экстрагирования органическими растворителями конденсата древесного дыма из твердых лиственных пород древесины 44 к
быть рекомендована при проведении аналогичных анализов как достаточно простая и достаточно надежно гарантирующая хоро- шее извлечение компонентов исследуемой фракции: отгон с 30 %-ным хлористым литием, подкисление дистиллята соляной кис- лотой (pH 5,5—6,), 4-кратное экстрагирование диэтиловым эфи- ром, осушивание экстракта безводным сульфатом натрия, отде- ление растворителя в токе азота, введение внутреннегс стандарта (в данном случае гексодекана), ввод пробы (1 мкл) в хромато- граф. Характерной особенностью хроматограммы концентрата коп- тильного препарата является наличие некоторого количества (по- мимо фенольных веществ) соединений фуранового ряда, цикло- тена, а также известное преобладание сирингола, гваякола и их метиловых и этиловых дериватов, а также собственно фенола. Коптильные жидкости типа рафинированных конденсатов ды- ма. Изготовление коптильных препаратов на основе конденсатов дыма обусловлено прежде всего сравнительно простой технологией их получения, исключающей такие канцерогенные вещества, как нитрозоамины и полициклические ароматические углеводороды. Этот способ дает возможность производить копченые изделия, не отличающиеся как по внешнему виду (по колеру), так и по вку- совым качествам от аналогичной продукции традиционного (ды- мового) копчения. Преимущества способа связаны, во-первых, с тем, что коптиль- ные компоненты в рафинированных конденсатах находятся в практически тех же соотношениях, что и в древесном дыме, а, во- вторых, с тем, что способы обработки изделий коптильной сре- дой как бездымного, так и традиционного (пока еще преоблада- ющего) копчения могут быть практически одинаковы. Для улавливания необходимых составных частей коптильно- го дыма, выходящего, например, из дымогенератора, могут слу- жить различные устройства, применяемые для очистки и улавли- вания газовых, пылевых, аэрозольных выбросов промышленных предприятий в атмосферу: например, различного рода скрубберы, сорберы, устройства типа ротоклонов, в которых вместо специаль- ных абсорбирующих химически активных растворов используют воду; специальные установки для осаждения дисперсной фазы вы- бросов — так называемые электрофильтры, а также устройства типа теплообменников и циклонов для конденсирования туманооб- разных выбросов. Распространенным способом, предлагаемым различными авто- рами, является получение так называемого водного конденсата Дыма, при очистке которого с помощью того или иного приема по- лучают рабочий коптильный раствор. На рис. 2 представлено фундаментальное устройство типа скруббера для получения водного конденсата технологического (коптильного) дыма [102, 103]. Данное устройство представляет большой интерес, так как этот способ послужил прототипом мно- гих других аналогичных способов получения коптильных препара- 45
тов такого же типа, отли- чающихся от рассматри- ваемого лишь отдельны, ми деталями. Дым, полученный j дымогенераторе из твер. дых лиственных пород древесины, поступает че- рез трубу 1 в осадочную камеру 2 трубчатой фор- мы с площадью попереч- ного сечения в 8 раз боль- ше площади поперечного сечения входной трубы 1. В результате резкого сни- жения скорости дыма при попадании в осадочную камеру «тяжелые смолы» и зола оседают на дно камеры. Необходимо от- Рис. 2. Устройство типа скруббера для полу- метить, что осадочная ка- чения водного конденсата технологического мера, служащая как бы (коптильного) дыма [103] своеобразным фильтром, препятствующим попада- нию достаточно крупных частиц дыма в скруббер 6, эффективно действует лишь при сравнительно небольших скоростях дымовоз- душной смеси. Из камеры 2 дым попадает в нижнюю часть скруббера. <?, за- полненную насадкой 4 типа колец Рашига, способствующей луч- шему контакту дыма с водой, которая поступает сверху через раз- брызгивающее приспособление 5, соединенное с водопроводными трубами 7 и 8. В скруббере в противотоке (дым поднимается вверх по трубе под действием вентилятора 9, вода стекает вниз) происходит постепенное насыщение воды компонентами дыма. Таким образом, в сборник 10, снабженный змеевиковым охлади- телем 11, поступает уже водный конденсат дыма. В целях укреп- ления, т. е. повышения содержания коптильных компонентов, раствор из сборника 10 с помощью насоса 12 вновь подают в раз- брызгивающее устройство (при этом трубопровод 8 перекрывают) до тех пор, пока степень насыщения водного конденсата дыма в сборнике 10 не достигнет необходимого значения (титруемая кис- лотность, или общее содержание фенолов и кислот, около 3 %, кислотность в пересчете на уксусную кислоту в пределах 5—7 %). Водный конденсат дыма, достигший требуемой крепости, перево- дят, пропуская через фильтр 13, в резервуар 14. Отфильтрованный раствор 15 либо хранят в резервуаре 14, либо разливают в стек- лянную тару. Характерная особенность данного способа заключается, в ча- стности, в том, что вода в скруббере должна быть определенной 46
температуры (в среднем около 50°C). При соблюдении этого ус- ловия сорбция менее желательных компонентов (метиловый спирт, формальдегид и т. п.) сводится до минимума, неприемлемые ком- поненты (например, нитрогазы) вообще не поглощаются, а необ- ходимые компоненты, в том числе фенолы, сорбируются в опти- мальных соотношениях. Другая особенность состоит в проведении фильтрации раство- ра в сборнике 10 после достижения им необходимой крепости через специальный фильтр, который полностью или почти пол- ностью задерживает другую группу неприемлемых веществ — по- лициклические ароматические углеводороды, которые обладают канцерогенным действием. В результате получают рафинирован- ный, т. е. полностью или почти полностью свободный от канцеро- генных веществ и в значительной степени от других балластных соединений, конденсат коптильного дыма. Некоторые авторы полагают, что кислотность рафинированных конденсатов дыма должна быть уменьшена введением щелочи или трифосфата натрия; другие считают целесообразным пропустить дым через 1—2 %-ный раствор поваренной соли, так как в этом случае рафинация будет наиболее полной. Заслуживает внимания способ рафинации, разработанный в Болгарии [16], согласно которому кислый водный дистиллят, по- лученный при сухой перегонке буковой или дубовой древесины, фильтруют, а затем продувают воздухом при температуре 68— 80 °C и давлении 10—40 кПа в течение сравнительно короткого промежутка времени (45—180 мин). Такая обработка позволяет освободиться от 20—30 % смолистых веществ. Полученный кон- центрат разводят водой до содержания кислот 3 %, быстро (в те- чение 1 —10 мин) обрабатывают раствор активированным углем, взятым в количестве 2,5 % к массе раствора, при температуре 60— 80 °C, после чего немедленно фильтруют, применяя вакуум. В готовом для употребления коптильном препарате количест- во фенолов составляет 0,56—1,61 мг %, карбонильных соедине- ний— около 4 мг %, кислот—16,6—58,1 мг %, метанола — 2,5— 10,9 мг %. Данный способ интересен применением продувки воздуха че- рез конденсат продуктов пиролиза древесины при довольно высо- кой температуре. Это дает возможность избавиться от весьма ощутимого количества различных нежелательных компонентов, в результате чего улучшаются санитарно-гигиеническое состояние коптильного препарата и его ароматические свойства. Однако вряд ли целесообразно использовать для получения коптильных препаратов продукты сухой перегонки древесины, или Жижки, поскольку состав жижки во многом существенно отлича- ется от продуктов распада древесины, получающихся при непол- ном горении древесины в дымогенераторах. Кроме того, в жижке появляются фенолы, не свойственные коптильному дыму, изменя- ется и соотношение одно-, двух- и многоатомных фенольных сое- динений. В конечном итоге пищевые продукты, обработанные коп- 47
тильным препаратом, который был изготовлен на основе жижки, имеют несколько не свойственный копченым изделиям креозото- подобный привкус. Улучшить технологические свойства коптильной жидкости, приготовленной из жижки, можно в том случае, если образующие- ся при термолизе продукты распада органической массы древеси- ны быстро отводятся из реакционной зоны и их химический состав больше приближается к составу древесного дыма. Кроме того, прибегая к различного рода приемам очистки дистиллята, можно достигнуть максимального удаления нежелательных компонентов, т. е. изготовить коптильный препарат с необходимыми бактери- цидными, бактериостатическими и антиокислительными свойства- ми, а также колером, аналогичным колеру рыбы, приготовленной путем традиционного копчения. Полной же идентичности по вку- совым показателям (аромат и вкус копчения) при применении коптильных препаратов, изготовленных из продуктов сухой пере- гонки древесины, по указанным выше причинам достичь нельзя. Приемы удаления смол из исходного сырья Очистку конденсатов дыма от смол 1 * * * * * * В предпринимают в целях как удаления потенциально опасных для здоровья человека кан- церогенных веществ (как правило, 'сопутствующих смолам), так и улучшения технологических свойств коптильного препарата (попадание в продукт небольших количеств смол приводит к по- явлению или усилению привкуса горечи). Применяют различные технические приемы удаления смол. Так, учитывая, что более крупные частицы дисперсной фазы преи- мущественно состоят из смол и, следовательно, содержат боль- шую часть канцерогенных веществ, предлагается перед конденса- цией в многоступенчатом холодильнике пропускать дым через 1 Следует иметь четкое представление, связанное с термином «смола» при- менительно к коптильным препаратам, коптильному дыму, технологии копчения в целом, поскольку существует различное толкование указанного термина. В лесохимических производствах (сухая перегонка древесины, углежжение и т. п.) употребляют термины «растворимая смола», «осадочная смола». Под первым термином подразумевают сумму всех органических веществ, за исклю- чением воды, содержащихся в водном (кислом) растворе дистиллята (жижкн), получаемого при сухой перегонке древесины, а под вторым — осадок, образую- щийся после отстаивания такого дистиллята (жнжкн, «кислой воды» н т. п.). В технологии копчения некоторые авторы неправильно отождествляют поня- тие «смола» с дисперсной фазой дыма или применяют этот термин ко всем веществам, откладывающимся на поверхности дымопроводов или в электро- фильтрах. В действительности же за «смолу» (смолистые вещества) коптиль- ного дыма (коптильных препаратов) следует принимать полимерные соединения неопределенного состава, образующиеся в результате взаимодействия реакцион- носпособных химических соединений — продуктов термического разложения дре- весины с возникновением темноокрашенных (от светло-коричневого до черного цвета) веществ, быстро теряющих растворимость в воде (вследствие дальней- шего усложнения нх структуры) и растворимых лишь в сильных органических растворителях типа ацетона. 48
циклон, работающий в определенном подобранном для этой цел»! режиме [83]. Ниже приведена схема получения рафинированного конденса- та дыма по этому способу. Схема получения рафинированного конденсата дыма с применением циклона Дымогенератор Исходное сырье — опилки твердых пород древесины,.? температура поверхности нагрева 390° С Циклон Падение давления в циклоне от 3,3 До 4,,1 кПа,, расстояние от дымогенератора 3 м Конденсат _____________I I Обработка продукта способом распыления ' ] Введение в продукт в качестве его ингредиента Обработка продукта способом погружения Полученный при регулируемых условиях древесный дым на- правляют в циклон таких размеров и расположенный на таком расстоянии от источника дымообразования, которые позволяют Регулировать скорость перемещения дыма. .Максимальное осаждение смол обеспечивает оптимальную ско- рость перемещения дыма, которая определяется диаметром тру- бопровода, равным 63 мм, и диаметром циклона, равным 102 мм, а также температурой дыма, которая в момент осаждения долж- на составлять в среднем 104—110 °C (минимальная не ниже $2°C, максимальная не выше 149°C). При этих условиях обеспе- чивается осаждение в циклоне большей части смол и не менее '0 % канцерогенных веществ. Как видно из схемы, для конденса- ции выходящего из циклона дыма применяется 3-ступенчатое ох- лаждение, причем на первой ступени конденсируется основная 49
г Рис. 3. Устройство для изготовления коптильной жидкости с применением электростатического поля (7] масса паров воды, на первой и второй ступенях осуществляется предварительное охлаждение дисперсной фазы дыма, достаточное для ее осаждения при температуре —6-; 9 °C. Для уменьшения количества смол в конденсатах дыма пред- лагается также осаждать их в электрическом поле высокого на- пряжения. В одном из устройств, служащих для этой цели (рис. 3), дым поступает предварительно в камеру ионизации 1, где осуще- ствляется отделение включений сажи, избирательное осаждение дисперсной фазы (т. е. наиболее крупных частиц ее) в соответст- вии с подаваемым напряжением на игольчатые коронирующие электроды, а оставшиеся частицы дыма приобретают заряды, что должно, по мысли авторов устройства, полнее уловить компонен- ты дыма в последующей камере 2, куда вводят мелкодисперги- рованную с помощью соответствующих форсунок 3 воду. Насы- щаемый коптильными компонентами раствор стекает в приемник 4, откуда в целях насыщения до необходимой концентрации оя может вновь и вновь подаваться насосом 5 в камеру осажде- ния 2 [7]. В другие аналогичные устройства авторы вносят некоторые изменения, например подключают форсунки, диспергирующие во- ду (или водный раствор), к отрицательному полюсу источника вы- сокого напряжения. После насыщения до определенной степени (50—60 мг % фенолов в пересчете на гваякол, pH 2,5—2,7) рас- твор отстаивают и фильтруют [9]. Проверка экспериментальны? образцов коптильной жидкости, изготовленной таким способом, 50
показала, что содержание 3,4-бензпирена находится на уровне фона (3• IO'9-1 • IO-8 г/л). Поскольку в настоящее время все больше внимания уделя- ется борьбе с загрязнением окружающей среды, разработке ме- роприятий по улавливанию и очистке промышленных газов и аэрозольных выбросов (в том числе и дымовых выбросов коп- тильных производств) в атмосферу, изготовление качественного коптильного препарата типа рафинированного конденсата коп- тильного дыма является задачей очень актуальной. При этом ра- бота по принципу безотходной технологии не только становится реальной, но и открывает новые пути совершенствования коп- тильного производства в рыбной, мясной и других отраслях пи- щевой промышленности, где применяют копчение. Более того, способ получения коптильных препаратов с по- мощью дымовых выбросов коптильных печей имеет определенные преимущества перед способами получения коптильных препаратов непосредственно из древесного дыма, вырабатываемого специально для этой цели дымогенератором, поскольку так называемый отра- ботанный дым (особенно в коптильных установках, имеющих си- стему рециокуляции) становится качественно более полноценным (содержание смол, а также балластных веществ в нем меньше, а относительное количество полезных компонентов больше). А поскольку речь в этом случае идет не только о получении кон- денсата дыма, но и о достаточно полном улавливании всех ком- понентов дымовых выбросов (доведение их содержания до пре- дельно допустимых количеств, устанавливаемых органами сани- тарного надзора), вопрос этот, являющийся комплексным, может быть решен также только комплексно, с применением устройств, одновременно обеспечивающих и необходимую полноту улавли- вания (очистки) дымовых выбросов, и сорбцию коптильных ком- понентов. Это обстоятельство, по-видимому, обусловливает кон- струкцию соответствующего оборудования, которое должно иметь к тому же достаточную производительность (например, выбросы коптильных печей типа Н10-ИДП составляют около 5 тыс. м3)". С учетом сказанного очевидно, что конструкция рассмотренных выше электростатических устройств [7, 9] не подходит, так как не обеспечивает полноты улавливания (особенно паровой фазы ДДмовых выбросов) и необходимой производительности. Наиболее эффективны для улавливания многосекционные комбинированные системы, состоящие из автономно действующих Узлов. В одной из таких систем [25] предусмотрены автоматиче- ские включения установки в момент начала осуществления про- цесса копчения в одной из камер коптильно-варочного производ- ства и отвод отработанного воздуха непосредственно в атмосфе- ру при проведении в коптильной камере технологического цикла «сушка». Система включает серию циклонов, электростатический осадитель, газопромывной аппарат, действующий по принципу ^идкофазной абсорбции (применяется в случае необходимости). Кроме того, электростатическая установка оборудована специаль- 51
Рис. 4. Схема установки для улавливания н очистки дымовых выбросов код тильных печен, которая может быть использована для получения концентри рованных растворов конденсатов дыма ной секцией очистки, применяемой периодически (по мере надоб- ности), промывным аппаратом с каплеуловителем, через который очищенный воздух проходит перед поступлением в атмосферу. Об эффективности системы очистки можно судить по следующим данным: при производительности 3000 м3/ч и исходном загрязне- нии отработанных рабочих сред 1500—1800 мг органического угле- рода на 1 м3 система очистки данного типа обеспечивает содер- жание углерода в очищенной среде не выше 20 мг/м3. Однако с точки зрения безотходной технологии эта система не подходи! для решения проблемы. Комплексное решение проблемы получения препаратов для бездымного копчения на основе безотходной или малоотходной технологии является и рациональным, и вполне реальным. Это объясняется не только тем, что очистка и улавливание дымовоз- душной смеси водой в различного рода сорберах с применением насадок, в том числе шаровидной формы, принципа «вихревогс слоя» (Whirling bed) или фильтров водоинерционного типа впол- не эффективны [25, 53, 73, 88 и др.], но и тем, что получаемый конденсат вполне пригоден после соответствующей очистки для бездымного копчения [43, 103]. Многообразие применяемых в на- стоящее время технических средств и отдельных узлов позволяв применить множество различных вариантов указанного типа. Одно из таких устройств для очистки дымовых выбросов коп- тильных печей, испытание которого проведено ВНИРО и ЦПКТ^ «Азчеррыба», изображено на рис. 4. Устройство включает пред- варительную очистку от смол [53] в так называемом предфильтре 1 и двух сорберах 2 и 3, работающих по принципу «вихревой 52
слоя» [73, 88]. При прохождении дымовоздушной смеси (ДВС} под влиянием разрежения, создаваемого вентилятором высокого давления 4, возникает интенсивное вихревое перемещение абсор- бента (вода, раствор химически активного вещества, например щелочной раствор перманганата калия), обеспечивающее хороший контакт с компонентами ДВС, находящимися в различных аг- регатных состояниях (пары, газ, аэрозольные частицы), и в ко- нечном итоге хорошую сорбцию компонентов ДВС и соответст- венно очистку дымовых выбросов. Вихревой режим очень устой- чив при различных скоростях потока газа [88]. Эта же установка может быть использована для получения водного конденсата ды- ма любой концентрации путем сорбции коптильных компонентов, содержащихся в ДВС, количество которых в дымовых выбросах коптильных камер достигает достаточно больших значений, а имен- но: кислот — до 30 мг/м3, органических оснований, фенолов, ней- тральных соединений и смолистых веществ — 89, 39, 121 и 47 мг/м3 соответственно [71]. Поскольку в соответствии с нашими исследо- ваниями основная часть (более'70 %) компонентов дымовых вы- бросов коптильных печей улавливается первым сорбером, его сле- дует использовать для получения конденсата дыма, применив а качестве жидкого абсорбента воду. Вода может находиться и в предфильтре, так как основное назначение этого элемента установ- ки заключается в удалении из дымовых выбросов более тяжелых, агрегатированных частей (сажистых и смолистых веществ, так называемых нейтральных масел, являющихся балластными сое- динениями, и др.). Интересно отметить, что применение водоинерционного фильт- ра (рис. 5) в дымогенераторах ЦПКТБ «Азчеррыба» позволило улучшить технологические свойства коптильного дыма [53], а это (применительно к задаче получения конденсата дыма) может дать весьма положительный эффект. Это обусловливается, исхо- дя из данных группового анализа компонентов дыма, проведен- ного Дзержинским филиалом НИИОГАЗа, до и после прохожде- ния водоинерционного фильтра (табл. 8), различной степенью улавливания отдельных групп органических соединений. Как следует из табл. 8, в фильтре рассматриваемого типа за- держивается примерно одинаковое количество фенолов и орга- нических оснований, практически не сорбируются кислоты, но из- влекается не менее половины нейтральных соединений, часть из которых входит в состав так называемых нейтральных масел (по терминологии, принятой на лесохимических предприятиях) и ко- торые имеют не свойственные пищевым, в том числе копченым, продуктам оттенки запаха. Таким образом, применение в уста- новке (см. рис. 4) первого элемента (предфильтра 7) является оправданным. Вода в первом сорбере в процессе работы всей установки по- степенно насыщается коптильными компонентами, и по достиже- нии желательной крепости (устанавливается либо по содержанию Кислот или фенолов, либо по соотношению этих веществ) ее 53
Рис. 5. Схема устройства водоннерцнонного типа: 1 — крышка люка; 2 — вытяжная труба; 3 — лоток для слива воды; 4 — колено; 5—пере городка; 6 — концентрическая ограничительная стенка; 7 —труба для поступления дыма. 8 — корпус камеры очистки; 9 — патрубок для поступления воды извлекают из сорбера через соответствующий вентиль (см, рис. 4), а сорбер вновь заполняют водой. Второй сорбер служит для улавливания тех компонентов ДВС, которые «проскочили» через первый сорбер, поскольку поглоти тельная способность первого сорбера постепенно снижается по мере увеличения количества сорбируемых веществ. Для более эффективной работы второй сорбер заполняют ли- бо 1—2 %-ным раствором каустика, содержащим 3—5 % перман- ганата калия, либо раствором хлористой извести. Такое сочета- ние химических реагентов во втором сорбере обеспечивает необ- ходимую полноту улавливания наиболее многочисленных кислот- ных и карбонильных (особенно непредельных) компонен- тов ДВС. Таблица 8 Соединения Содержание в дыме, мг/л Задержано фильтром, °/« к исходному количеству до очистки после очистки Кислоты 261,8 251,4 3,18 Основания 15,9 10,7 22,3 Фенолы 199,7 151,7 26,0 Нейтральные 88,3 43,7 50,6 54 к
Полученный из первого сорбера водный конденсат дыма от- стаивают в течение нескольких дней для лучшего отделения смо- лы, после чего фильтруют известными [83, 103] способами и в таком виде используют по назначению. В том случае, если коптильная печь не'оборудована выброс- лыми вентиляторами (например, печи камерного типа), между трубой выброса и предфильтром установки располагают нагне- тательный вентилятор соответствующей производительности, а поглотительный раствор во втором сорбере либо делают в 2— 3 раза более крепким, либо чаще его меняют. Приготовление рафинированного конденсата дыма может быть осуществлено с применением такого же устройства при использо- вании вместо дымовых выбросов коптильных печей дыма, непо- средственно вырабатываемого дымогенератором. Современные требования к коптильным препаратам Коптильные препараты или коптильные жидкости не должны содержать: вредных (токсических) веществ; бластомагенных соединений типа 3,4-бензпирена, а также про- канцерогенных соединений; избытка веществ, обладающих повышенной реакционной спо- собностью по отношению к компонентам обрабатываемого про-, дукта. Критерием максимального количества в препаратах тако- го типа химических соединений, например дикарбонильных, ацето- сирингона, сиреневого альдегида, кетокислот и т. и., должно слу- жить содержание их в продуктах традиционного копчения. Дру- гими словами, содержание указанных веществ в коптильном пре- парате должно быть таким, чтобы в изделиях, полученных без- дымным способом копчения, количество их не превышало бы ко- личества аналогичных веществ в таких же изделиях, копченных с применением дыма. Особенно важно соблюдать эти условия для коптильных пре- паратов, которые вводятся в продукт при его изготовлении. Коптильные препараты, предназначенные для изготовления рыбы холодного копчения или изделий типа сырокопченых колбас, кореек и т. и., должны иметь в своем составе все вещества, обес- печивающие приобретение продукцией внешнего вида, запаха, вкусовых качеств и устойчивости к микробиальной и окислитель- ной порче1 и свойственные (или близкие по этим показателям) 1 Прн производстве рыбы холодного копчения нлн сырокопченых изделий из мяса как традиционными способами, так н с использованием коптильных препаратов прн хранении имеет место ингибирование окислительной и микро- биальной порчн готовой продукции в результате совместного действия ряда факторов, в том числе уменьшения содержания влаги (и соответственного повы- шения содержания солн) в процессе технологической обработки. Таким образом, правильное осуществление режима сушки прн бездымном копчении имеет такое важное значение, как н при нзготовленни аналогичных копченых изделий с применением дыма. 55
указанным выше изделиям холодного копчения, изготовленным с применением дыма. Коптильные препараты оптимального состава, обеспечивающе- го указанные выше свойства, должны содержать следующие ос- новные соединения (или их аналоги, близкие по своим свойствам основному соединению): фенольной группы — фенол, крезол, гваякол, ванилин, эвгенол, (сирингол и его дериваты, метилпирокатехины, изоэвгенолы, ал- лилгваяколы); карбонильные (алифатические и циклические)—оксиацетон, гликолевый альдегид, глиоксаль, метилглиоксаль, метилциклопен- тадион, фурфурол, диацетил, мальтол; летучие жирные кислоты — уксусную, капроновую, муравьи- ную, пропионовую, масляную, валериановую. Общее количество кислот, в пересчете на уксусную с учетом повышенной коррозион- ной способности (особенно при использовании в производстве рыбы горячего копчения, где могут применяться температуры 140°C и выше) не должно превышать 3 %. В отдельных случаях количество кислот может быть выше 3 %, если экспериментально будет доказано наличие в данном коптильном препарате веществ, ингибирующих коррозионное действие кислот и если увеличение содержания кислот в препарате не скажется отрицательно на ор- ганолептических показателях готовой продукции; основания — этиламин, гексиламин (необязательны в препара- тах, предназначенных для производства копченой рыбы). В числе документации, представляемой в организации Мин- здрава СССР в целях получения разрешения на практическое при- менение коптильного препарата при производстве копченых пи- щевых продуктов, в частности рыбы и изделий из нее, должны быть: балансовый анализ всех групп органических соединений, вхо- дящих в состав коптильного препарата (т. е. не только процент- ное содержание некоторых основных групп органических веществ или отдельных соединений, например кислот, фенолов, карбониль- ных соединений, метилового спирта и сухих веществ, но и содер- жание общего количества спиртов, органических оснований, рас- шифровка, по крайней мере, методами группового анализа, сое- динений, образующих так называемые сухие вещества); состав и соотношение основных компонентов, содержащихся в фракциях кислот, фенольных и карбонильных соединений; наличие или отсутствие полимерных соединений, в том числе полимерных веществ, образующихся в результате длительного хра- нения коптильных препаратов (в последнем случае указываются срок и условия хранения коптильных препаратов, при которых об- разования полимерных соединений не происходит). При количественном определении истинного содержания в коптильных пре- паратах (а также и в копченых изделиях) фенолов должны применяться газо- хроматографические методы анализа. Колориметрические методы (основанные на цветных реакциях фенолов с реактивами типа 4-аминоантипирина, 2,6-дихлор- хинонхлоримида и др.) могут быть использованы в указанных целях только 56 к
лрИ наличии поправочных коэффициентов, учитывающих долю фенольных соеди- нений, не дающих цветных реакций с упомянутыми веществами '(фенолы с гидроксильными группами в n-положении и другие вещества фенольной при- роды) К коптильным препаратам предъявляются следующие техно- логические и эксплуатационные требования: коптильные препараты, предназначенные для изготовления продукции как холодного, т,ак и горячего копчения, должны при- давать рыбе и изделиям из мяса привычные для потребителя внешний вид (цвет), вкус и аромат копчения, свойственные (или близкие) аналогичному продукту, изготовленному с применением дыма; препарат, предназначенный для изготовления продуктов холод- ного копчения, кроме того, должен придавать готовой продукции повышенную устойчивость к микробиальной и окислительной пор- че при хранении; коптильный препарат должен быть пригоден для работы как в нагретом, так и в холодном состоянии, легко диспергироваться на частицы, основную массу которых составляют капли диаметром менее 150 мкм и которые при температуре выше 100 °C легко пере- ходят в парообразное состояние; коптильный препарат должен растворяться в воде или в ином растворителе, допускаемом для использования при производстве пищевых продуктов. Его основное преимущественное назначе- ние— обработка рыбы и других изделий с поверхности (обосно- вание этого положения приведено в разделе «Способы примене- ния коптильных препаратов»); физическое состояние коптильного препарата и его свойства должны обеспечивать возможность автоматического контроля пра- вильности дозирования его при проведении технологического про- цесса изготовления рыбы и других копченых пищевых продук- тов, а также возможность механизации бездымного способа коп- чения; свойства препарата должны быть стабильными как при же- лезнодорожных и автомобильных перевозках, так и при длитель- ном хранении (не менее 6 мес) на производственных складах. Изменения препаратов при хранении Считается, что при хранении коптильных препаратов особых . проблем не существует. Так, в соответствии с техническими усло- виями срок хранения препаратов ВНИИМП и ВНИИМП-1 в за- крытых складских помещениях при температуре не выше 20 °C Равен одному году. Такой же срок хранения коптильного препа- рата Вахтоль. Есть мнение, что, например, при хранении конденсатов дыма происходящие в химическом составе изменения носят даже по- дожительный характер. В частности, образование эфиров обус- л°вливает «сочность» и «густоту» аромата копчения у продукта, 67
Таблица 9 Компонент фенольной фракции Содержание, мг/кг Потери, % в исходном препарате спустя 4 мес Гваякол 5610 4108 26,3 4-метилгваякол 2608 1751 32,3 4-этилгваякол 1110 921 17,0 4-пропилгваякол 345 231 33,3 Фенол 1709 1275 25,4 о-крезол 1005 558 44,8 ле-крезол 697 690 1,0 n-крезол и 2,5-диметилфенол 822 548 33,3 2,6-диметил( )енол 286 186 35,0 2,3-диметил< >енол 75 59 21,3 3,4-диметил( >енол 91 63 30,8 4-этилфенол 86 — 100,0 Эвгенол 1052 508 51,7 2,6-диметоксифенол 3710 2889 22,1 2,6-диметокси-4-метилфенол 1462 1464 2,6-диметокси-4-этилфенол 1269 1115 12,1 ' обработанного хранившимся перед этим некоторое время кон- денсатом дыма. Однако это мнение ошибочно, так как в среде, в которой со- средоточено обилие реакционноспособных химических соедине- ний, обязательно должны происходить реакции взаимодействия, в том числе и нежелательные, выводящие из строя важные коп- тильные компоненты (или уменьшающие их содержание), что приводит к какому-то изменению в соотношении отдельных ком- понентов или групп соединений (не говоря уже о возникновении нежелательных веществ, например смол) и, следовательно, к из- менению технологических свойств коптильного препарата. Срав- нительный анализ одного из концентратов коптильного препара- та (см. табл. 7, III) до и после 4-месячного хранения указал на довольно существенное снижение основных компонентов феноль- ной фракции (табл. 9). В процессе хранения, как видно из табл. 9, весьма существен- но снижается в коптильном препарате (вдвое или почти вдвое) количество таких фенольных компонентов, как эвгенол, о-, н-кре- зол, гваякол и его гомологи, а также диметилфенолов. Наоборот» весьма устойчивыми к каким-либо изменениям оказались 2,6-дй- метокси-4-метилфенол и л-крезол. Остальные фенольные ком- поненты для данных условий хранения занимают промежуточное положение [85]. В процессе хранения происходят довольно ощутимые измене- ния и препарата МИНХ. Установлено, что спустя 2 мес количе- ство летучих кислот в нем возрастает на 0,75 %, общая кислот- ность— на 1,2 %, количество нерастворимых в воде смолисты^ 58
уединений — на 3,2%, а содержание фенолов, спиртов, альдеги- j0B и кетонов соответственно уменьшается [76, 54 а]. Таким образом, необходимы специальные средства защиты ,;Оптильных препаратов от изменений, происходящих в период их ^ранения. Для водных коптильных композиций одним из таких средств может явиться пропиленгликоль [89] (с рН>5), для стабилиза- ции водной эмульсии концентрата дыма — желатин [115]. В целях предохранения коптильных жидкостей типа раствора натурально- го дыма от образования осадка в процессе хранения к ним добав- ляют пищевую кислоту (например, лимонную, аскорбиновую, янтарную и их соли), а также 3—8% компонента, увеличиваю- щего растворимость веществ, в других условиях выпадающих в осадок, например моноолеат, моностеарат, монопальмитат и т. п. С помощью перечисленных средств коптильные препараты со- храняют свою прозрачность после выдерживания в течение 2 сут 1!ри температуре выше 40 °C и в течение 3 мес при складских тем- пературах [124]. Согласно [100], стабилизирования коптильного препарата и резкого увеличения сроков хранения добиваются пу- тем холодного копчения сахара, соли, суповых приправ в зерни- стом или сыпучем виде. После длительной обработки такой основы очищенным коптильным дымом ее растворяют в воде, затем фильтруют, получая прозрачные фильтраты — концентрированные растворы коптильных компонентов, не содержащие канцерогенных углеводородов (которые, остаются в осадке). На последней стадии полученные растворы перемешивают в быстровращающемся рота- ционном смесителе с надлежащим количеством порошкообразного (например, соли) или мучнистого вещества.. Полученное коптиль- ное средство (добавка) не изменяет своих органолептических свойств в течение нескольких месяцев. Гигиеническая оценка коптильных препаратов Для определения приемлемости коптильные препа'раты долж- ны быть испытаны на токсические свойства с применением тестов ПО острой и хронической токсичности ’. Испытания на острую и хроническую токсичность проводятся специальными службами Минздрава СССР как непосредственно на исследуемых коптильных препаратах, так и на продукции (коп- ченая рыба и др.), изготовляемой с их применением, по методи- кам ФАО/ВОЗ [25, 37, 51, 62, 93а, 93в]. Основанием для положительного заключения служит отсутст- Вие каких-либо изменений в организме подопытных животных, получавших коптильный препарат (в 100 раз меньше летальной Д°зы) вместе с кормом, по сравнению с контрольными животны- ми, имевшими обычный корм. 1 Испытание проводят на подопытных животных—.мышах, крысах, кошках, отдельных случаях свиньях. 5»
Для разрешения использования коптильного препарата илц коптильной жидкости в производстве рыбы и других продуктов необходимы следующие данные: результаты анализов государственных организаций об отсутст. вии или наличии в предлагаемой рецептуре солей тяжелых ме- таллов, канцерогенных углеводородов типа 3,4-бензпирена, орга- нических соединений иной природы, нежели продукты термическо- го разложения древесины, а также соединений, количество кото- рых регламентируется нормами (ПДК), например метилового спирта, формальдегида и др.; данные о балансовом составе предлагаемого коптильного пре- парата (со 100 %-ным учетом всех групп органических соедине- ний, входящих в рецептуру препарата); данные о составе и соотношении веществ, образующих фрак- ции фенольных, карбонильных (в том числе дикарбонильных) сое- динений, а также веществ, относящихся к углеводным соединени- ям или продуктам их распада. Коптильные препараты могут быть допущены для практиче- ского использования их в производстве рыбных и других пищевых продуктов только при наличии положительной гигиенической оценки качества готовой продукции, выработанной по технологии бездымного копчения. Копченые продукты бездымного копчения, изготовленные с применением коптильного (ых) препарата (ов), должны отвечать следующим условиям: не оказывать отрицательного действия на воспроизводство и развитие потомства подопытных животных; не вызывать расстройства в любой форме состояний нервной системы; не изменять нормального биохимического состава крови (по сравнению с контрольными животными); не влиять на биосинтез аскорбиновой кислоты в органах под- опытных животных; не уменьшать активность пищеварительных ферментов и усвоя- емость белков, жиров и углеводов; не вызывать каких-либо гистологических, морфологических и анатомических изменений (в том числе мутагенного и тератоген- ного характера) внутренних органов подопытных животных [18, 37, 51, 93а, 936]. В целях получения максимально объективных и достоверных данных как по оценке качества указанных изделий, так и по опен- ке безвредности предлагаемых препаратов для здоровья, опытные образцы копченых изделий должны изготовляться в присутствии представителя организации, выполняющей токсикологические ис- следования, при наличии специального акта, удостоверяющего правильность проведения технологических операций, соответствие исходного сырья и рецептуры продукта, количества и качеств^ примененного коптильного препарата или коптильной жидкости, способа и режима обработки ими продукта. во
Аналогичный акт представляется и при проведении расширен- ных дегустаций опытных образцов новых продуктов. Акт подпи- сывают руководитель, представитель санинспекции (ветврач) и мастер предприятия, на котором изготовлены опытные образцы, научный работник, ответственный за проведение токсикологиче- сКих исследований, а также другие участники дегустации. Способы применения коптильных препаратов г 2 Глава м Технологические приемы применения коптильных препаратов В зависимости от типа используемых коптильных препаратов (раствор коптильных компонентов в воде, концентрат веществ, обладающих ароматом копчения и т. д.), вида изготавливаемого продукта (изделия холодного или горячего копчения из мяса или рыбы, сыр, консервы и др.), а также характера взаимодействия коптильного средства с обрабатываемыми продуктами могут быть применены следующие технологические приемы: добавление коптильного препарата непосредственно в про- дукт; выдерживание предварительно подготовленного изделия в коп- тильной жидкости: инъекция коптильного препарата в толщу продукта; орошение поверхности изделий раствором коптильного препа- рата; обработка продукции в коптильной камере тонкодиспергиро- ванным препаратом; обработка продукции в коптильной камере в парах коптильно- го препарата. Добавление препарата непосредственно в продукт Этот технологический прием используется при изготовлении такой продукции, как различные формованные или структуриро- ванные рыбные изделия, а также при изготовлении сосисок, сар- Делек или вареных колбас, в производстве разнообразных консер- вов» некоторых видов сырных изделий. При использовании данного приема необходимы гарантиро- ванная чистота коптильного препарата при полном отсутствии в- его составе компонентов типа 3,4-бензпирена или других полиции- тчческих ароматических углеводородов, обладающих бластомо- генным действием, и хорошее перемешивание препарата по всей Массе продукта. at
Способ исключительно прост, не требует каких-либо специаль. ных устройств, обладает высокой рентабельностью. При его при. менении отпадает необходимость в обычном коптильном оборудо. вании (дымогенераторное хозяйство, специализированные коп. тильные камеры, системы рециркуляции, устройства для очистки и улавливания дымовых выбросов коптильных печей). Данный способ является наиболее экономичным по сравнении со всеми другими способами бездымного копчения, кроме того, оц обеспечивает наилучшие условия труда рабочих, занятых в про- изводстве копченых изделий, максимальное благополучие готовой продукции по санитарно-гигиеническим показателям. Недостатком способа является ограниченное применение (преи- мущественно при производстве изделий типа вареных колбас или сосисок, а также отдельных видов мясных и рыбных консер- вов). Для изготовления копченых продуктов, характерным призна- ком которых является колер—окрашивание с поверхности в при- вычный для потребителя золотистый (копченая рыба) или корич- невый цвет (мясные копчености), данный способ непригоден. Выдерживание в водном растворе коптильного препарата Выдерживание изделий в коптильной жидкости является одним из самых первых способов бездымного копчения. Положительные стороны способа — известная простота в выполнении и универсаль- ность (пригоден для любых изделий из рыбы или мяса) — позво- ляют придавать обрабатываемым изделиям как вкус и аромат коп- чения, так и колер. Последовательность обработки изделий коптильным препара- том следующая: посоленную предварительно рыбу после обвязки шпагатом или нанизывания на прутки (шомпола) погружают на несколько секунд в водный раствор коптильного препарата, нахо- дящийся в какой-либо емкости, например напольной тележке из нержавеющей стали; выдерживают некоторое время (в зависи- мости от величины рыбы и вида изделия), после чего подвергают либо пропеканию, либо провариванию, либо провяливанию, либо дополнительной обработке древесным дымом в коптильной каме- ре. Однако производство рыбы холодного копчения с применением докапчивания дымом, практикуемое, например, при использований коптильного препарата МИНХ, ни в коей мере нельзя отнести й бездымным способам копчения, поскольку все недостатки, прису- щие способам, связанным с использованием древесного дыма, остаются без каких-либо существенных изменений. Описываемый способ, называемый также некоторыми автора' ми иммерсией (т. е. обработкой погружением), несмотря на кажу- щуюся простоту, имеет существенные недостатки. Один из них со- стоит в том, что работающим приходится иметь дело, как прави- ло, с большим количеством (по объему) коптильного препарата- 62
g этом случае практикуемый на некоторых предприятиях ручной способ погружения рыбы на прутках в коптильную жидкость, находящуюся в емкости тележки, вообще неприемлем вследствие грубого нарушения элементарных правил охраны труда. Как показали исследования, механизация процесса погруже- ния возможна и осуществима с помощью установок типа ИКВ. В установках, предназначенных для изготовления рыбы холодно- го копчения с применением пре- парата Вахтоль, предусматрива- Рис. 6. Вертикальный разрез уста- новки ИКВ для холодного копчения рыбы бездымным способом движущемся цепном конвейере ется многократное чередование циклов погружения рыбы в ван- ну с раствором коптильного пре- парата с последующим подсу- шиванием в потоке воздуха на (рис. 6). Собственно обработка рыбы на прутках, размещенных на цепном кон- вейере 2, коптильным препаратом, находящимся в количестве около 2 м3 в ванне 8, осуществляется после предварительного подсушивания воздухом, поступающим из калорифера через трубопровод 1. Для этой цели из расходного бака 5, снабженного показателем уровня 4 для контроля расхода коптильного препарата, последний подают в ванну 8 через фильтр 9. Скорость движения цепного конвейера несколько увеличивают (режим обработки рыбы коптильным1 препаратом), а после прохождения всей рыбы через ванну скорость конвейера снижают примерно в 10 раз, до 0,015 м/с (в целях подсушки и провяливания рыбы в отсеках провялочной камеры 10 установки), а коптильный препарат перекачивают из ванны через фильтр грубой очистки 7, используя центробеж- ный насос 6, обратно в резервный бак 5. Сырье загружают в установку череэ дверь 3. Такую обработку в процессе изготовления рыбы холодного копчения необходимо повторять несколько раз и, следовательно, несколько раз перекачивать коптильный препарат из резервного бака в ванну и обратно, а кроме того, соответственно менять ско- рость движения конвейера; все это усложняет работу обслужи- вающего установку ИКВ персонала и создает дополнительные трудности в обеспечении нормальных санитарно-гигиенических ус- ловий работы. Кроме того, имелись довольно существенные отличия при оценке качества готовой продукции, выработанной, например, на Установке ИКВ-2 (Вентспилский рыбокомбинат), и аналогичной продукцией, изготовленной в экспериментальных условиях при со- блюдении требований, регламентированных технологической инст- рукцией. Отмечались, в частности, следующие недостатки заводской пРодукции: 63
Рис. 7. Схема модифицированной установки для холодного копчения рыбв с применением препарата Вахтоль колер бледнее, чем у продукции, выкопченной дымом, при хра- нении он становится еще более слабым, в отдельных экземплярах характерная окраска кожного покрова копченой рыбы даже пол ностыо исчезает; рыба хуже хранится, ее поверхность увлажняется; в отдельных экземплярах готовой продукции чрезмерно выра- жен основной оттенок запаха исходного коптильного препарата Вахтоль, при обработке обезжабренной рыбы коптильный препа- рат проникает в брюшную полость, при хранении он вытекает, также увлажняя поверхность рыб. На рис. 7 представлена схема модифицированной с учетом не .достатков предыдущих моделей установки Н26-ИКВ для изготов ления рыбы холодного копчения бездымным способом. В новой установке запроектирована система рециркуляции — трубопро- вод 3, вентиляторы 1 и 7. Для лучшего распределения потоков теплоносителя ‘ применены новые конструкции кофузора 2 и диффузора 4, улучшена систем! подачи коптильного препарата (на рис. 7 не показана) из резервного бака ! в ванну 13, размеры которой значительно уменьшены по сравнению с первым! двумя модификациями установки. Кроме того, она размещена внутри одного я3 отсеков камеры выше уровня пола, тогда как прежде расположение ее препят- ствовало монтажу установки на этажах. Наличие рециркуляции (ранее но догрс тый в калорифере 6 воздух сбрасывали в атмосферу), меньший объем ванны Я следовательно, меньшая нагрузка на фильтры 10, 12 и центробежный насос 1> равно как и более рациональные конструкции загрузочных 8 и разгрузочнЫ* 17 дверей, расположение горизонтальных 15 и вертикальных 16 перегородо* изменение системы привода цепного конвейера 14 — все это существенно улу4' шило конструкцию механизированной установки для производства рыбы холоД ного копчения, сделало ее более экономичной и более удобной в эксплуатации Широкому внедрению способа обработки продуктов с погрУ' жением их в раствор коптильных препаратов мешает отсутствие хорошо продуманного и хорошо отлаженного механизированно^ 1и хотя бы частично автоматизированного оборудования для такой 64
технологии, а также то обстоятельство, что рассматриваемый спо- соб требует большого количества (до 18 % к массе исходной ры- gbI) коптильной жидкости и обязательной регенерации ее через Определенное время. Инъекция коптильного препарата в толщу продукта Этот прием предложен преимущественно для изделий типа па- стеризованной ветчины в банках и окороков [98], хотя с успехом может быть применен при производстве, например, копченой ры- бы осетровых пород, а также рыбы средних и крупных размеров других пород (в этом случае в сочетании с последующей обра- боткой «красящими» коптильными препаратами их поверхности). Способ обеспечивает получение стандартной по содержанию посолочных и коптильных ингредиентов готовой продукции. Оптимальным следует признать способ инъекции коптильного препарата совместно с посолочным рассолом, в который его до- бавляют от 0,2 до 1,0 % (в зависимости от концентрации коп- тильных компонентов в самом препарате, а также в зависимости от желательной степени прокопченности продукта, или, другими словами, степени выраженности аромата и вкуса копчения в го- товых изделиях). Требования к коптильным препаратам анало- гичны требованиям, которые предъявляются к препаратам, вво- димым непосредственно в продукт. Орошение (разбрызгивание) коптильным препаратом При обработке изделий орошением коптильным препаратом раствор коптильного препарата направляют на продукт. На рис. 8 и рис. 9 приведены устройства для орошения поверхности про- дуктов коптильным препаратом. Первое из этих устройств разработано применительно к изде- лиям, имеющим форму сосисок или колбасок [29]. Изделия перемещаются конвейером 1 из двух параллельных цепей в оро- шающее устройство, основным рабочим органом которого являются десять тру- бок 5 (по числу рядов колбасок, перемещаемых конвейером) с отверстиями, нз которых вытекает струйками раствор коптильного препарата. Препарат нахо- дится в основном резервуаре 9, откуда он через фильтр насосом 10 подается либо в емкость 2, снабженную электрообогревом, либо через трехходовой вен- тиль 3 непосредственно в трубу-коллектор 4, питающую оросительные трубки 5 (рис. 8, а). Оросительные трубки расположены параллельно точно над рядами колбасок (или сосисок), перемещаемых цепным конвейером, положение которых определяют выемки фиксатора 11 (траверзы конвейера 7) (рис. 8,6). Коптиль- ный препарат 6, попадая на поверхность изделия, образует сплошную жидкост- ную пленку (рис. 8, в) и частично (в процессе прохождения изделия через оРошающее устройство) диффундирует в продукт. Этому способствует то, что препарат вытекает из оросительных трубок нагретым (около 40 °C). Излишек Коптильного препарата стекает в сборник-поддон 8, а оттуда в основной резер- вуар 9. Трехходовой вентиль 3 предусмотрен для работы всей системы в авто- матическом режиме, когда температура коптильного раствора поддерживается На постоянном уровне терморегулятором, вмонтированным в емкость 2. Отвер- £ия длЯ орошения в трубках 5 диаметром 2,4 мм распределены на расстоянии 25 мм друг от друга, общая протяженность участка орошения составляет 500 мм. 3 Зак. 538 65
Рис. 8. Схема устройства для обработки коптильным препаратом Изделий типа сосисок по способу орошения: а — вид сбоку; б — траверза цепного конвейера для размещения обрабатываемых изде лий; в—взаимодействие коптильного препарата, вытекающего из оросительной трубки с продуктом в момент прохождения через оросительное устройство Последняя операция перед тепловой обработкой колбасок в термбагрегай состоит в удалении возможного избытка коптильного препарата на участке 1» (см. рис. 8, а), где проводится одноразовое (из отверстия трубки 12 ороше- ние поверхности изделий водой из трубки, аналогичной по конструкции трубкам 5. Для обработки сыра коптильным препаратом в непрерывном потоке пред- ложено устройство, схема которого показана на рис. 9. Ленточный конвейер 1 с перегородками 2, между которыми размещают бруски сыра, приводится в дви- жение ведущим 3' и ведомым 3 барабанами. Обработка сыра распыленны* через форсунки 5 коптильным препаратом производится в коптильной камере 1 из нержавеющей стали длиной 1220 мм и торцевыми стенками из оргстекла Коптильный препарат подается из резервуара 13 насосом 9 через систему соле- ноидный вентиль 10—регулирующий клапан 11 — запорный клапан 12 по трУ" бопроводу 14 к форсункам 5, к которым подведен трубопровод сжатого воздуха- оборудованный соленоидным вентилем 6 и регулирующим клапаном 7. Форсунх1’- распыляют коптильный препарат до капель размером 10—15 мкм в противо- положных направлениях, благодаря чему камера 4 заполняется равномерН0 распределенным коптильным препаратом. Коптильная среда взаимодействуй в течение бес продуктом, продвигающимся со скоростью 0,4 м/с, при темпера' 66
Рис. 9. Устройство для непрерывной обработки коптильным препаратом сыра: а — общий вид; б — устройство для сбора коптильной жидкости О . туре препарата около 21 °C и температуре сыра не ниже 13 °C. Сконденсировав- шаяся коптильная жидкость стекает в углубление 15, которое расположено в средней части направляющей 8 конвейера, и по трубопроводу 16 отводится в резервуар 13 для нового использования (цит. по [16]). Недостатком обработки изделий орошением коптильным пре- паратом является то, что для практического претворения данного способа необходимы специальное оборудование, большой расход коптильного препарата, ректификация коптильной жидкости и Утилизация ее после многократного использования. Обработка тонкодиспергированными коптильными препаратами Основное условие рассматриваемого способа — очень тонкое диспергирование раствора коптильного препарата; размеры ос- новной массы частиц должны быть 10—40 мкм, разме- 3* 67
ры остальных, более круп, ных, частиц не должны пре- вышать 150 мкм. Другими словами, при этом способе взаимодействие коптильных компонентов с продуктом осуществляется главным об- разом в результате так на- зываемых радиометрических сил (броуновское движе- ние), а также под действи- Рис. 10. Схема камеры для обработки ем сил гравитации и центро- пищевых продуктов тонкодиспергирован- беЖНЫХ СИЛ . ным коптильным препаратом: При обработке продук- а —вид сбоку; б —вид сверху ТОВ ЭТИМ Способом образу- ющиеся струя, факел или облако диспергированного коптильного препарата направлены не в сторону продукта, а в свободную зону камеры, например над из- делиями. Созданная таким образом аэрозольная система в какой- то степени напоминает аэрозольную систему дыма, однако во вновь образованной коптильной среде нет смолистых веществ, полностью или почти полностью (в зависимости от чистоты исходного раство- ра коптильного препарата) отсутствуют канцерогенные (типа ПАУ) или проканцерогенные (типа нитрогазов) вещества. Одним из показателей достаточности диспергирования является способность основной части такого облака (тумана) коптильного препарата оставаться во взвешенном состоянии не менее 30 с. Схема коптильной камеры и соответствующих узлов, необхо- димых для осуществления процесса обработки по этому способу, представлена на рис. 10. Основные элементы камеры: сопла по- дачи воздушной среды 1, клети с обрабатываемыми продукта- ми 2, которые вкатывают в камеру через двери 11 по рельсам <3, форсунки 4, расположенные перпендикулярно друг другу в сере- дине камеры над тележками. Форсунки, направленные в углы ка- меры, при диспергировании образуют веерообразные фацелы, практически заполняющие все пространство над тележками. Рас- твор коптильного препарата поступает из резервуара 5 по тру- бе 6, воздух под давлением 343 кПа — по трубе 7, снабжен- ной регулятором давления, манометром и запорным венти- лем [80]. По окончании работы форсунок изделия выдерживают неко- торое время в облаке, после чего пускают через сопла 1 нагретый до определенной температуры в калорифере 8 воздух. Образую- щуюся при этом коптильную среду с помощью вентиляторов 9 и всасывающего короба 10 рециркулируют определенное время, пос- ле чего повторяют цикл диспергирования и цикл рециркуляций- 1 Подробно о механизме такого рода взаимодействия изложено в книге «Физические н физико-химические основы копчения». — М. Пищепромиздат, 1960 г. 68
Количество таких циклов и их продолжительность зависят от ви- да и размеров обрабатываемого продукта (рыба, бекон, ветчина, сосиски, сыр). Опрыскивание изделий коптильными препаратами можно осу- ществлять и в камерах «кабинетного» типа. И хотя такие устрой- ства предназначены для выработки только небольших количеств копченых изделий и вряд ли найдут промышленное применение, они представляют интерес как переходная форма от способа ду- щирования к способам тонкого диспергирования коптильного пре- парата. Особенностью одной из моделей такого типа является враще- ние клети с развешанными в ней изделиями в то время, как из расположенных на всей высоте камеры форсунок разбрызгивает- ся коптильный препарат. Модель оборудована также устройством для фильтрации и рециркуляции коптильного препарата (рис. 11). Однако такой способ обработки продуктов не способствует получению однородной продукции. Всем рассмотренным вариантам присущи более или менее оди- наковые положительные стороны: возможность полной автомати- зации процесса копчения, приближение его к тра- диционному дымовому (при одновременном ис- ключении отрицательных моментов, присущих ды- мовому копчению), рез- кое сокращение выбросов вредных веществ в атмо- сферу, строго дозирован- ное экономичное исполь- зование коптильного пре- парата, получение в ко- нечном итоге достаточно стабильной по качествен- ным признакам готовой продукции, благополуч- ной в санитарно-гигиени- ческом отношении. Определенные затруд- нения, с которыми могут столкнуться производст- венники, применяя этот способ, состоят в том, что Для получения хороших, стабильных результатов Применительно ко всем еДиницам всей партии обрабатываемых продук- тов необходимо достаточ- Рис. 11. Коптильная камера для бездымного копчения продукции с вращающейся клетью (вид на разрезе сбоку): 1 — загрузочная дверь; 2 — клеть; 3 — форсунки; 4 — подвесные пути для клетей; 5 — механизм для вращения клетей; 6 — трубопровод рециркуляции с вентилятором; 7— крючки для подвески шомполов (прутков, реек) с изделиями; 8 — насос для на- гнетания препарата в форсунки (предназначен также для сбора препарата со Дна камеры, его фильтрации и повторного использования) [136] 69
но свободное размещение их в камере (в противном случае не бу. дет обеспечен нормальный равномерный контакт продукции и коп- тильной среды), что в свою очередь снижает коэффициент полез- ного использования, а следовательно, и производительности коп- тильных камер. Кроме того, для получения диспергированных час- тиц коптильных препаратов с размерами 10—40 мкм необходимо также применение специальных распылительных форсунок и комп- рессоров, обеспечивающих давление до 392 кПа. Обработка аэрозольной коптильной средой Коптильный препарат сравнительно легко может быть превра- щен в пары (если он состоит преимущественно из летучих соеди- нений), либо в коптильную среду, максимально приближающуюся к дыму, предназначенному для горячего копчения. С этой целью тонкодиспергированный (средний размер частиц Не должен превышать 140—150 мкм) коптильный препарат на- правляют в зону нагретого воздуха в самой камере или вне каме- ры. Например, на участке калорифер — коптильная камера коп- чение осуществляют, применяя рециркуляцию паровой коптильной среды. Это позволяет снизить расход коптильного препарата до 'минимума. Помимо положительных сторон, которые указаны для предыдущего способа, обработку рыбы и других продуктов в па- рах коптильного препарата можно осуществлять в обычных коп- тильных камерах, в которых возможно применение рециркуля- ции коптильной среды с размещением обрабатываемых изделий так же, как это принято при традиционном копчении (древесным дымом). | Эти многочисленные преимущества данного способа бездымно- го копчения позволяют считать его одним из самых перспективных способов производства копченой продукции. В настоящее время способ отработан для изготовления изде- лий горячего копчения. Проводятся работы по применению этого Же способа в производстве рыбы холодного копчения [23, 61 и Др.). Известные ограничения для использования данного способа в коптильном производстве связаны лишь, с качеством коптильных препаратов: они не должны содержать большого количества су- хих веществ и не должны обладать повышенным корродирующим эффектом к металлам. Ниже приводится подробное описание способов получения коп- тильной среды, состоящей из паров и аэрозольных частиц коп- тильного препарата. Способ 1. Диспергирование препарата в коптильной камер® (рис. 12). Особенностью способа является то, что по мере диспергирова- ния форсунками 7 образующийся аэрозоль, дисперсную фазу кото- рого составляют преимущественно очень мелкие (до 40—50 мкм) частицы коптильного препарата, подхватывается потоками тепло- го (или горячего) воздуха, поступающего из коробов 5. В резуль* 70
Рис. 12. Схема камеры с рециркуляцией коптильной среды, состоящей из аэро- зольных частиц и паров коптильного препарата тате образуется коптильная среда, состоящая из мельчайших ка- пелек препарата, паров коптильных веществ и воздуха, соотно- шение которых зависит от химического состава препарата и тем- пературы воздуха, направляемого в камеру. Изделия, подвешен- ные на троллеях 9 в рамах 8 в один ряд, контактируя с такой коптильной средой, постепенно сорбируют из нее необходимые компоненты. В устройстве предусмотрена возможность рециркуляции рабо- чей (коптильной) среды, направление движения которой в про- цессе копчения обозначено стрелками: из камеры 6, разделенной перегородкой 10 на два отсека, через канал 11 в сборный короб 12, далее по трубе 4 в нагреватель 1, а из него вентилятором 2 по тРубе 3 рабочая среда по двум боковым коробам 5 и 5' вновь по- падает в коптильную камеру, где может быть насыщена коптиль- ными компонентами при включенных форсунках 7. Равномерное Распределение сопел, или патрубков, имеющих 4-гранное сечение, и их количество, равное количеству рам и форсунок в каждом от- секе, обеспечивают равномерную обработку изделий коптильной средой. Этому способствует также перегородка 10, разделяющая правый и левый отсеки. 71
Частично или полностью (в зависимости от надобности) в ходе процесса обработки или по окончании его рабочая среда из каме- ры 6 может быть выброшена в атмосферу вентилятором 13 через трубу 14 [ИЗ]. Устройство рассчитано для работы при температуре 33—128 °C и полной смене коптильной среды в камере от 2 до 20 объемов в минуту. Недостатком данного устройства является необходимость непрерывного ввода свежего воздуха через патрубок 15 в целях поддержания работы газовой горелки нагревателя 1.' Главное достоинство рассматриваемого способа состоит в том, что он обеспечивает значительно больший контакт коптильных компонентов препарата с продуктом по сравнению, например, с воздействием диспергированных частиц, находящихся в статиче- ском или полустатическом состоянии. Например, способ по [80] в сочетании с применением достаточно высоких температур (выше 60°C) дает возможность достигнуть максимального технологи- ческого эффекта (окраска, аромат и вкус копчения) при мень- ,шей затрате времени и меньшем количестве коптильного пре- парата. | Стойкость образуемых при диспергировании аэрозолей и про- изводительный расход коптильного препарата существенно зави- сят от достигаемой степени диспергирования, состояния самих ча- !стиц аэрозоля (неподвижное, подвижное) и температуры в самой -камере. Так, если сравнить обработку моделей (колбасные обо- лочки, заполненные 5 %-ным раствором аминокислоты глицина) в камере без включенных вентиляторов (т. е. при статическом со- стоянии аэрозоля) с обработкой в камере с включенными венти- ляторами для рециркуляции аэрозоля, то при определении опти- ческой плотности растворов в модельных образцах, которая ха- рактеризует степень сорбции коптильных компонентов содержи- мым модели и, следовательно, эффект коптильной обработки, можно поручить данные, приведенные в табл. 10. Из табл. 10 следует, что, применяя рециркуляцию и более тон- кое диспергирование препарата, можно усилить (примерно в 2— 2,5 раза) эффект копчения и резко (примерно в 7 раз) сокра- тить расход коптильного препарата по сравнению с обработкой образцов в статическом или полустатическом аэрозольном облаке коптильного препарата. Кроме того, при этом контактирование коптильного препарата с образцами происходит более эффектив- но и достаточно равномерно независимо от их местонахождения внутри камеры копчения. Существуют различные варианты обработки изделий рассмат- риваемым способом: изменение продолжительности диспергирова- ния коптильного препарата; применение цикличности обработки продуктов аэрозолем коптильного препарата (обработка — пере- рыв— обработка — перерыв и т. д.); использование различных систем диспергирования, вращения головки (форсунки) дисперги- 72
Таблица 10 Характеристика диспергирования коптильного препарата Расход коптиль- ного препарата Оптическая плотность1 в моделях после обработки без рециркуляции8 с рециркуляцией А Б А Б Сопло по сравнительно грубым диспергированием (размер 60% частиц 150 мкм, остальных — 60—330 мкм) Сопло по сравнительно тонким диспергированием (подавляющий размер частиц 10—40 мкм) 5,482 0,060 0,074 — 6,000 — — 0,170—0,072 1 0,779 0,068 0,070 — [ 0,786 — — 0,180—0,217 1 Определяли при 490 им, содержимое модели предварительно выдерживали 30 мии пр» 50° С [1 13]. 2 А — модели расположены на ближней к форсунке стороне клети; Б — на дальней от фор- сунки стороне клети, клеть — в середине коптильной камеры. рующего устройства; размещение внутри коптильной камеры ло- пастных вентиляторов для усиления турбулизации потоков рабо- чей среды и др. Способ 2. Диспергирование коптильного препарата вне коп- тильной камеры. При любом способе диспергирования коптильного препарата, даже в том случае, если он представляет собой водный раствор, и тем более, если это раствор коптильных компонентов в каком- либо органическом растворителе, например изопропиловом спир- те, часть препарата переходит в состояние паров. При этом паров коптильных компонентов возникает тем больше, чем больше сте- пень диспергирования препарата и выше температура среды, в которой происходит образование аэрозоля. С учетом сказанного возникла идея диспергировать коптиль- ный препарат в таких условиях, при которых был бы получен Дым или дымовоздушная смесь. Применяемое для этой цели устройство (рис. 13) в общих чертах типично для довольно многочисленных разработок, в ко- торых рабочую среду, предназначенную для бездымного копчения, Получают вне коптильной камеры. Отличительная особенность Рассматриваемого способа состоит в том, что тонкое диспергиро- ванне коптильного препарата осуществляется в специальной не- большой камере с температурой существенно ниже 100 °C [118]. Коптильный препарат засасывается из емкости 1 по трубопрово- ду 2 насосом 3. Труба заканчивается форсунками 4, с помощью которых Раствор коптильного препарата образует аэрозоль в каме- 73
Рис. 13. Устройство для обработки продуктов коптильным препаратом, диспер- гируемым при температуре ниже 100 °C ре 5, снабженной нагревательными элементами 6 для поддер- жания в камере 5 необходимой температуры (ниже 100°C). По- скольку облако возникающего аэрозоля попадает в умеренно на- гретую среду, только некоторая доля его частиц переходит в па- рообразное состояние. Коптильные вещества, находящиеся в состоянии паров и в виде мельчайших частиц, разбавляются воздухом, поступающим в ка- меру 5 по патрубку 8, и образуют таким образом дымовоздушную смесь, которая через выход 7 и короб 9 подается соплами 10 в рабочее пространство И коптильной камеры. Идея такого способа регенерирования коптильного препарата в дым, кажущаяся на первый взгляд рациональной, имеет, одна- ко, существенный недостаток — конденсацию образуемой в каме- ре смешения 5 смеси практически на всех участках ее перемеще- ния, т. е. в трубопроводах, коробах, а также и в самой камере на ее стенках. Попытки применить этот способ при изготовлении рыбы холод- ного копчения с использованием концентрированного препарата Вахтоль-1 не дали положительного результата. Более эффективными являются способы, в которых дисперги- рованный коптильный препарат или коптильную жидкость пред- варительно (перед обработкой изделий) выдерживают в коптиль- ной среде, имеющей температуру выше 100°C. Поскольку подав- ляющее число коптильных препаратов, применяемых в промыш- ленных масштабах, представляют собой водные растворы орга- нических веществ — коптильных компонентов, а само диспергиро- вание осуществляется достаточно тщательно (с получением мель- чайших аэрозольных частиц), предполагается, что после указанной процедуры коптильный препарат (или коптильная жидкость) пр6’ вращается в пары. 74
Для получения коптильной среды, состоящей преимущественно 03 паров воды и коптильных компонентов, применяется достаточ- . но много устройств. Приведем наиболее характерные из них. На , рис. 14 изображено устройство, принцип действия которого ос- ‘ новая на испарении аэрозольных частиц коптильного препарата . при попадании их на соответствующие нагревательные элемен- ( ты б. Этот процесс происходит следующим образом. Поток воздуха ; из внутреннего пространства 1 коптильной камеры 2 подается ‘ вентилятором 3 к пневматической распылительной форсунке 5, ко- торая под давлением 147—294 кПа как сжатого воздуха (через трубку слева от головки форсунки), так и раствора самого препа- i Рис. 14. Устройство для генерирова- ния коптильной среды при темпера- - турах выше 100 °C Рис. 15. Система диспергирования препарата, предварительно нагретого под давлением, в коптильную ка- меру 7S
Рис. 16. Установка для получения коптильной среды из коптильного препарата и обработки ею изделий из мяса и рыбы: а — вид сбоку; б — вид спереди рата 4 в требуемый момент диспергирует необходимое количество коптильного аэрозоля. Частицы аэрозоля, подхваченные потоком воздуха, тотчас же попадают на нагревательные элементы (отде- ленные для лучшего поддержания заданной температуры защит- ной изоляцией 7), испаряются и в виде паров температурой 121 — 210 °C входят по трубе 8 в нижнюю часть 9 коптильной каме- ры [97]. На рис. 15 приведена схема еще одного устройства по получе- нию паров коптильного препарата. Коптильный препарат из ре- зервной емкости 7 через запорные приспособления 11 и 13 насо- сом 12 по трубопроводу 14 закачивают в герметизированную дози- ровочную емкость 8, снабженную нагревательными элементами 10 и автоматическим терморегулятором 9. В дозировочной емко- сти необходимое для обработки изделий в коптильной камере 1 ко- личество водного раствора препарата нагревают под давлением до температуры выше температуры испарения. Затем открывают вен- тиль 5 и по трубопроводу 6 раствор препарата под давлением, возникшим в результате нагрева в замкнутом пространстве доза- тора, устремляется к форсунке 2. Диспергированные частицы го- рячего коптильного раствора тотчас же испаряются, а пары под- - хватываются воздушным потоком 3, вентилируемым между стен- ками собственно коптильной камеры 1 и стенками 4 защитного кожуха камеры [И2]. Для рассмотренного устройства необходима очень тщательная герметизация кокильной камеры (практически даже двух камер: одна в другой), что обычно всегда сопряжено с техническими труд- ностями как при конструировании подобного оборудования, так и при его эксплуатации. В отдельных устройствах используется способ непосредствен- ного контакта разбрызгиваемого раствора коптильного препара- та с достаточно сильно разогретой или даже раскаленной поверх- ностью. На рис. 16 изображена схема одного из таких устройств. Устройство расположено сверху коптильной камеры 1, через соп- 76
Рис. 17. Устройство для получения коп- тильной среды: 1— вращающийся вал с нагревательными элементами; 2 — сопла для разбрызгивания коптильного препарата; 3—коптильная сре- да, направляемая в камеру обработки пи-* щевых продуктов; 4 — емкость для препара- та; 5 — уровнемер; 6 — запорный вентиль ла 2 которой перегретые пары коптильного препарата венти- лятором 3 нагнетаются внутрь' камеры, где, охлаждаясь, кон- денсируются на обрабатывае- мых изделиях [117]. В устрой- ство раствор препарата посту- пает по трубопроводу 6 и че- рез одну или несколько фор- сунок 5 разбрызгивается на одну или несколько заранее сильно нагретых поверхностей 4. Образующиеся пары коп- тильного препарата в смеси со средой, поступающей из коп- тильной камеры (показана стрелками), вентилятором на- правляются на обработку из- делий в камере. Аналогично действуют уст- ройства, изображенные на рис. 17 и 18. В первом из них (см. рис. 17) раствор коптиль- ного препарата разбрызгива- ется через несколько сопел на электронагревательные элемен- ты, размещенные на медленно вращающейся трубчатой по- верхности [99]. Второе (см. рис. 18) используется не толь- ко для превращения раствора очищенного коптильного пре- парата в паровоздушную смесь, которой затем обрабаты- вают изделия в коптильной ка- мере, но и для регенерации конденсатов дыма снова в коптильный препарат с одно- временным разрушением со- держащихся в них канцеро- генных полициклических аро- матических углеводородов. Корпус 1 устройства (см. Рис. 18) для регенерации коп- тильного дыма (прямоуголь- ной формы снизу, пирами- дальной посредине) заканчи- вается квадратным коробом с Т-образным патрубком .9 для Рис. 18. Устройство для регенерации дыма из его конденсата 77
выхода коптильной среды, подготовленной для обработки из- делий из мяса или рыбы. Он расположен на опорной плите 13, в центре которой имеется отверстие 14 для входа свежего возду- ха через патрубок 15. Через верхнюю пластину, которой заканчи- вается корпус устройства, проходит труба 6. Она крепится ман- жетой, а в нижней своей части, после Т-образного патрубка, — прокладками 10, удерживающими ее в центральной позиции. Тру. ба 6, служащая для нагнетания коптильной жидкости, раствора коптильного препарата или конденсата дыма, окружена предохра- нительной рубашкой — трубой 5 несколько большего диаметра. Труба 6 заканчивается стандартной распылительной форсункой 4. При работе распылительной форсунки частицы, капельки и брыз- ги диспергируемого раствора попадают внутрь металлической ем- кости 3, выполненной в виде прямоугольного ящика без крышки, на всех четырех сторонах, а также на днище которого укреплены пластинчатые электронагревательные элементы 2, удерживаемые крепежными пластинами 11. Основание обогреваемого металличе- ского ящика 3 укреплено опорными пластинами 12. Внутри ящи- ка имеется датчик температуры, который может быть использо- ван с применением обычной схемы переключения для регулиров- ки подачи электрического тока к нагревательным элементам устройства для установления необходимой температуры внутренних поверхностей ящика, а также температуры зоны, ограниченной этими поверхностями [83]. Регенерация коптильного дыма осуществляется достаточно про- сто. Капельки раствора коптильного препарата (или конденсата дыма) из сопла форсунки попадают в зону, нагретую до нужной температуры внутренними поверхностями металлического ящика 3, и переходят в парообразное состояние. После смешивания с более холодным воздухом, поступающим через входной патрубок 15, часть паров вновь конденсируется в аэрозольные частицы (зна- чительно меньшие по сравнению с капельками, образуемыми рас- пылительной форсункой 4) и образовавшаяся смесь (регенериро- ванный дым) поступает из Т-образной части 9 устройства на об- работку изделий. Подачу раствора коптильного препарата или конденсата дыма, поступающих из резервуара 8, осуществляют с помощью механического или гидравлического насоса 7 при посто- янном давлении. Основным недостатком получения коптильной среды путем ис- парения коптильных препаратов на поверхностях, имеющих значи- тельно более высокие температуры, нежели температуры кипения органических соединений — компонентов препарата, является воз- можность нежелательной термической деградации последних. Кро- ме того, в результате контакта в условиях высоких температур не- которых компонентов препарата, обладающих корродирующими свойствами, вполне вероятно выведение из строя нагревательных элементов. Наконец, на нагревательных поверхностях возможно образование своеобразного нагара, что в свою очередь приводит к ухудшению теплоотдачи нагревательной поверхности. 78
Таблица 11 Температура в зоне распыления, °C Содержание 3,4-бензпирена в Конденсате дыма, мкг/л Уменьшение Концентрации 3, 4-бензпирена, % к исходному до регенерации после регенерации 204 1,05 0,08 >92 316 1,05 - 0,06 >94 371 1,05 0,01 >99 427 1,05 0,01 >99 440 1,05 0,02 ~98 В то же время утверждается, что применение подобных устройств позволяет применять непосредственно для целей копче-' ния водные конденсаты дыма, не прошедшие специальной обра- ботки с целью очистки их от полициклических ароматических уг- леводородов типа 3,4-бензпирена [83]. В подтверждение этого по- ложения приводятся данные, сведенные нами в табл. 11, из кото- рой следует, что, повышая температуру среды, в которой происхо- дит диспергирование конденсата дыма (т. е. внутри металличе- ской емкости; см. рис. 18), можно на 2 порядка снизить содержат ние 3,4-бензпирена. Отметим, однако, что при более высокой температуре в зоне диспергирования коптильного препарата, например при 440 °C, не только не происходит дальнейшего снижения содержания 3,4-бензпирена, но и, наоборот, его количество увеличивается в 2 раза по сравнению с распылением препарата в зону с темпера- турой 371—427 °C. Более того, при температуре 454 °C возникает пламя, а при 482 °C и выше происходит взрыв диспергированного коптильного препарата. Все это заставляет сделать вывод, что ре- комендации относительно рациональности применения данного способа получения коптильной среды из диспергированного пре- парата могут быть сделаны только после тщательного изучения механизма наблюдаемого уменьшения количества 3,4-бензпирена и тому подобных веществ в рассмотренных условиях при исклю- чении возможности простого осаждения их на стенках устройства. Способ 3. Получение коптильной среды в потоке перегретого воздуха. При попадании капель коптильного препарата на нагре- вательные элементы помимо отмеченных выше недостатков может происходить локальное охлаждение поверхности термоэлементов. Это приводит к тому, что условия испарения препарата изменяют- ся во времени и, следовательно, не представляется возможным получать коптильную среду стабильного состава. Во избежание всех отрицательных сторон, присущих способам, при которых воз- можно осаждение коптильного препарата как на поверхности ис- парительных элементов, так и на стенках соответствующих Устройств, предлагается получать коптильную среду, диспергируя Коптильный препарат в поток воздуха, предварительно нагретого До температуры 260—427 °C [104]. 79
Рис. 19. Система для диспергирования коптильного препарата в потоке сильно нагретого воздуха (более 260 °C) Схема устройства, предназначенного для этой цели, показана на рис. 19, из которого видно, что основная деталь представляет собой испарительную камеру 5 в виде усеченной пирамиды, при- чем форсунка 6 расположена на стенке со значительно меньшей поверхностью по сравнению с- противоположной стенкой. Такая конструкция испарительной камеры согласно утверждению авто- ров устройства позволяет препятствовать осаждению части дис- пергируемого коптильного препарата 7 на стенках камеры. Каме- ра оборудована датчиком температуры 4, входящим в систему автоматики (на рис. 19 условно изображенной пунктирными ли- ниями) и позволяющим регулировать в необходимых пределах нагрев воздуха в приборе типа электрокалорифера 17 с нагрева- тельными элементами 16. В корпус электрокалорифера воздух поступает при помощи вентилятора 15 либо через вентиль 14 (из атмосферы), либо через вентиль 13 (из коптильной камеры при рециркуляции рабочей среды), а в испаритель коптильный пре- парат поступает по трубопроводу 18. Коптильный препарат попадает в испарительную камеру через форсунку 6, сопло которой выходит в переднюю стенку камеры. К форсунке из трубопровода 12 через регулировочный вентиль 11 и связанный с автоматикой вентиль 9 подается сжатый воздух. Коптильный препарат 19, размещенный в герметической емкости, также находится под давлением, которое регулируется вентилем 20, а подача препарата регулируется вентилем 10, автоматически перекрывающимся в соответствии с командой реле времени (тай- меров), расположенных на щите управления (связь регулировоч- ных вентилей 9 и 10 с таймером показана на рисунке штриховой 80
линией 8, а связь нагревательных элементов калорифера 17 и вен- тйЛятора со Щитом управления — соответственно штриховыми линиями 3 и 2). Предполагается, что при конусообразной испарительной каме- ре и достаточно высокой температуре воздуха, поступающего в* камеру 5 (по мнению авторов, оптимальной температурой явля- ется 343°C), все компоненты коптильного препарата переходят Б газообразное состояние и полученный коптильный газ по трубо- проводу 1 подается в коптильную камеру для взаимодействия с. обрабатываемыми изделиями. При вышеописанном способе, предусматривающем применение весьма высоких температур (порядка 300—400°C), обеспечивается перевод подавляющего числа коптильных компонентов препарата, типа кислот, фенолов и карбонильных соединений в газообразное (паровое) состояние. Однако это в значительной степени зависит от химического состава и свойств коптильных препаратов. Например, при наличии в их составе таких веществ, как продукты разложения целлюлозы (одной из главных составных частей органической массы древеси- ны), они, будучи нелетучими, не могут быть переведены в парооб- разное состояние. Поэтому такие препараты, как МИНХ или пре- параты, основными компонентами которых являются конденсаты древесного дыма, не могут быть полностью переведены в парога- зообразное состояние даже при температурах воздуха, значитель- но превышающих температуры обработки изделий в камере коп- чения. Кроме того, коптильная среда, полученная из коптильного пре- парата при очень высоких температурах и состоящая, предполо- жим, преимущественно из паров коптильных веществ, при входе- в камеру копчения должна иметь температуру, соответствующую данному технологическому режиму. Таким образом, возникает- необходимость снижения температуры исходной (т. е. образован- ной в испарительной камере) коптильной рабочей среды на 150— 200 °C. При этом довольно значительная, если не преобладающая,, часть коптильных веществ неизбежно должна из парового состоя- ния переходить в капельно-жидкое, поэтому в случае перевода Жидкого коптильного препарата в состояние паров нет необходи- мости осуществлять этот процесс при чрезмерно высоких темпе-- Ратурах. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте морского Рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), например, были Достигнуты вполне удовлетворительные результаты по изготовле- Нию рыбы горячего копчения при обработке ее рабочей коптиль- н°й средой, полученной при диспергировании коптильного препа- рата Вахтоль в поток горячего воздуха температурой 100—140 °C- 1^2, 23]. С этой целью способ применения коптильного препара-- Та Вахтоль усовершенствован ВНИРО в следующих направле- ниях: 8Г
для перевода основной части коптильных компонентов препа- рата в парообразное состояние применено тонкое диспергирование его с помощью пневматической форсунки; облако диспергированного препарата вводится в поток горяче- го воздуха температурой не менее 100 °C в камере или непосред- ственной близости от рабочего объема камеры в самой горячей зоне установки, например до или после калорифера; исходные технологические параметры обработки изделий вы- -браны в соответствии с математической моделью процесса копче- ния рыбы средних размеров в парах коптильного препарата; коптильные камеры оборудованы системой рециркуляции ра- бочей среды, трубопроводы которой должны быть максимально короткими по своей протяженности и иметь хорошую теплоизо- ляцию. Более подробно эти положения, являющиеся весьма важными для совершенствования технологии производства рыбы как горя- чего, так и холодного копчения, будут изложены ниже. Здесь же представляется целесообразным подчеркнуть, что осуществить об- работку изделий из рыбы или мяса одними, только парами компо- нентов коптильного препарата практически невозможно. Как по- казали исследования, рабочая коптильная среда, полученная ис- парениями диспергированного препарата в горячем воздухе, пред- ставляет собой в сущности аэрозольную систему, в которой дис- персионной средой являются неконденсируемые перманентные га- зы (азот, кислород, водород и т. д.) и пары органических веществ (в том числе воды), а дисперсной фазой — компоненты препарата в виде мельчайших капелек, содержащих либо органические ве- щества с высокой температурой кипения, либо нелетучие вещества (углеводной природы), входящие в состав «сухого остатка» такой, например, коптильной жидкости, как МИНХ. Соотношение химических веществ — компонентов коптильного препарата, находящихся в паровом (дисперсионная среда) и ка- пельно-жидком состоянии (дисперсная фаза) в рабочей коптиль- ной среде, — зависит от различных факторов, из которых наиболь- шее значение имеют состав коптильного препарата, продолжитель- ность и степень его диспергирования, температура коптильной сре- ды в коптильной установке (см. главу 4). Сравнительная оценка продукции бездымного копчения При проверке качества того или иного препарата или совершен- ствовании технологии бездымного копчения применительно к но- вому объекту возникает вопрос о том, какой способ обработки данного продукта целесообразнее применить. При этом должнь1 быть учтены и качество готовой продукции, и технологичность примененного способа копчения. Технологические эксперименты и соответствующие сравнителЬ' ные химические исследования, проведенные на сосисочных изДе' лиях по нескольким вариантам, дают возможность ответить '82
Таблица 12 Вариант Общая приемлемость Вкус, запах Сочность Нежность (мягкость) Усилие среза кг I 6,0 6,0 5,9 6,0 1,91 II 6,1 6,3 5,8 5,6 1,99 III 5,9 5,3 4,8 5,6 1,67 IV 6,1 5,9 6,1 6,3 1,80 этот вопрос применительно к коптильному препарату Чарзол аме- риканского производства [129] Объектами исследования служили мясные сосискц, изготовленные с приме- нением препарата Чарзол по следующим вариантам: I — после подсушки сосисок при 60 °C в коптильной камере без дыма в тече- ние 10 мин распыляли (при включенных вентиляторах) коптильный препарат, оставляли в таком состоянии еще 5 мин, после чего включали вентилятор калорифера и доводили сосиски до готовности; II— перед тепловой обработкой сосиски погружали в нагретый до 70 °C 25%-ный раствор Чарзола на 20 сек, затем вынимали из раствора на 40 сек, и вновь выдерживали в растворе препарата 20 сек; III — препарат разводили водой и вводили в сосисочный фарш на конечной стадии куттерования, далее следовала обычная тепловая обработка подготовлен- ных для этой цели сосисок; расход коптильного препарата—1,5 г иа 1 кг фарша. Для сравнения готовили сосиски по стандартной технологии с обжаркой дымом от твердых пород древесины (вариант IV), а также контроль — сосиски без какой-либо обработки коптильными компонентами (вариант V). Сенсорную оценку готовой продукции проводили по 9-балльной шкале- (табл. 12). Из данных табл. 12 видно, что сосиски, приготовленные с при- менением дыма и с применением коптильной жидкости (в том случае, если продукт обрабатывали с поверхности), по общему качеству (приемлемости) не отличались друг от друга, но сущест- венно отличались от сосисок, при изготовлении которых коптиль- ный препарат вводили в фарш. Аналогичный вывод может быть- сделан и в отношении органолептических оценок аромата, вкуса и; сочности сосисок. Сосиски, которые обрабатывали аэрозолем (обычным дымом; Илй туманом, полученным диспергированием коптильной жидко- сти), имели более нежную консистенцию, нежели тот же про- дукт, изготовленный путем погружения в раствор коптильногси препарата или добавления его в фарш. В то же время не наблю- далось четкой корреляции между оценками нежности сосисок ор- танолептическим и инструментальным методами. В табл. 13 приведены сравнительные данные, характеризующие Плияние технологических особенностей приготовления сосисок на 1 Применительно к III варианту в Советском Союзе в промышленных мас- табах изготавливают вареные колбасы и сосиски с помощью отечественных °птильных препаратов. 8?
Таблица 13 Технологические варианты Показатели I II III IV V (контроль) •-Содержание фенолов, мг 0,68 1,72 0,72 0,18 0,05 Количество свободных жирных 0,60 0,68 0,58 0,51 0,58 кислот, % Тиобарбитуровое число, мг/кг ‘Общий азот, мг на 100 г 0,40 0,33 0,33 0,42 0,42 15,4 14,7 16,2 15,9 16,0 1Нитриты, %0 15,65 80,1 179,8 170,9 176,3 .pH; 5,85 5,61 6,02 6,08 6,13 'Содержание воды, % 55,2 53,7 56,1 55,1 55,0 Содержание жира, % 25,7 26,6 24,5 25,6 25,6 "Окисление пигмента, % 27,1 14,4 10,9 14,2 — •отдельные показатели, в том числе на содержание фенолов, общего азота, летучих жирных кислот, тиобарбитуровое число .и pH. Из табл. 13 видно, что больше всего фенолов содержится в образцах, подвергнутых обработке горячим раствором коптильно- го препарата. Это привело к проникновению других компонентов препарата (содержащих карбоксильные и карбонильные группы), что и сказалось в конечном итоге на повышении содержания (по сравнению с контролем) свободных жирных кислот, общего азо- та, pH, нитритов и даже воды. Показательно, что во всех случаях применения коптильного препарата значения тиобарбитуровых чи- сел ниже, чем в контроле, что свидетельствует о наличии анти- окислительного эффекта при всех вариантах приготовления соси- сок с коптильным препаратом. Следует отметить также благоприятное влияние добавления коптильного препарата непосредственно в фарш (в конце куттеро- вания) на такие показатели, как содержание нитритов, торможе- ние процесса окисления пигментов, содержание общего азота. Очевидно, что такой прием использования коптильных препа- ратов для изделий, изготавливаемых из фарша и не требующих создания на их поверхности особого колера, является наиболее ра- циональным и позволяет, в частности, наиболее точно дозировать количество коптильного препарата. Особо тщательного контроля при проведении технологического процесса требует так называемый иммерсионный способ бездым- ного копчения с применением горячей коптильной жидкости, свя- занный с повышенным содержанием фенолов, низкой кислотно- стью, уменьшением количества нитритов и, что особенно важно, с существенным снижением содержания общего азота в готовом изделии, приготовленном по варианту II (табл. 13) по сравнению с другими видами технологической обработки и приготовления со- сисок (варианты I, III и IV). 84
Вспомогательное оборудование для бездымного копчения Глава 3 Устройства для распыления коптильных препаратов Для изготовления колбас специалистами УкрНИИмясомолпро- Ча был разработан оригинальный способ (и соответствующее оборудование для его осуществления), основанный на применении коптильного препарата Вахтоль [8, 10, 11, 12, 29]. Основными элементами оборудования (рис. 20) являются при- емная (резервная) емкость 9 для коптильного препарата, выпол- ненная в виде бака прямоугольной формы и снабженная сетчатым фильтром 10, через который заливают исходный препарат, доза- тор 3 с указателем уровня находящегося в нем препарата, насос э марки 36МЦ6-12, системы трубопроводов, запорная арматура (пробковый кран 8, воздушные краны 2 и 6, проходной и треххо- довой краны 4 и 7) и распылительная форсунка, расположен- ная в воздуховоде рециркуляции термоагрегата, в котором на под- весном монорельсе расположены клети с обрабатываемыми изде- лиями. Устройство работает следую- щим образом. Открывая кран 8 (соединяющий емкость 3 с ре- зервной емкостью коптильного препарата) и кран 2 (связанный с трубопроводом 1 воздушного сифона), заполняют дозатор до уровня, соответствующего дозе Для данного вида изделий(напри- мер, 0,5 л коптильного препарата на каждые 100 кг сосисок). За- тем открывают краны 4 и 7, включают насос 5, в результате коптильный препарат по трубо- проводу И поступает в распыли- тельную форсунку центробежно- г° типа. Диспергированные час- тички препарата испаряются в в°здуховоде рециркуляции, тем- пература в котором составляет Че менее 100°C. Образовавшаяся к°птильная среда при попадании в коптильную камеру взаимодей- ствует с обрабатываемыми изде- лиями. После того как необходи- Рис. 20. Схема устройства подачи препарата Вахтоль центробежным насосом в обжарочно-варочную ка- 85
мая доза коптильного препарата из дозатора подана на форсунку кран 4 закрывают, одновременно останавливая насос и переводя в соответствующее положение трехходовой кран 7, кран 6 откру. вают. Под действием сжатого воздуха 12 остатки коптильного npg. парата вытесняются из трубопровода 11 в термоагрегат. На Севастопольском мясоперерабатывающем заводе в течение ряда лет функционировала установка для поверхностной обработки вареных колбасньц изделий коптильной средой, получаемой из препарата Вахтоль по несколько иному варианту (рис. 21). В этой установке в отличие от предыдущего варианта коптильный прела- рат 1 из дозатора 2 подавался в распылительную центробежную форсунку 8, расположенную в воздуховоде 9 рециркуляции, не насосом, а под давлением сжатого воздуха 4. Сжатый воздух (давление в системе поддерживалось около 392—588 кПа) поступал через открытый запорный кран 3 из ресивера, соеди- ненного с воздушным компрессором (на рис. 21 не показаны). Запорный крана использовался при заполнении дозатора коптильным препаратом, поступающим по трубопроводу 6 из распределительной емкости (на рис. 21 не показана), а кран 7-—для подачи препарата из дозатора на форсунки (количество которых соответствует числу коптильных камер). Подача коптильного препарата в коптильные камеры осуществлялась в автоматическом и 'дистанционном режимах. На рис. 22 представлена схема устройства усовершенст- Рис. 21. Схема установки для поверх- ностной обработки вареных колбас пре- паратом Вахтоль вованного дозатора и диспер- гирования препарата Вахтоль, разработанная специалистами УкрНИИмясомолпрома [12]. Отличие данного типа доза- тора заключается в том, что датчики уровня 15, назначение которых — регулировать пода- чу коптильного препарата 9 и сжатого воздуха 13, установ- лены внутри его на фланце 3. а форсунка 6 для диспергиро- вания коптильного препарата непосредственно примыкает к емкости 1 дозатора. Устройство имеет также указатель уровня препарата 2- сифонную трубку 16, штепсель- ный разъем 12, запорный вен- тиль 4, систему подачи коп- тильного препарата 14,систем) подачи сжатого воздуха 11 11 трубопровод 5, служащий дл” подачи диспергированного коп- тильного препарата в терми- ческую камеру. Системы и 11 оборудованы запорным^1 86
вентилями 8 и соленоидными вентилями 10, связанными со щитом автоматического управления работой термоагрегата. Этой же цели служит штепсельный разъем 12, соединенный со щитом управления гибким кабелем. Манометр 7 служит для контроля давления сжа- того воздуха в системе. В основу действия устройства легли электропроводные свойства Коптильного препарата. Так как корпус дозатора заземлен, при Поступлении в него достаточного количества коптильного препара- та цепь (емкость 1—датчик 15) замыкается, возникающие сигна- лы поступают на соленоидные вентили 10, которые регулируют Работу систем 14 и 11, т. е. подачу коптильного препарата и сжа- того воздуха. Соответствующий переключатель в щите управления Работой коптильной камеры, в том числе процессами собственно Копчения, в зависимости от вида обрабатываемых изделий позво- ляет выбрать 12 различных доз коптильного препарата (от 1 кг 8 кг), которые следует ввести в камеру копчения. 87
Если, например, в камеру загружены сосиски, сардельки илц вареные колбасы, то по окончании процесса подсушки срабатывает реле, связанное с контролем процесса так называемой обжарку (кратковременной коптильной обработки) упомянутых изделий. Реле включает щиток автоматического управления процессом об- жарки. При этом происходит следующее. Прежде всего включа- ется соленоидный вентиль, регулирующий подачу коптильного препарата в емкость дозатора. Когда накапливается запрограмми- рованное количество препарата, срабатывает реле соответствующе- го датчика уровня 15, в результате чего коптильный препарат перестает поступать в дозатор. Вслед за этим срабатывает соле- ноидный вентиль системы 11 (подачи сжатого воздуха). Сжатый воздух поступает в емкость 1 дозатора, далее в распылитель 6, из которого мелкодиспергированные частицы коптильного препарата по трубопроводу выдавливаются в термоагрегат (коптильную ка- меру). К концу этого процесса срабатывает реле контроля минималь- ного уровня препарата в емкости дозатора, связанное с одним из датчиков 15. Вслед за этим происходит продувка воздухом емко- сти 1 через сифонную трубку 16, что обеспечивает выдачу полной дозы препарата и одновременно освобождает все устройство от остатков коптильного препарата. Необходимо, однако, указать на такой существенный недоста- ток данного устройства, как возможность оседания препарата в виде капель не только на участке распыления, но и на стенках трубопровода, ведущего в камеру копчения. В определенных слу- чаях накопившийся раствор коптильного препарата может «сду- ваться» сжатым воздухом в коптильную камеру в недиспергиро- ванном виде со всеми вытекающими отрицательными последствия- ми (недостаточность или неравномерность прокапчивания, попада- ние коптильного препарата на пол коптильной камеры, ухудше- ние санитарно-гигиенических условий труда работающих, повы- шенная коррозия отдельных металлических элементов коптильно- го оборудования, особенно на участках, имеющих периодически соприкасающиеся поверхности — вентили, краны и т. п.). Упомянутые отрицательные моменты практически не проявля- ются в том случае, когда коптильный препарат в тонкодисперги- рованном виде вводится непосредственно в зону горячего воздуха и подавляющая часть коптильных компонентов препарата перехо- дит в состояние паров. Непременными условиями, обеспечивающими наилучший ре- зультат способа копчения в парах коптильного препарата, явля- ются: наличие специальной камеры и достаточного по объему про- странства в типовой коптильной камере, где происходит дисперги- рование коптильного препарата и переход его в парообразное состояние, а также достаточно тонкое диспергирование коптильно- го препарата. При этом одно условие зависит от другого: чем тоньше производится диспергирование и чем мельче в основной своей массе частицы коптильного препарата, тем меньше по объе' 88.
У может быть пространство, через которое проходит поток горя- чего воздуха. Поскольку устройство камеры испарения или определение зо- лы в действующих коптильных установках, в которой следует про- изводить ввод диспергированного препарата, не представляет ка- ких-либо затруднений (см., например, рис. 12), то основными в дополнительном оборудовании для рассмотренного способа копче- ния являются устройства для диспергирования коптильного пре- парата. Устройства для диспергирования растворов К таким устройствам относятся распределительные форсунки. Распределительные форсунки применяются как для максимально тонкого распыления коптильного препарата (обработка продуктов в потоке аэрозоля), так и для получения аэрозолей со сравнительно крупными частицами (бездым- ное копчение в электрическом поле высокого напряжения), а также в тех слу- чаях, когда дисперсность аэрозоля колеблется в довольно широких пределах (например, при изготовлении рыбы горячего копчения в парах коптильного пре- парата), и т. д. Следует иметь в виду, что, используя распылительные устройства, можно в определенной степени варьировать не только размер частиц, но также форму < и размер образуемого этими частицами облака («факел распыла»), скорость образования аэрозоля, или расход коптильного препарата во времени, т. е. по- лучать аэрозоли с различными характеристиками, удовлетворяющими конкрет- ным требованиям конструкции данной коптильной установки. Существуют в основном два способа получения дисперсных аэрозольных систем типа туманов — конденсационный и с применением диспергирования растворов. Получение рабочих коптильных сред конденсационным способом для целей бездымного копчения в принципе возможно. Практическими примерами могут служить предлагаемые в отдельных патентных описаниях способы, сущность которых сводится к получению паров при соприкосновении раствора препарата с горячей поверхностью и последующему охлаждению этих паров с образова- нием тумана (см. рис. 19)., Имеются также специальные генераторы аэрозолей конденсационного типа, описание которых приведено в литературе [30]. При помощи таких генераторов можно получать монодисперсные туманы с частицами малых размеров (до мкм). Тем не менее применение устройств такого типа для бездымного копче-> ния вряд ли целесообразно из-за возможных весьма существенных химических превращений компонентов коптильных препаратов под действием высоких тем- ператур. Способов диспергирования растворов для различных технических целей из- пестцо довольно много, и их можно в известной степени условно разделить на Несколько основных групп: с применением механических (гидродинамических),1 пневматических и смешанного типа форсунок, акустические и электромеханиче- ские устройства и некоторые другие. На рис. 23 показано устройство нескольких типичных форсу- 'н°к механического и пневматического типов. Механические форсунки. В механических форсунках дисперги- рование растворов обычно осуществляют, подавая их под давле- нием, величина которого зависит от вязкости распыляемой жидко- рЮдля более вязкого раствора требуется большее давление-—от ^000 кПа и выше), а также степени диспергирования (для «гру- °г° распыла», осуществляемого, например, в скрубберах, доста- 89
Рис. 23. Различные виды форсунок, применяемых для диспергирования ?3? творов: а, б, в — механические; г — пневмомеханическая; д, е — пневматические 90
чНо давления порядка 200—300 кПа). Качество (степень) дис- пергирования раствора тесно связано с турбулентностью подавае- ,ой под давлением струи. В свою очередь турбулентность струи больше при ее вращательном движении. Отсюда и особенности устройств, которые, как правило, имеют различного рода канав- 0, способствующие сильному вихревому закручиванию подавае- мой струи диспергируемого раствора: канавки в виде винтовой нарезки 1 (см. рис. 23, а), по касательной к внутренней поверхно- сти на корпусе 2 (рис. 23,6), в виде метрической нарезки на вы- ходном отверстии форсунки (см. рис. 23, в), тангенциальные и кольцевые канавки (рис. 23, а). Количество канавок может колебаться от одной до нескольких: 2—6 (см. рис. 23, а), 8 (в форсунке на рис. 23, в) и т. д. Глубина канавок также различна: 1 —1,2 мм (см. рис. 23, а); 0,5—0,6 мм (см. рис. 23, б). Варьируя размеры канавок и их количество, можно при про- чих равных условиях подачи растворов в форсунки получать аэро- золи различной степени дисперсности, регулировать в определен- ной степени форму факела аэрозоля. Степень диспергирования по- вышается и при использовании в конструкции форсунок таких деталей устройства, как сетка (см. рис. 23, б), и при использова- нии более сложных по устройству форсунок, например форсунок пневмомеханического типа (см. рис. 23, г). Используя пневмоме- ханическую форсунку, можно получать равномерный по дисперс- ному составу аэрозоль. Это достигается особенностями ее конст-» рукции и работы. Диспергируемый раствор вводится в форсунку через трубку / и далее по тангенциальным канавкам 4 в вихревую камеру, а сжа- тый воздух по трубкам 2 и кольцевым канавкам 3 — закрученным потоком в воздушную камеру 5. Взаимодействие такого потока с пленкой раствора в кольцевом зазоре перед выходным отверсти- ем 6 дает повышенный эффект диспергирования. К положительным сторонам механических форсунок можно от- нести компактность и бесшумность в работе, сравнительно неболь- шой расход электроэнергии, возможность получения факела рас- пыла желаемой конфигурации, в том числе в виде зонта (что мо- йет быть использовано при необходимости обрабатывать продук- цию, размещенную в клетях, аэрозолем коптильного препарата сверху). В последнем случае это можно выполнить, изменяя кон- фигурацию выходного сопла форсунки. На механических форсунках легко обеспечить высокую произ- в°Дительность диспергирования, однако ее трудно регулировать в процессе работы. Недостатками этого типа форсунок является так- и то, что они сравнительно легко могут засоряться из-за ма- лЫх размеров выходного отверстия (0,5—1 мм). По этой же при- чине сравнительно быстро наступает эрозия выходного отверстия Форсунок. Таким образом, для целей бездымного копчения механические Форсунки могут быть использованы только для диспергирования 91
коптильных препаратов, представляющих собой, истинные ра творы. Пневматические форсунки. В технике пневматические форсунц обычно разделяют на форсунки низкого и высокого давлен^ внешнего или внутреннего смешения и др. Например, на рис. 23Л приведена схема форсунки, работающей по принципу внешне! смешения, на рис. 23, е показана форсунка двухступенчатого пергирования: первое происходит внутри корпуса форсунки, вц рое — на выходе из форсунки. Для разделения потока исходное раствора на мелкие частицы может быть применен воздух и.т, водяной пар (сухой, перегретый). Для диспергирования коптиль ных препаратов практически можно использовать все виды пнев магических форсунок, применяя сжатый воздух низкого давлен^ (до 400—500 кПа); пар применять не следует, так как это при водит к переувлажнению рабочей среды в коптильной камере. При диспергировании растворов коптильных препаратов фор сунки внутреннего смешения менее желательны, поскольку не ис- ключена возможность частичного (или даже полного) засоренд сопла в результате отложения отдельных высококипящих органи- ческих веществ — компонентов коптильного препарата. Это в свои очередь приведет к нарушению нормальной работы форсунки, пс лучению чрезмерно неоднородного по дисперсности составу аэро- золя, увеличению количества капель и даже разбрызгиванию пре парата либо истечению его из форсунки. Пневматические форсунки внешнего смешения обеспечиваю, более устойчивый и надежный процесс диспергирования растворо! коптильных препаратов. Для распыления растворов коптильных препаратов предпочти- тельнее применять форсунки с тангенциальным вводом сжатой воздуха, в результате чего его струи приобретают вращательное движение («закручиваются»), а эффективность диспергирована при контакте с раствором значительно возрастает. Скорость вра- щения возрастает по мере приближения к выходному отверстию и зависит от угла конусности корпуса форсунки. При достаточно большой вращательной скорости воздуха факел распыла становится • широким и коротким, что особенно важно при диспергировании растворов коптильных препаратов в возду- ховодах малых размеров при сравнительно близком расположении форсунки от нагревательных элементов или от противоположной от форсунки стенки, что приводит к ограничению участка рас- пыления. Подачу раствора коптильного препарата можно осуществить либо за счет разрежения, создаваемого в результате работы пнев- матической форсунки, либо применяя принудительную подачу рас- твора под небольшим давлением. Производительность форсунок несложно изменять путем со- кращения объема подаваемого на диспергирование коптильного препарата. Расход воздуха QB (в кг/с) и диспергируемого раствора Qf 92
(В кг/с) можно приближенно рассчитать по следующим- фор- мулам: для форсунки внешнего смешения QB= 0,3564/Р/Т; для форсунки внутреннего смешения: QB= 0,0633/Р/уТ"; Qp = 0,0884/У^ДР, . где / — сечение, м2; Р — давление воздуха, Н/м2; Т — температура, К; Ур— плот- ность раствора, кг/м3; ДР — перепад давления раствора, Н/м2. Пневматические форсунки позволяют получать растворы прак- тически любой вязкости, они надежны в эксплуатации, просты по> устройству; применяя их, можно сравнительно легко менять фор- му факела распыла. К наиболее существенным недостаткам форсунок этого типа относятся повышенный расход электроэнергии и трудность полу- чения хорошего, равномерного диспергирования при большой про- изводительности форсунки. Степень дисперсности получаемого аэрозоля зависит (если, сформулировать требуемые параметры в общем виде) от скоро- сти истечения воздуха из форсунки, физических свойств дисперги- руемого раствора, геометрических размеров самой форсунки, соот- ношения количества воздуха и количества, поступающего в фор- сунку раствора. Наиболее важный фактор — скорость истечения воздуха: с увеличением ее степень дисперсности возникающего аэрозоля возрастает. Чем больше расход сжатого воздуха на единицу объе- ма раствора коптильного препарата, тем равномернее получаемый' из него аэрозоль (туман). Диаметр частиц 6 (в м) при диспергировании коптильного- препарата на пневматической форсунке приближенно можно опре- делить по формуле 8 = 1,849/tf 1/Щр+ 17,061 (р/УДГ)0145 (G/V)1’5, гДе U-—относительная скорость между газом и раствором, м/с; о — поверхност- ное натяжение раствора, Н/м; р — плотность раствора, кг/м3; ц— коэффициент Динамической вязкости, Па-с; G и V—расход раствора и газа, м3/с. Широкое распространение получило распыление растворов на так называемых центробежных дисках различных конст- рукций, позволяющих получать аэрозоли с частицами практиче- ски одного размера, перерабатывать растворы с любой вязкостью. Тем не менее довольно значительная стоимость дисковой аппара- туры, сложность ее обслуживания, а также широкий факел рас- Пь!ла не позволяют рекомендовать ее применение для целей без- умного копчения. Она может быть успешно применена лишь. получения коптильной среды из коптильных препаратов поль- ского типа (PDW) при условии, что получение таких препаратов» 93’
будет освоено в промышленных масштабах, а стоимость сравни, дельно невелика. Диспергирование коптильных препаратов с использование^ ультразвуковых устройств дает возможность получение монодисперсных аэрозолей повышенной массовой концентрации позволяет легко регулировать размер получаемых при этом частиц путем либо изменения частоты колебания, либо регулирования концентрации аэрозоля при перемещении воздушных потоков над поверхностью диспергируемого раствора [30]. Диспергирование коптильных препаратов этим способом нашд0 практическое применение в зарубежной практике [82, 132]. Форсунки для электростатического осаждения коптильных пре. паратов. Имеется несколько вариантов ионизации частиц аэрозоля для последующего осаждения их на поверхность обрабатываемых изделий. Одним из них (наиболее перспективным ’, с нашей точки зрения) является применение специальных форсунок, устройство и принцип действия которых отличаются друг от друга, что соот- ветственно обусловливает возможность и область их примене- ния. На рис. 24 изображена форсунка электромеханического (или чашечного) типа, принцип работы которой заключается в следующем. После включения электродвигателя 3 начинается вра- щение чашки 1, по трубопроводу 6 через гибкий шланг 10, кото- рый соединен штуцером 12 с высоковольтным разъемом (описан далее на рис. 26), подается раствор, подлежащий диспергирова- нию. В результате контакта диспергируемого раствора с электро- дом 5, на который подано высокое напряжение, раствор получа- ет отрицательный заряд. При поступлении раствора через фор- сунку 4 на вращающуюся распылительную чашку 1 происходит его диспергирование. Частицы образованного аэрозоля по сило- вым линиям электрического поля высокого напряжения движут- ся к заземленному изделию и, контактируя с его поверхностью, оседают на ней. Скорость вращения чашки 1 зависит от вязко- сти диспергируемого раствора. Ее, как и скорость диспергируемо- го раствора, составляющую в среднем около 75 см3/мин, подби- рают экспериментально. На рис. 25 изображена пневматическая форсунка, служащая для получения заряженного аэрозоля. Основными рабочими органами ее являются сопло 1 подачи воздуха и сопло 2 подачи диспергируемого раствора, которые крепятся к корпусу 3 устройства накидной гайкой 9. При запуске устройства на электрод, расположенный, как и в чашечном распылителе, в трубопроводе подачи диспергируемо- го раствора, подается высокое напряжение, включается подача 1 Особенно для коптильных препаратов типа PDW, различного рода эмуЛЬ' сий, фенольных фракций, растворенных в полиэтиленгликоле и т. п. составов с достаточно выраженными диэлектрическими свойствами. Водные раствор61 коптильных препаратов необходимо подвергать максимально тонкому дисперП1' рованию, применяя обычные пневматические форсунки и осуществляя нонизз’ цию частиц препарата либо на выходе из сопла форсунки, 'либо непосредствен’ но в электростатическом поле. 94
Рис. 24. Форсунка для получения аэрозоля (тумана), заряженного током высо- кой частоты: / — распылительная чашка; 2 —валик чашки; 3 — электродвигатель; 4 — форсунка; 5 — электрод; 6 — трубопровод подачи диспергируемого раствора; 7 — защитная трубка тру* Сопроводи; 8 — соединительный вал из изоляционного материала; 9— корпус устройства; 10 — гибкий шланг трубопровода; 11—электрокабель; 12 — штуцер сжатого воздуха и подается диспергируемый раствор. В рабочий орган устройства сжатый воздух попадает по двум каналам, один.. нз которых предназначен для осуществления процесса собствен- но диспергирования, другой способствует формированию «факела- распыла» в форме вытянутого эллипса. Воздух, формирующий факел распыла, выходит через отвер- стие 8, а воздух с заряженными частицами аэрозоля — из выход- ного отверстия 7. «Дробление» раствора на частицы аэрозоля Начинается с момента выхода его из сопла 2 при соприкоснове- нии с воздухом, поступающим из канала 7, и по выходе из от- верстия 8, а также при формировании «факела распыла». Заряд частиц аэрозоля (тумана) происходит, как и в предыду- щем устройстве. Воздух в устройство подается под таким же дав- лением, как и при использовании обычной пневматической фор- сунки. Следует в то же время иметь в виду, что при увеличении дав- 95-
Рис. 25. Форсунка пневматического типа для. получения заряженного токоМ высокой частоты аэрозоля (тумана): а — общий вид; б — головка форсунки: 1— сопло подачи воздуха; 2— соплб диспергнрУ6' мого раствора; 3 — корпус устройства; 4— канал поступления воздуха для формирована факела; 5 — вннт, регулирующий поступление воздуха по каналу; 6 — выходное отверст** сопла; 7 — канал поступления воздуха для диспергирования раствора; 8 — выходное °*, верстие сопла; 9—накидная гайка; 10 — трубопровод подачи диспергируемого раствор3’ .11—защитная трубка трубопровода; 12— штуцер; 13 — электрокабель; 14— воздуховод
дения выше оптимального диспергирование может происходить чрезмерно быстро. При этом помимо неоправданно повышенного расхода раствора коптильного препарата «электростатическая эффективность» процесса (т. е. массовая доля осаждаемых на об- рабатываемый продукт частиц аэрозоля) будет заниженной, что может привести к плохому качеству диспергирования, увеличению массовой доли больших частиц, крупных капель и брызг. Средняя производительность данного устройства в 3—4 раза выше произ- водительности чашечного распылителя. • Обработка в электростатическом поле Бездымное копчение с применением электрического поля высо- кого напряжения является одним из перспективных способов без- дымного копчения, который применяют в промышленных мас- штабах. К оборудованию для такого способа копчения относятся преж- де всего генератор электрического тока высокого напряжения, форсунки для распыления частиц коптильного препарата и каме- ры, в которых происходит принудительное осаждение таких ча- стиц на поверхность обрабатываемых изделий. Обработка пищевых продуктов коптильным препаратом в. электрическом поле высокого напряжения может осуществляться, разными способами. Например, на Киевском рыбокомбинате дей- ствует электрокоптильная установка [77], коптильной средой в, которой является древесный дым (точнее, его дисперсная фаза). В этом случае вместо дымогенератора, из которого направляют в установку дым, в зону копчения через обычные распылительные форсунки можно подавать достаточно тонкодиспергированный коп- тильный препарат. Однако более эффективным с точки зрения максимального ис- пользования коптильного препарата для целей бездымного коп- чения и соответственно практически полной или почти полной ликвидации выбросов остатков (не осажденных в коптильной ка- мере на рыбу) коптильного препарата в окружающую атмосферу- является применение специальных форсунок, распыляющих иони- зированные частицы препарата, например, такого типа, как на рис. 24 и 25. Эти форсунки являются неотъемлемыми деталями Установки марки «УЭРЦ-5» '. Установка «УЭРЦ-5» может быть использована для копчения — Партий рыбы в одной коптильной камере небольшого размера. Несколько установок этого типа могут быть приспособлены для Работы большого числа форсунок и коптильной камеры соответ- ственно большей производительности. В последнем случае могут быть применены также более мощные установки рассматриваемо- го типа. 1 Их серийное производство наложено на опытном заводе Минского конст- РУкторско-технологического института автомобильной промышленности. 4 Зак. 538 97
Гис. 26. Общий вид установки для получения электростатически заряженно аэрозоля (без боковой стенки): / — тумблеры; 2— высоковольтные кабели; 3 — щиток управления; 4 — источник высокс напряжения; 5 — регуляторы давления воздуха и подачи диспергируемого раствора форсунках; 6 — системы клапанов; 7 —крышка корпуса; 8 — дозатор раствора; 9 — бл разъемов с форсунками; 10 — шасси Основными узлами рассматриваемой установки являются ис точник высокого напряжения, дозатор раствора, вспомогательна! аппаратура (блок разъемов, регулятор давления, манометры, се тевой и высоковольтный кабели, трубопроводы диспергируемой раствора, система клапанов), которые смонтированы на шасси 1 размещены в компактном корпусе (рис. 26). На принципиальной схеме установки (рис. 27) показана связ> между отдельными ее узлами. Из источника высокого напряжен^ 15, состоящего из высоковольтного повышающего трансформатор! и схемы удвоения и позволяющего увеличивать напряжение 1 220 В до 45 кВ, электрический ток поступает в блок разъема 4 Здесь через соответствующие электроды осуществляется контаК' тока с диспергируемым раствором. Блок разъема 4 связан такЖ1 с трубопроводами раствора через клапаны 8 и 8' с дозатором и форсунками 5 и 6 (электромеханической и пневматической). 98
Рис. 27. Принципиальная схема установки для получения электростатически заряженного аэрозоля: Условные обозначения:--высоковольтный кабель; =—трубопровод для диспергируемого» раствора; w —трубопровод с проводом высокого напряжения;--------- —пневмосеть На съемной крышке дозатора установлена пневмотурбинка 9 с мешалкой и дросселем 10, подающая раствор к форсункам. Регулирование подачи раствора к электромеханической фор- сунке осуществляется с помощью реле через регулятор давления Дроссель И, манометр 7 и электропневматический клапан 3'. Регулирование подачи раствора и воздуха в пневматическую форсунку происходит с помощью соответствующих реле и регуля- 1ора давления 1, манометра 2, клапанов 3 и 3". Установка снаб- жена также потенциометром (на рисунке не показан) для регули- рования числа оборотов (16—25 с-1) чашки электромеханической- Форсунки. Для ввода установки в рабочее состояние и осуществле- ния отдельных операций (диспергирование растворов на той или Иной форсунке, промывка и т. д.) служат распределитель 12 и Переключатель 13. 4* 99
Оборудование для других способов копчения В зависимости от способа применения коптильного препарата обусловленного его свойствами и составом, имеются определенный особенности и отличия в применяемом оборудовании. Так, в част, ности, для подачи коптильных препаратов при использовании так называемого способа иммерсии (или погружения, выдерживания продукта в растворе коптильного препарата), который, несмотря на определенные недостатки, нельзя исключить из перечня Других возможных технологических вариантов бездымного копчения (осо. бенно с учетом модификаций этого способа), представляется pg. циональным учесть опыт эксплуатации промышленной установки рассматриваемого типа, а также проектной установки Гипро- рыбфлота, основанной на системе подачи коптильного препа- рата в емкость для погружения рыбы и системе регенерации препарата. Устройство и принцип действия указанных систем показаны на рис. 28. Обработка тушек рыбы, нанизанных на шомпола, ко- торые в свою очередь размещены на технологическом конвейере, осуществляют в рабочей емкости 1. Емкость 1, представляющая собой ванну, изготовленную из нержавеющей стали, оборудована указателем 2 типа водомерной трубки, по которому можно кон- тролировать наличие и уровень содержания раствора коптильно- го препарата, а также запорными вентилями 3 и 6', с помощью которых несколько раз в процессе изготовления партии рыбы хо- лодного копчения ванну заполняют коптильным препаратом или освобождают от него. Рис. 28. Система подачи коптильного препа- рата в рабочую емкость (для обработки рыбы), предусматривающая перекачку в за- пасной резервуар, фильтры, сброс в канали- зацию обратный кла Фильтр 4 служит для грубой очистки рабочей раствора коптильной препарата, когда егс (после очередной обра ботки всей рыбы в емко сти 7) включив пан 10 и открыв запор ные вентили 5, 9, 11, и 17, с помощью центре бежного насоса 13 в рас ходный бак 14. Байпас ный вентиль 12 являете запасным; цм пользуются в случае необходпмост! например при выходе а строя обратного клапан 10 (как показал практй ческий опыт работы ра£ сматриваемой систем* 100
пОдачи— откачки коптильного препарата, такого рода необходи- мость иногда возникает). При использовании байпасного трубо- провода для перекачивания раствора коптильного препарата за- борные вентили 9 и 11 должны быть закрыты. Дополнительный фильтр 8, служащий, как и фильтр 4, для задержки твердых и других рыбных отходов (чешуя, кусочки плавников, хвостов, мышечной ткани и т. п.), которые могут посте- пенно накапливаться в емкости 1 в процессе прохождения через нее обрабатываемых изделий, применяют периодически при сани- тарной обработке устройства. В этих случаях открывают запорный вентиль 7 и при закрытых вентилях 9 и 12 направляют отрабо- танный раствор коптильного препарата в канализацию, разбав- ляя его при необходимости для нейтрализации раствором каусти- ческой соды соответствующей концентрации. Количество операций по перекачке раствора коптильного пре- парата в емкость 1 зависит от количества обработок рыбы при изготовлении из нее продукции холодного копчения, что в свою очередь определяется ее видом и размерами. Обычно это делается несколько раз; поскольку раствор коптильной жидкости в рабо- чей ванне (емкость 1) постепенно загрязняется мельчайшими ча- стицами, которые не удерживаются фильтром грубой очистки 4, на трубопроводе, ведущем из расходного (резервного) бака 14 в емкость 1, размещают фильтр тонкой очистки 19. Запорные венти- ли 17, 18 и 20 служат соответственно для спуска остатков коп- тильного препарата в канализацию при санитарной обработке ре- зервного бака 14, ввода фильтра тонкой очистки при перекачке в рабочую ванну и, наконец, ввода в резервный бак 14 свежего кош тильного препарата, для замера объема которого служит указа- тель уровня 15. Оборудование, требуемое при производстве копченых изделий с применением так называемых синтетических коптильных препара- тов, а также препаратов, для изготовления которых служат кон- денсаты дыма и которые рафинированы настолько, что могут быть Добавлены непосредственно в продукт, например ВНИИМП, Кон- центрат 8027, является самым несложным. Для этого необходимы обычные стандартные устройства для порционирования опреде- ленных доз жидкости (раствора коптильного препарата), величи- на которых определяется массой обрабатываемого полуфабриката (например, при изготовлении формованных изделий типа рыбных или мясных колбас, а также плавленого сыра) или изделий типа Разнообразных консервов («Рыба копченая в масле», «Мясо для завтрака», «Мясной паштет»), а также блюд, готовых к употреб-. Лению («Бобы с сербской колбасой», «Бобы с беконом») [137— Сравнительно несложным серийно изготовляемым является °борудование, которое может быть использовано для получения,' 'Наела, ароматизированного коптильными компонентами (заливка дЛя соответствующих видов рыбных консервов), или шприцевания, Свиного или телячьего мяса рассолом с добавлением к нему коп- 101
тильного препарата (изготовление пастеризованной ветчинной продукции). ' - Главными особенностями оборудования, используемого при применении способа обрызгивания или пульверизации обрабатц. ваемых изделий из рыбы или мяса, являются, во-первых устройство форсунки для диспергирования препарата и, во-вто’ рых, наличие насоса для регенерации раствора препарата, накап- ливаемого на поддонах или полукоптильной камеры. Форсунка в отличие от подобных устройств, применяемых при обработке в па- рах коптильного препарата, осуществляет сравнительно грубое диспергирование (размер частиц около 300—500 мкм). Такие форсунки должны быть расположены на таком расстоянии друг от друга и от вешал, чтобы подвергать равномерной пульвериза- ции все находящиеся перед ними обрабатываемые изделия. По- следние должны быть, как правило, развешаны в один слой либо вращаться в процессе обработки вокруг собственной оси. Наилуч- ший результат способ пульверизации дает в том случае, когда факелы диспергированного коптильного препарата направлены на продукт с разных сторон. Химико-технологические основы . бездымного копчения Глава 4 Развитие и совершенствование бездымных способов копчения и широкое внедрение их в промышленность возможно лишь при ясном понимании сущности химических и физико-химических про- цессов, происходящих как с обрабатываемым продуктом, так и с самой рабочей средой, т. е. необходимо знать, каким образом про- дукты в процессе копчения и в последующие периоды приобретают такие свойства, как специфический аромат и вкус, золотистую или коричневатую окраску поверхности, способность противосто- ять окислительной и микробиологической порче. Химическая природа аромата и вкуса копчения Специфические аромат и вкус копчения (а для рыбы еще и золотистая окраска поверхности) являются главными признаками копченого продукта. В начале исследований (50—60-е годы нашего столетия) арО' мат копчения преимущественно связывали с фракцией фенолов, а вкус — с кислотами дыма. Впоследствии были выполнены исследования, позволившие Д0' полнить эти сведения. Так, было показано, что собственно феноль' ные компоненты дыма не придают полноценного оттенка аромат3 102
копчения продукту и что аромат изделий зависит еще и от ка- 101Х-то других веществ. Более того, сенсорные исследования отдельных фракций, явля- ющихся составными частями коптильных препаратов, конденсатов дыма или смолы, показали, что среди фенольных фракций наряду с такими, которые обладают весьма близкими к запаху копчения ароматами, есть фракции, которые явно отрицательно сказываются на вкусовых особенностях продукта [111, 107]. Из этого следует, цто среди фенольных фракций есть вещества балластные и даже нежелательные для придания продукту нужного аромата. Важно отметить, что при разделении органической части коп- тильного препарата на фенольные фракции с различными темпе- ратурами кипения лучшими были срединные фракции, а худши- МИ — КОНцбВЫб. Это еще раз подтвердило высказанное еще в конце 50-х годов мнение, что основной аромат при копчении дают срединные фе- нольные фракции [44]. Из основных компонентов фенольной фракции разные авторы называют разные вещества или их сочетания, например гваякол [84], эвгенол [120], метилциклопентенолон и аллилсирингол. Так, японские авторы считают, что компонентами, обусловливающими запах копченого лосося, являются гваякол, 4-метилгваякол, 2,6-ди- метоксифенол и 4-метил-2,6-диметоксифенол [105]. Существенный шаг к расшифровке химической природы аро- мата копчения был сделан, когда в результате исследований в од- ном из коптильных препаратов, считавшемся чисто фенольным, была обнаружена (помимо циклотена) группа фурановых произ- водных: этилфуран, ацетилфуран, диметилфуран и метильные про- изводные фурфурола, а в другом (помимо соединений аналогичной природы) —мальтол и тиглиновая кислота1 [123, 94]. С нашей точки зрения [46], циклотен (впервые обнаружен в коптильном дыме в нашей стране) и мальтол (на особую роль его в коптильных препаратах указывалось советскими исследователя- ми еще в 1962 г.) принимают важнейшее участие в образовании специфического аромата копчения: оба обладают приятными за- пахами с пряными оттенками и являются интенсификаторами за- паха копчения, хотя степень интенсивности их действия еще не определена (в данном аспекте вопрос образования аромата коп- нения трактуется впервые). Помимо названных веществ следует отметить еще одну груп- пу химических соединений, которыми стали интересоваться срав- нительно недавно, но которые, по всей вероятности, играют замет- нУю роль в создании аромата при копчении. Речь идет о лакто- нах. Вещества подобной химической природы относятся к потен- циальным ароматическим компонентам пищевых продуктов. Они ®И1ли обнаружены в модельных системах неферментативного по- _______ 1 В отношении тиглиновой кислоты, ее содержания в комплексе фенольных “йцеств, придающих продукту аромат копчения, многое еще неясно и подлежит Чальиейшему уточнению. 103
коричневения, характеризующихся, как известно, во-первых, обра, зованием окрашенных комплексов и, во-вторых, возникновение^ определенного количества пахучих веществ. Так, в пиролизате древесины дуба были обнаружены лактоны которые имеют следующие оттенки запаха [106]: Лактон Характеристика запаха •у-Бутириллактои 2-Метил-2-бутеиолид 4-Метил-2-бутеиолид 2,3-Диметил-2-бутеиолид 2,4-Диметил-2-бутеиолид 3,4-Диметил- 2 - бутеиолид 2,3,4-Триметил-2-бутеиолид 2-Этил- 4-мети л-2 - б утеиолид 4-Этилидеи-2-метил-2-бутеиолид Жженого дерева, горьковатый Сладковатый, карамелеподобиый Жженого дерева и дыма ] С ванильным оттенком | Сладковатый, карамелеподобиый 1 Кисловатый, дымный I Сладковатый, карамелеподобиый 1 Жженого дерева Сладковатый, карамелеподобиый • I Решающее значение в создании нужного аромата и вкуса из- делия имеет состав коптильного препарата, зависящий от способа его изготовления. Так, предполагают, что специфические оттенки во вкусе и запахе копченостей, производство которых осуществля- ется с применением коптильного препарата МИНХ, обусловлива- ются попаданием в рыбу при обработке метилгваякола, крезолов, гваякола и ксиленолов (особенно ж-ксиленола), а также продук- тов взаимодействия метилгваякола с другими коптильными компонентами и составными частями пищевых продуктов [64, 66]. В польском препарате, представляющем собой очищенную фенольную фрак- цию конденсата дыма, иаиважиейшими являются следующие вещества (в по- рядке уменьшения их концентрации, причем первые 7 из них представляют собой эффективные антиоксиданты): 2,6-диметоксифенол; 2,6-диметоксиметил- фенол; этилсирингол; пропилсирингол; цис- и тра«с-4-пропиленсиринголы; этил- гваякол; метилгваякол; изомеры диметилфеиола; гваякол; изомеры крезола; фенол. Некоторые дополнительные сведения о химической природе аромата и вкуса копчения получены японскими авторами [96], которые осуществили анализ со- става ароматизирующих компонентов водных растворов конденсатов, получен- ных при пиролизе различных видов древесины. По их мнению, не только феноль- ные фракции, ио и фракции всех других групп органических веществ — компо- нентов эфирного экстракта древесного пиролизата — принимают участие в обра- зовании аромата копчения: Фракции Фенолы Феиолы+карбоиильные соедине- ния Феиолы+карбоиильные и иекар- бонильиые соединения Фенолы, нейтральные вещества и основания Характеристика аромата копчения Без каких-либо оттенков* С пряным оттенком** Отчетливо выраженный*** Оттенок жженого сахара*** Примечание. Звездочками обозначена степень выраженности: * — хорошая; ** — наиболее выраженная; *** — резко выраженная. При оценке приемлемости того или иного коптильного препа рата или способа его использования объективным критерием жет служить хроматограмма фенольной фракции, выделенной 11 104
/ Рис. 29. Хроматограммы фенольных фракций из бекона, копченого различными способами: -"Дымом; б — коптильным препаратом: 1— фурфуриловый спирт; 2 — метиициклопен- тенолон; 3 — гваякол; 4 — фенол; 5 —о-крезол; 6 — метилгваякол; 7 — м-, л-крезолы; J — этилгваякол; 9 — иеидентифицированное соединение; 10 — пропилгваякол; 11 — эвгенол; — винилгваякол; 13 — цлс-изоэвгенол; 14 — сирингол; 15 — траяс-изоэвгеиол; 16 — ^тилсирингол; 17 — этилсирингол; 18 — пропилсирингол; 19 — иеидентифицированное Единение; 20 — аллилсириигол; 21, 22 — неидентифицированные соединения; 23 — пропил- сирингол. Условия разделения в обоих случаях одинаковые: стеклянная колонка 1,:)Х0,6 см; набивка 3 % РЕГА на диатомите CLQ; программирование температуры 4° в 1 мии от 70° до 195 °C Сработанного коптильным препаратом продукта, по сравнению с аналогичной хроматограммой того же продукта, изготовленного ^адиционным способом. ( Такая объективная химическая характеристика была использована при иВДнке качества опытных образцов бекона, которые были изготовлены с приме- ,е8ием английского коптильного препарата [108]. .„Опытные образцы бекона выдерживали 4 дня в посолочном рассоле, в кото- была добавлена эмульсия коптильного препарата в количестве 1 % к массе ; ссола. После посола бекои еще 10 дней хранили при 4 СС и только после этого 11:Рав.1яли на анализ. ... Результаты сравнительной хроматографической оценки обоих видов продук- ц ’ Изготовленной с применением дыма и коптильного препарата, представлены 105
Таблица 14 № препа- рата Оценка готовых изделий Содержание в препаратах, мг/мл Примеру соотноще ине орга. инческих соединена Аромат копчения Вкус копчения фенолов КИСЛОТ карбониль- ных соеди- нений 1 Отсутствует Отсутствует 4,06 3,73 7,4 1:1:2 2 Отсутствует Очень слабо выражен 1,00 30,13 84,3 1:30:80 3 Смолисто- дымный Смолистый фенольный дымный привкус 49,94 37,49 9,5 1:1:0,2 4 Резкий смолисто- дымиый То же, но более резко выражен 219,46 103,68 107,9 1:0,5:0, • Обе хроматограммы имеют много общего (в расположении и количеств! пиков, количественных соотношениях между ними иа каждой из хромате грамм). Отмечается сходство в содержании таких компонентов, как гваякол фенол, 4-метилгваякол, м- и n-крезолов, и отличия в содержании сиринголов! их дериватов, а также эвгенолов. При иных способах приготовления опытны; образцов бекона (например, при выдерживании кусков свиного мяса в коптиль ном препарате, растворенном в изопропиловом спирте, или при электростатиче- ском осаждении коптильного препарата на подготовленный для этой цели соленый бекон) отличия от обычного копченого бекона по фенольному составу имели иной характер (например, пики сиринголов в опытных и контрольны; образцах были близки). Исследователи [108] полагают, что отмеченные в образцах (опытном и конт- рольном) различия по составу и содержанию компонентов фенольных фракций в значительной степени зависят от технологических приемов обработки бекона, при тщательном соблюдении технологии изготовления копченостей тем или ины; бездымным способом могут быть получены изделия, практически ие отличаю- щиеся от таких же изделий традиционного дымового копчения [108]. В другом эксперименте были приготовлены вареные мясные колбасные изделия одного и того же вида, ио с. добавлением в фарш (по 1 мл на 1 КП разных коптильных препаратов (1, 2, 3 и 4). Готовые изделия были подвергнуть сравнительной сенсорной оценке, суммарные результаты которой, а также дав- ные о содержании в исследуемых коптильных препаратах основных групп орга- нических соединений приведены в табл. 14. Как видно из табл. 14, первые два препарата не придают ил» 'почти не придают продукту специфических аромата и вкуса коп- чения, тогда как при применении препаратов № 3 и 4 в готовы- изделиях ощущается несвойственный привкус. Автор [128] пола гает, что здесь имеет место недостаток, свойственный большинст ву коптильных препаратов, а именно наличие в них смолистых ве ществ, которые при внесении препарата непосредственно в фар11 вызывают упомянутый неприятный привкус, тогда как при обы'4 ном дымовом копчении такие смолистые компоненты дыма ост3; ются на поверхности колб'асной оболочки и удаляются вместе 1 нею при еде. Анализируя полученные результаты, необходимо иметь в виД и количественные аспекты эксперимента. Так, содержание фенол5' ных компонентов, играющих преимущественную роль в образов3 106
й11и специфических свойств копченого продукта, в препаратах № 1 й 2 настолько мало, что заранее можно было ожидать отрицатель- ных результатов, поскольку количество этих соединений составило ничтожные доли к массе фарша. Что же касается коптильных препаратов, в составе которых вещества фенольной природы преобладают, то оттенки аромата будут зависеть от количества этих веществ. Польские авторы показали, что по мере увеличения коптильного препарата в пробе запах образца от приятного аромата копчения (при содержании препа- рата 250 ррт) приобретал оттенки «жженого дерева», отчасти «едковатого», отчасти «фенольного» запаха (при 500 ррт). При этом с увеличением концент- рации препарата (до 1000 ррт) в образце указанные оттенки запаха усилива- лись, улавливались дополнительные оттенки запаха «дыма» и «сушеных слив», а при еще большем содержании препарата (1500—200 ррт) аромат копчения маскировали другие усиливающиеся оттеики запаха, в том числе такие нежела- тельные, как «горелого дерева», «фенольный» и «едкий» [87]. В табл. 14 обращает на себя внимание также весьма разнооб- разное соотношение тех групп органических соединений, которые принято считать основными и в технологическом коптильном ды- ме, и в коптильных препаратах. Лишь в одном случае (препарат № 2) соотношение указанных соединений приближается к тому, которое свойственно нормальному коптильному дыму (однако аб- солютное количество необходимых компонентов оказалось явно» недостаточным). Таким образом, для создания нужных оттенков вкусовых ка- честв, а также запаха копченого изделия очень важно обеспечить оптимальные пределы содержащихся в нем «ароматизирующих» компонентов. Сведений о такого рода пределах содержания коп- тильных компонентов имеется крайне мало, поэтому полученные' недавно данные о сравнительных значениях компонентов, обычно присутствующих в фенольных фракциях, которые могут быть вы-! делены из конденсатов дыма или копченых продуктов, представля- ют как практический, так и теоретический интерес. Сравнительная сенсорная характеристика компонентов фенольной фракции дыма приведена в табл. 15*. Анализируя данные, приведенные в табл. 15 (в которой подав- ляющее большинство компонентов найдено в различных коптиль- ных средах, в том числе коптильных препаратах, а также обнару- жено в копченых продуктах), следует прежде всего отметить,, но-первых, большое количество различных оттенков запаха, кото- рыми обладают индивидуальные компоненты так называемой сре- динной фенольной фракции, и, во-вторых, что интенсивность про- явления запаха колеблется в довольно широких пределах для Разных компонентов. Исходя из положения (разделяемого в настоящее время подав- ляющим большинством ученых), что основу аромата копчения °бразуют вещества, входящие в состав срединной фенольной фрак- * Табл. 15 составлена по данным работы Загородного В. П., выполненной руководством автора в 1980 г. 107
Таблица 15 Компонент Пороговая концентрация ррт, мли*1 Основные оттенки запаха компонента л-Крезол 0,001 Крезоловый с пряным оттенком о-Этилфенол 0,003 Смешанный фенольно-крезоловый .и-Крезол 0,004 Крезоловый, похожий на о-крезол о-Крезол 0,014 Крезоловый со слабым оттенком пряного Ваиилин 0,02 Специфичный (ванильный) Г ваякол 0,03 Фенольный с довольно приятным пряным оттенком Пропилгваякол 0,04 Гвоздичный, цветочный с кисловато-слад- Циклотен 0,05 коватым оттенком Сложный (с оттенком обгоревшей листвен- ной древесины, копченых мясных продук- тов, сладковатый, карамельный) Диметиловый эфир гидрохинона 0,06 Пряный, цветочный, не очень приятный, далекий от запаха «копчения» л-Этилфенол 0,07 , Смешанный с оттенком карболовой кисло- ты, цветочный (менее приятный, чем 2,3,4- триметилфенол) Метилэвгенол 0,07 Пряный с преобладанием цветочного от- тенка типа лаванды Фурфурол 0,07 Смешанный (чернослив, свежевыпеченно- го хлеба) 4-Метил-2- пропилфенол 0,08 Очень похож на о-нзопропилфенол Метилгваякол 0,09 Пряный, гвоздичный с нерезко выраженным фенольным оттенком Вератрол 0,14 Нерезко выраженный с цветочно-травяйи- стым оттенком З-Метокси- 2- метилфе- нол 0,2 Отчасти похож на гваякол, с «дымным» от- тенком 3, 4-Диметил-6-этил- фенол 0,2 Смешанный (химический с оттенком несве- жего сена) средней интенсивности 3, 4, 5-Триметилфенол 0,38 Напоминает 2, 3, 5-триметплфенол (но бо- лее интенсивный с преобладанием пряного оттенка) Изоэвгенол 0,45 Средний между эвгенолом и метилэвгеао- лом (меньшей интенсивности) З-Окси-2-метил-у- пи- рон (в сочетании С изомальтолом) 0,6 Карамельный 2, 6-Ксиленол 0,6 Смешанный (химический, цветочный, затх- лый) неприятный Аллилсирингол 0,97 Сложный (копченого мяса с фенольным от- тенком, «дымный», сладковатый), нерезко выражен, слабый, неопределенный 2, 3, 5-Триметилфенол 1,0 Слабый, смешанный (цветочный, химиче- ский) 2, 3, 4-Триметилфенол 1,1 Преобладает цветочный с пряным и химИ' ческим оттенками 4-Метилпирокатехин 1,2 Сложный (пряный, отчасти напоминает ал- лилсирингол с цветочным оттенком) 4-Этил резорцин 1,2 Пряный, цветочный, нерезко выражен Сирингол 2,0 Сложный («копчения», «дымный» с ваниль ным и цветочным оттенками), нерезко вИ' ражен • 108
Продолжение табл. 15 Компонент Пороговая концентрация ррт, мли~1 Основные оттеики запаха компонента Звгенол 5-Ксиленол ; -Мети лп ир окатехии 4-Изопропилпирокате- хин фенол 4-Изопропилпирокате- 2,4 3,2 3,2 4,6 5,5 6,0 Сложный (совокупность пряного, гвоздич- ного и цветочного запахов) Химический с оттенком «карболовки» Похож на 4-метплпнрокатехин Смешанный (химический с цветочным и кис- ловатым оттенками) Специфический с оттенком «карболовки» Похож на 3- и 4-метилпирокатехин ХИН З-Метоксипирокатехин Гидрохинон з-Изопропил фенол Резорцин 2-Ацетилфуран Пирогаллол 3, 4-Ксиленол 2,4-Ксиленол 5-Изопропилпирокате- 7,0 8,0 8,1 12,0 14,0 18,0 18,0 20- 25 Смешанный (химический, отчасти похож на метоксиметилфенол) Химический с цветочным оттенком Фенольный, отчасти пряный Химический с оттенком несвежего сена Напоминает запах фурфурола с оттенками бензола и фурана Слабый, неопределенный, химический Химический, нерезкий со слабым пряно-цве- точным оттенком Химический с оттенком пресного хлеба и пивного сусла Слабый, кисловатый 3, 5-Ксиленол Фуран З-Этил-5-этилфеиол Ацетованилон Ацетосирингон Пропиованилон Сиреневый альдегид 27 40 40 40 50 50 2000 Специфический, химический с фенольно-кре- золовым оттенком Петролейного эфира Фенольный, пряный средней интенсивности Слабый, неопределенный запах Слабый, неопределенный запах Неопределенный со слабым ванильным от- тенком Очень слабый, неопределенный Примечание. При перечислении идентифицированных компонентов коптильных препаратов указывался также анетол, обладающий весьма низким значением пороговой концентрации (ppm— =*0,00013). Наличие этого соединения характерно для эфирных масел различных пряностей, но не подтверждено результатами обстоятельных исследований состава коптильных сред, выполнен- ных в последние годы [55,59]. Ции, любой компонент этой фракции можно считать «потенциаль- ным участником» такой основы. Наряду с этим к «основным» нельзя отнести фенолы, которые перегоняются с паром или най- дены в исследуемых объектах в наибольших количествах. В то же время нельзя утверждать об отсутствии в аромате тех или иных компонентов только потому, что они содержатся в сравнительно Небольших количествах и относятся к категории «связанных» 1 фе- нолов [36]. Для выявления главных, ключевых ароматизирующих компо- нентов необходим, научно обоснованный подход к решению про- блемы. 1 Применение термийа «связанные» весьма проблематично. 109
С этой целью во ВНИРО (помимо данных, приведенных в табл. 15) выяв лен комплекс данных, полученных на рыбе одной и той же партии (вида, ВОз' раста, упитанности, размеров), но различной степени прокопчености, а именно- определены «индексы ароматичности» (отношение концентрации компонент^ фенольной фракции, извлеченной из каждого опытного образца, к его пороговое концентрации), которые могут служить мерой относительного значения данного компонента при образовании суммарного аромата копчения (например, дЛя гваякола, циклотена, эвгенола, ванилина, ацетованилона, ацетосирингона оиц в одном из образцов составляют соответственно 1610, 1225, 680, 172, 20 и 1). установлены значения так называемого коэффициента распределения 7УР из/ чаемых компонентов между водной и жировой фазами и тем самым выяснена возможная степень участия данного компонента в создании аромата копчения по этому признаку, поскольку менее гидрофильные вещества в меньшей степени могут взаимодействовать с компонентами продукта, и, следовательно, их роль в образовании аромата копчения может быть больше (для фенола 7<р = 2,3, для эвгенола — 23,8, лг-крезола— 15,6 и т. д.); с помощью математических методов (корреляционный анализ, определения коэффициентов детерминации) расчетным путем установлен минимум (6) веществ — компонентов фенольной фракции, достаточно полно описывающий связь сенсорной оценки аромата образцов копченой рыбы с результатами коли- чественного газохроматографического определения содержания индивидуальных фенолов в этих образцах; логически используя приведенные выше расчетные и экспериментальные данные, а также понятия «минорных веществ» 1, потенциаторов, синергистов и аналогов, экспериментальным путем (вначале на модельных водных системах, а затем на фарше из посоленной рыбы), установили композицию из нескольких «ключевых» компонентов, являющуюся основой аромата, возникающего в копче- ной рыбе. Композиция включает следующие вещества: гваякол—эвгенол—вани- лин—циклотен—фенол—о-крезол, причем первые четыре из них должны нахо- диться в близких, почти равных соотношениях, а два последних — в концентра- циях, в несколько раз превышающих концентрации первых из указанных веществ 2. Таким образом, на основе приведенных, а также других дан- ных [25, 46, 47, 70, 91, 96, 106, 119, 135 и др.], можно сделать следующие выводы о химической природе аромата и вкуса копче- ных продуктов. Во-первых, специфический вкус и аромат коп- чения в копченых продуктах возникает в результате накоплена в них компонентов коптильной среды, воздействию которой про дукты подвергались в процессе технологической обработки. Во-вто- рых, специфический аромат, возникающий в копченых продуктах является результатом воздействия на органы обоняния и вкус* человека не одного или нескольких веществ, а комбинации мно гих коптильных веществ, находящихся в определенных сбалан сированных соотношениях. Основу такой композиции составляет группа «ключевых» ве ществ, входящих в так называемую фенольную фракцию коптиль ной среды (гваякол — эвгенол — ванилин — циклотен — фенол- о-крезол) и находящихся в определенном соотношении. Наличие ’ такой композиции других дополнительных веществ фенольно1 (типа сиринголов для лиственных пород древесины, алкильньб 1 Вещества, содержащиеся в гаммовых (в мкг) количествах в 1 кг или 1 продукта, но придающие ему запах или вкус. 2 Исследования по расшифровке химической природы выполнил Загоро нов В. П. (ВНИРО, 1980) под руководством автора. • 110
производных пирокатехина для хвойных пород древесины и неко- торых других), фурановой (типа фурфурола) и карбонильной природы (типа циклических кетонов, метилглиоксаля и др.) уси- ливает полноту аромата копчения. Увеличение перечня перечисленных коптильных компонентов и рзменение соотношения их в продукте придают общему аромату копчения различные довольно многочисленные оттенки пряного («дымного»), острого характера. Общее количество коптильных веществ в продуктах не ложно превышать нескольких мг°/о при преобладающем содержании в нем «ключевых» веществ, в против- ном случае копченые изделия либо приобретают несвойственные, порочащие оттенки запаха (химические, дегтя и т. п.), либо аро- мат копчения становится неполным или невыраженным, «пустым» (при слабой степени прокопченности, при нарушении оптимально- го соотношения «ключевых» компонентов в продукте, отсутствии среди них отдельных составляющих, недостаточном количестве «минорных компонентов», аналогов типа сиринголов и метилпиро- катехинов, потенциаторов типа мальтола). При этом определенное влияние оказывает структура самого продукта, соотношения в си- стеме липиды — белки — влага — соль. Наличие большого количества влаги в готовом продукте обыч- но способствует лучшему восприятию аромата копчения, тогда как большое содержание жира маскирует это явление (величина по- роговой концентрации ароматических веществ повышается при- мерно на один порядок; для оптимального восприятия эффекта копчения в продуктах с большим содержанием жира общее коли- чество таких веществ должно быть увеличено). Специфические, чисто вкусовые качества копченых изделий свя- заны преимущественно с проникновением в них кислотных коп- тильных компонентов, в том числе так называемых слабых кислот и других соединений, особенно таких, которые вступают во взаимо- действие с компонентами продукта (с образованием новых вкусо- вых веществ), в частности соединений с активными карбонильны- ми группами (ди- и поликарбонильные соединения, редуктоны и т. п.). Влияние таких же веществ на аромат копчения является второстепенным. Изложенная концепция о химической природе специфического аромата и вкуса копченых изделий может быть использована в научных и практических целях для совершенствования состава коптильных препаратов и способов бездымного копчения. Окрашивание поверхности обрабатываемых изделий Окрашивание поверхности обрабатываемых изделий в золо- тистые тона (рыба) или коричневатый цвет (колбасные изделия) пРоисходит преимущественно в результате карбонил-аминных ре- акций. Кроме того, процесс окрашивания поверхности копченых Аделий связан также с реакциями окисления, конденсации и по- лимеризации таких коптильных компонентов, как редуктоны, фе- 111
Таблица 16 Коптильный компонент Оптическая плотность реакционной смеси при 490 нм после нагревания в течение 45 мин 9 0 мин Глиоксаль >2,00 >3,77 Кротоновый альдегид 2,44 3,60 Диоксиацетон 0,75 1,23 Ацетоальдегид 0,62 1,13 Фурфурол 0,60 0,92 5-Оксиметилфурфурол 0,22 0,46 Диацетил 0,13 0,30 Пропионовый альдегид 0,03 0,02 Циклопентанои 0,00 0,01 2-Бутанои 0,00 0,01 Ацетон 0,00 0,00 Формальдегид 0,00 0,00 нолы, лактоны и сахароподобные вещества, т. е. продукты распа- да целлюлозы древесины [46]. Проведенные в последние годы исследования выдвинули ряд новых аспектов возникновения колера копченых изделий. В мо- дельных экспериментах, в которых изучалось развитие интенсив- ности окрашивания растворов глицина при взаимодействии с раз- личными карбонильными соединениями, выявлена степень актив- ности этих соединений (табл. 16). Из данных табл. 16 следует, что наиболее активным «крася- щим» действием обладают такие компоненты, как глиоксаль и кротоновый альдегид, несколько уступают им вещества типа ди- оксиацетона и фурфурола и слабое окрашивание имеет диацетил [103]. Однако важнейшим фактором, определяющим значимость того или иного компонента в возникновении специфического окра- шивания поверхности копченого продукта, является количество вещества, сорбированного изделием в процессе копчения. В этой связи большой интерес представляют данные голландского иссле- дователя Рюйтера [126, 127]. Он, в частности, установил, что в процессе обработки дымом модельных образцов преимущест- венно сорбируются следующие вещества: 1 Компонент Содержа- ние, ррт Компонент Содержа-! иие, ррл Формальдегид Гликолевый альдегид 710 1500 Общее количество В пересчете 4890 | Глиоксаль 60 на гликолевый альдегид 4900 Метилглиоксаль 830 иа ацетол 5900 Ацетон Оксиацетои (ацетол) 170 1390 . n-Незамещенные фенолы (по карболовой кислоте) 140 Диацетил Фурфурол 112 140 90 Кислоты (по уксусной кисло- те) 4750 Все компоненты даны в тех соотношениях, в которых они по- падают в модельный образец, поскольку абсолютные количества варьируют в широких пределах в зависимости от плотности дыма, соотношения площадь поверхности образца : объем дыма, величи- ны экспозиции и т. д. Анализируя все полученные экспериментальные данные, автор’ пришел к заключению, что наиболее активными красителями бел- ковых поверхностей являются гликолевый альдегид и метилглиок- саль, тогда как оксиацетон, в весьма значительных количествах сорбируемый обрабатываемым образцом, проявляет меньшую ак- тивность в протекании реакции покоричневения. В рассматриваемом явлении существенную роль играет также и формальдегид, но не как непосредственный участник карбонил- аминных реакций, лежащих в основе реакции покоричневения, а как катализатор этих реакций. При сравнении степени покоричневения двух модельных систем — раствор1 дыма+вещество, содержащее НН2-группы, и раствор гликолевого альдегида в метнлглиоксаля + вещество е НН2-группами — было установлено, что покоричне- вение во второй модельной системе лишь ненамного было слабее, чем в первой. С учетом полученного результата был сделан вывод, что образование колера копченых изделий на 85—90 % зависит от участия в этом процессе гликолевого альдегида, метиглиоксаля и формальдегида. К значимым компонентам дыма Рюйтер относит также и оксиа- цетон (он же ацетол), являющийся типичным редуктоном, одной из характерных особенностей которого является ярко выраженная способность окрашивать кожные покровы в цвета с красноваты- ми оттенками. Таким образом, основными компонентами дыма, от которых зависит образование колера, являются прежде всего 4 вещества: гликолевый альдегид, метилглиоксаль, оксиацетон и формальде- гид. Именно на эти соединения в первую очередь и необходимо ориентироваться при совершенствовании технологии копчения, в частности, с целью получения привычного для потребителей копченых изделий красивого коричневатого (для мясных изде- лий) или золотистого (для рыбы) цвета. Был сделан также ряд других наблюдений, представляющих практический интерес. Так, если содержимое модели полностью заполнить водой, то белковая оболочка в процессе обработки ды- мом не окрашивается. Окрашивание произойдет, если воду заме- нить белковой пастой, причем интенсивность окрашивания увели- чивается с увеличением концентрации белка в пасте. Однако если подержание воды в белковой пасте становится очень низким, то окрашивание оболочки происходит только при высокой влажности Дыма. Реакция образования окрашивания поверхности подвергаемых Копчению изделий протекает подобно реакции Майяра (сахаро- минной реакции). Однако если при сахаро-аминной реакции про- межуточные вещества претерпевают сложные превращения, то пРи рассматриваемой реакции активные продукты дегидратации Рктеводов, происходящей еще в дымогенераторе, не претерпевают 113 К
этих превращений, а непосредственно контактируют с аминогруц. нами обрабатываемого изделия. Для протекания реакции Майяра характерно также образова- ние гетероциклических веществ. Разные авторы [127] в экспери- ментах на модельных системах, содержащих гликолевый альде- гид, метилглиоксаль, а также 'аминоэтанол или метиламин, иден- тифицировали соединения следующей структуры: [Г----пСН2ОН I Jcho I СН2СН2ОН 1 -Гидрооксиэтил-З-гидроокси-метил-пир - ролальдегид СНО 1,5-Диметил-4-гвдроокси-пцрролальдегид Установление этого факта служит серьезным доказательством описанного выше процесса специфического окрашивания поверх- ности копченых изделий. Приведенные сведения о коптильных компонентах дыма имеют прямое отношение к процессу окрашивания изделий из мяса и рыбы с помощью коптильных препаратов, особенно в парах коп- тильных препаратов. Однако в процессе окрашивания при бездымном копчении на цвет изделия влияют не только реакции взаимодействия карбо- нильных соединений коптильного препарата с компонентами про- дукта, содержащими NH2. Примером тому может служить коп- тильный препарат МИНХ, в составе которого мало летучих кар- бонильных соединений, а преобладают в основном вещества типа левоглюкозана, оксикислот и их лактонов, а также продуктов распада целлюлозы типа продуктов карамелизации сахаров. Эти вещества, являясь гидрофильными соединениями, после экстраги- рования коптильного препарата органическими растворителями типа диэтилового эфира или этилацетата остаются в одном рас- творе. Такой раствор имеет слабый кисловатый запах горелого дерева и жженого сахара и обладает исключительно высокой способностью к окрашиванию. Так, белковые оболочки, приме- няемые при изготовлении различных видов колбас, приобретают цвет, равный по интенсивности цвету оболочки, обработанной .дымом, через 5 мин выдерживания в указанном растворе при температуре 30 °C и через 1 мин при температуре 45°C. Для полу- чения цвета, который имеют колбасы, обработанные дымом в те- чение 4 сут (при 18—22°C), необходимо выдержать белковую оболочку в растворе горячей коптильной жидкости типа [4] при 85—90 °C всего лишь в течение нескольких минут. Результаты экспериментов (табл. 17) показали, что окраши- вание белковой оболочки можно ускорить в 4—5 раз, если повы- сить температуру водного раствора коптильного препарата от 19 до 45 °C. Коптильный препарат Вахтоль, наоборот, богат летучими кар- 114 '
Таблица 17 Продолжительность выдерживания белковой оболочки в коптильной ЖИДКОСТИ, мин Интенсивность окрашивания1 (в баллах) при температуре обработки, °C 1 1 2 3 5 2 4 5 10 3 6 7 20 4 7 8 30 5 9 10 1 Интенсивность окрашивания определяли по 12-балльной шкале: 0 — окраска исходной обо- лочки; /— весьма слабое окрашивание; 2 — более интенсивное и т. д. Оценка 12 баллов соответ- ствовала оболочке темно-коричневого цвета. Образцы белковой оболочки с вареной колбасы,, прошедшей интенсивную обжарку дымом, имели оценки от 3 до 5 баллов. бонильными соединениями и практически не содержит веществ- углеводной природы (характерных для препарата МИНХ), поэто- му реакции окрашивания продуктов с поверхности при обработке их Вахтолем носят отчетливый карбонил-аминный характер. Таким образом, для получения наилучшего окрашивания изде- лий при бездымном копчении наиболее действенным способом обработки препаратами типа МИНХ являются иммерсионные спо- собы, тогда как обработку препаратами типа Вахтоль целесооб- разнее осуществлять в парах. Интенсивность окрашивания продуктов с поверхности в обоих случаях усиливается с увеличением содержания карбонильных соединений в коптильной среде, повышением pH, увеличением дли- тельности и интенсивности тепловой обработки. Поскольку реакции покоричневения, происходящие в результа- те взаимодействия компонентов коптильных препаратов с компо- нентами обрабатываемых изделий, сопровождаются деградацией аминокислот белка, ухудшающей пищевую ценность готового про- дукта, коптильные препараты, предназначенные для обработки изделий с поверхности, не могут быть применены в тех случаях, когда препарат вводится в сам продукт (в фарш при выработке формованных изделий, при инъецировании изделий и т. д.), так как это приводит к существенному снижению содержания амино- кислот в готовом продукте и уменьшению его усвояемости. Меха- низм упомянутых выше реакций (деградации аминокислот по ^трекеру, реакции декарбоксилирования и переаминирования) Подробно описан [46]. Здесь следует лишь отметить, что при обычной обработке продуктов коптильными препаратами (т. е. При обработке с поверхности) химические реакции, происходящие в поверхностном слое продукта и сопровождающиеся образовани- ем альдегидов и меланоидинов, имеющих горьковатые, терпкие и с°лодовые привкусы, не сказываются каким-либо решающим об- разом на общих вкусовых показателях готовой продукции. 115
Если же представляется необходимым, целесообразным или до- статочным вводить коптильный препарат непосредственно в сам продукт (например, при подготовке фарша для формованных из- делий), то в этом случае коптильный препарат не должен содер. жать избытка каких-либо балластных веществ, которые могут вступать в реакции с компонентами самого продукта. К таким препаратам могут быть отнесены препараты типа ВНИИМП-1, состоящие из ограниченного количества органических веществ (16—18 наименований), или препараты, содержащие преимущест- венно фенольную фракцию конденсата дыма. Проникновение коптильных компонентов в продукт При кратковременном контакте обрабатываемого продукта с коптильным препаратом независимо от способа обработки (вы- держки изделия в растворе препарата или в атмосфере тумана, образованного при диспергировании коптильного препарата в ра- бочем пространстве камеры) коптильные компоненты сорбируют- ся лишь на поверхности продукта. В дальнейшем с коптильными компонентами происходит ряд изменений: часть из них, вступая в реакции взаимодействия, способствует образованию колера на поверхности изделия, другие компоненты улетучиваются с продук- та, тем самым в отдельных случаях улучшая аромат и вкус гото- вого продукта. Остальные компоненты коптильного препарата по- степенно диффундируют в толщу продукта. Воздействие тепла ускоряет процесс перемещения коптильных компонентов с поверхностных слоев в нижележащие. В этом слу- чае ускоряющим фактором является термодиффузия. Действие этого фактора на проникновение фенолов и повышение темпера- туры в толще продукта показано в табл. 18 [48, 49]. Чем больше температурный перепад между поверхностным и внутренним слоями продукта, тем быстрее протекают термодиф- •фузия и сопутствующие ей явления (диффузия коптильных ком- понентов в том числе). В то же время необходимо, чтобы величи- на температурного перепада не превышала определенных значе- ний. В частности, при тепловой обработке рыбы средних размеров температурный перепад между подкожным слоем тела рыбы и позвоночником не должен превышать 20—25 °C. Нарушение этого Таблица 18. Продолжительность нагревания продукта с поверхности, мин Температура в толще продукта, °C Глубина проникновения фенолов, мм 0 (исходные данные) 57,0 1,0 2,5 67,1 2,2 5,0 75,0 3,1 10 81,2 4,2 15 82,2 4,9 20 82,5 5,3 116
Таблица 19 Коптильная среда Содержание фенолов Общее количество, мг на 100 г в коже в мясе мг на 100 г % мг иа I 00 г % Дым 0,54±0,01 18,4±1,4 2,38 ±0,28 81,6±1,4 2,91 ±0,283 Коптильная жидкость Вахтоль 0,46±0,0Г 13,7±3,9 2,55±0,37 86,3±3,9 3,01 ±0,40 МИНХ 0,30±0,03 12,4±0,6 2,09±0,14 87,6±0,7 2,38±0,14 правила приводит к появлению брака (разрыв и отслаивание кож- ных покровов от мяса рыбы). Сравнительное определение содержания фенольных компонен- тов в коже и мясе копченой ставриды, изготовленной из одной и той же партии рыбы, но с применением различных способов коп- тильной обработки (табл. 19), позволило уточнить вопрос о рас- пределении этой важной группы коптильных веществ в готовой продукции горячего копчения и установить некоторые 'отличия в содержании фенольных веществ в зависимости от способа копче- ния (обработка дымом, обработка коптильным препаратом) и ви- да коптильного препарата. Как следует из табл. 19, основная часть (более 80 %) коп- тильных компонентов (в рассматриваемом случае — фенолов) проникает в подкожные слои рыбы. При этом имеется отчетливая тенденция к более интенсивной диффузии этих веществ в про- дуктах, изготовленных с применением коптильных препаратов, не- жели в продуктах, обработанных дымом. Это явление связано с особенностью способа обработки в парах коптильного препарата, при котором имеет место повышенная влажность коптильной сре- ды и интенсивная тепловая обработка (во всех случаях техноло- гический цикл изготовления копченой рыбы заканчивали по дости- жении температуры 80 °C в центре тела рыбы, около позвоночни- ка). В количественном отношении как по общему содержанию фенольных компонентов, так и по наличию их на коже и в мясе рыбы более близки между собой образцы ставриды, выкопченной дымом и в парах коптильного препарата Вахтоль. В целом же независимо от вида препарата и способа получе- ния глубина и скорость проникновения его компонентов при вы- работке рыбы горячего и холодного копчения зависят от свойств Подготовленной рыбы (консистенции, степени созревания, соотно- шения мышечной и жировой ткани, содержания влаги и т. п.). Для некоторых продуктов, характеризующихся специфической структурой, например продуктов типа свиных грудинок, кореек, бекона, окороков (при наличии выраженного слоя жировой ткани и слоя мышечной ткани, наличии в жировой ткани большого коли- чества насыщенных кислот), распределение в толще готового из- 117 *>
Таблица 20 Содержание (в мг иа 100 г) при обработке в мышечной ткани в жировой ткаии Компоненты коптильной среды коптильным препаратом дымом коптильным препаратом дымом Фенолы 1,58 1,00 0,93 0,66 Карбонильные соединения 0,32 0,38 0,99 1,03 Примечание. Приведены средние значения из 11 определений* делия основных коптильных компонентов коптильных препаратов носит специфический оттенок. В табл. 20 приведены данные распределения фенолов и карбо- нильных соединений в копчено-запеченной корейке, обработанной как коптильным препаратом КП-72, так и дымом. Из данных табл. 20 следует, что независимо от способа обработки фенолы в большей степени накапливаются в мышечной ткани, а карбониль- ные соединения — в жировой. Подобный факт объясняется тем, что основное поступление коптильных компонентов происходит со стороны слоя мышечной ткани. При этом часть карбонильных соединений как более реак- ционноспособных по сравнению с фенолами взаимодействует с компонентами мышечной ткани. Что же касается количественного соотношения одних и тех же веществ при разных способах обработки, то это связано с содер- жанием этих веществ в исходных коптильных средах: в дыме преобладают карбонильные соединения, в коптильном препарате КП-72 их количество значительно уменьшается в процессе произ- водства препарата. Химические и биохимические изменения в продуктах При разработке и внедрении в промышленности новых техноло- гических приемов и средств для обработки исходного сырья или полуфабриката весьма существенное значение имеют сведения о том, влияет ли разрабатываемый процесс или новая рабочая сре- да на качество готовой продукции по сравнению с применявшейся ранее технологией. Немаловажное значение, естественно, имеет также характер возможного влияния и степень изменения тех или иных качест- венных показателей. Ингибирование окислительной и микробной порчи Сохранение жировой части копченого продукта от прогоркания в результате окисления кислородом воздуха и белковых составлЯ' ющих продукта от порчи в результате жизнедеятельности микро-
.организмов зависит прежде всего от такой группы коптильных ве- ществ, как фенолы. Поскольку подавляющее большинство коптильных препаратов имеет в своем составе фенольные соединения, копченые продук- ты, изготовленные бездымным способом, в определенной степени' защищены от быстрой порчи при хранении. Антиокислительное и бактерицидное действие фенольных ком- понентов, входящих в состав коптильных препаратов, достаточно подробно изучено и изложено в более ранних работах [46]. Здесь представляется необходимым отметить лишь то, что ингибирова- ние как окислительной, так и микробиальной порчи фенольные компоненты проявляют тем сильнее, чем выше молекулярная мас- са фенольного соединения, чем больше в его молекуле содержит- ся гидроксильных (или метоксильных) групп и чем больше вели- чина алкильной цепи. Это положение отражено в табл. 21. Высокая бактерицидная способность свойственна также высо- кокипящим фенольным многоатомным соединениям, среди кото- рых идентифицированы 3-метоксипирокатехин, /, З-метокси-5-ме- тилпирокатехин II и З-метокси-5-этилпирокатехин III. III Сравнительно недавно в составе фенольной фракции коптиль- ного препарата методами ядерно-магнитного резонанса, спектро- метрии в ультрафиолетовой и инфракрасной областях идентифи- цирован еще один трехатомный фенол — аллилсирингол (4-аллил- 2,6-диметоксифенол), который, по данным польских исследовате- лей [81], обладает очень сильным ингибирующим действием: ОН I I сн2-сн=сн2 Таким образом, зная, что данный коптильный препарат содер- жит много фенольных компонентов, среди которых имеются в зна- чительных количествах и высококипящие фенольные соединения, Можно заранее и с большой степенью достоверности считать такой Препарат эффективным ингибирующим средством против прогор- кания и микробиальной порчи изделий, изготовленных с его при- менением. Такая характеристика, в частности, вполне соответст- 119
Таблица 21 Название н формула фенольного компонента Относительная, антиокисли- тельная эффективность^ ж-Крезол 3, 4-Ксиленол СН2СН2СН, Пропилгваякол ОСН, Этилсирингол ОН Монометиловый эфир гидрохинона ОСН, 14 Гидрохинон ОН ОН 20 11 . 120 I
Продолжение табл. 21 Название и формула фенольного компонента Относительная антиокисли- тельная эффективность 4 З-Метилпирокатехин 51 4-Метилпирокатехин 70 Пирогаллол 176 1 По отношению к м-крезолу, активность которого условно принята за 1. вует польскому коптильному препарату ПДВ, югославскому 8042, а также английскому Геркулес, основой которого являют- ся очищенные фенольные фракции конденсатов древесного дыма. Как показали соответствующие экспериментальные исследования [90, 116], коптильный препарат польского производства является активным антиоксидан- том при концентрации 0,005 % к массе продукта. Этот же препарат в концент- рации 333 ppm проявляет сильное бактерицидное действие по отношению к ед- кому из наиболее устойчивых представителей микрококков — стафилококку ауреус в концентрации 1-Ю5 в 1 мл. При концентрации этого микроорганизма 1-Ю2 в 1 мл (как часто встречается на практике) доза коптильного препарата снижается до 147 ppm. Показано также, что молочнокислые бактерии абсолютно не подвержены разрушительному действию коптильных препаратов этого типа, что имеет важное технологическое значение, так как молочнокислая микрофлора способствует созреванию продуктов животного происхождения, ингибируя рост Других, нежелательных, микроорганизмов. При установлении антиокислительной эффективности коптиль- ного препарата наибольший интерес представляют результаты ‘Сравнительных исследований, в которых сырье одной и той же Партии (т. е. имеющее одинаковые качественные показатели) в '°Дном случае подвергается обработке коптильным препаратом, а в другом (для контроля) —коптильным дымом [38, 40, 42, 60J. В результате этих исследований были сделаны выводы о сходных (или отличительных) характеристиках антиокислительного эф- 121
фекта копчения с применением дыма и коптильных препаратов в частности о содержании фенолов и жирных кислот (липидов) в рыбных изделиях и продуктах животного происхождения. Сравнительное изучение изменений липидов мраморной нототении при про, изводстве из нее балычных изделий с применением двух способов копчения (обработка дымом и так называемым комбинированным способом, т. е. водныц раствором коптильного препарата МИНХ и дымом.) также показало, что исполь. зование коптильного препарата положительно сказывается на устойчивости липидов к окислительной порче [79]. Аналогичные результаты были получены при изучении качественного состоя- ния липидов консервов в масле из салаки, балтийской кильки и полярной тре, сочки, приготовленных по двум технологическим схемам: с применением коптиль- ной жидкости МИНХ и по типу «Рыба, бланшированная в масле». Установлено, что использование коптильной жидкости МИНХ для ароматизации заливочного масла для консервов (в том числе и таких, как «Каспийская килька в масле» и «Мойва бланшированная в масле») приводит к замедлению гидролиза и окис- ления жировых веществ в консервах [68]. В табл. 22 и 23 приведены сравнительные данные содержания жирных кис- лот в сырой и сырокопченой, а также копчено-запеченной корейках, изготовлен- ных с применением дыма и коптильных препаратов. Сырьем для их изготовле- ния служили корейки, взятые от левой и правой полутуш одного животного. Продукцию бездымного копчения готовили с применением коптильных препа- ратов КП-72 (варено-копченые корейки) и КП-74 (сырокопченые корейки) по технологии, разработанной ВНИИ мясной промышленности [41, 62]. Таблица 22 Кислоты Содержание в сырокопченых корейках, % от общего содержания обработанных коптильным препаратом обработанных дымом сырых Каприновая 0,02 0,03 0,04 Лауриновая 0,05 0,08 0,06 Миристиновая 1,71 1,33 1,22 Тетрадеценовая1 0,18 0,18 0,16 Пентадекановая 0,03 0,03 0,04 Пентадеценовая 0,05 0,05 0,03 Пальмитиновая 23,26 23,12 23,60- Пальмитолеиновая 3,93 3,47 3,55 Маргариновая о,и 0,22 0,20 Гептадеценовая 0,08 0,09 0,13 Стеариновая 16,95 16,32 14,63 Олеиновая 41,34 42,91 42,45 Линолевая 9,53 8,84 9,48 Линоленовая 0,74 0,87 0,81 Арахидоновая 0,57 0,65 0,79 Насыщенные 42,13 41,13 39,79 Мононенасы щенные 45,58 46,70 46,32 Полиненасы щенные 10,84 10,36 11,06 Неидентифи цированные 1,45 1,81 2,83 > Предположительно. 122
Таблица 23 Кислота Содержание в копчено-запеченных корейках, % от общего содержания обработанных коптильным препаратом обработанных дымом Каприновая 0,01 0,01 Лауриновая 0,05 0,03 Миристиновая 1,72 1,70 Тетрадеценовая1 0,14 1,14 Пентадекановая 0,08 0,05 Пентадеценовая * 0,09 0,03 Пальмитиновая 21,72 21,40 Пальмитолеиновая 4,75 5,19 Маргариновая 0,25 0,18 Гептадеценовая 0,08 0,07 Стеариновая 15,00 14,68 Олеиновая 42,16 43,36 Линолевая 9,76 9,89 Линоленовая 0,69 0,71 Арахцдоновая 0,65 0,67 Насыщенные 38,83 38,05 Мононенасыщенные 47,22 48,79 Полиненасыщенные 11,10 11,27 Неидентифицированные 2,85 1,89 * Предположительно. Как следует из данных табл. 22 и 23, копченые продукты из свиного мяса, изготовленные различными способами, по содержанию жирных кислот одина- кового наименования близки между собой. Небольшие различия по отдельным кислотам, по данным авторов [42], статистически недостоверны. Из этого можно заключить, что суммарное количество всех жирных кислот в сырокопченых и копчено-запеченных корейках в целом практически одинаково. При сравнении данных, приведенных в табл. 22 и 23, может быть сделан в первом приближении еще один очень важный вы- вод о том, что в сырокопченых продуктах такие жировые ингре- диенты, как арахидоновая кислота и другие полиненасыщенные кислоты, в целом лучше защищены антиокислительными коп- тильными компонентами коптильного препарата, чем дыма или коптильного препарата, использованного при изготовлении копче- но-запеченных кореек. Отчасти это объясняется тем, что коптиль- ный препарат КП-74 больше насыщен фенолами, в том числе до- статочно сильными антиоксидантами, чем коптильный препарат КП-72. Установлено также, что составы жирных кислот липидов Мышечной и жировой тканей кореек холодного и горячего копче- ния. изготовленных с применением коптильного препарата ВНИИМП и по обычной технологии (обработкой древесным ды- Чом), не отличались существенно друг от друга. Это свидетельст- вует о том, что способ изготовления упомянутых выше изделий из свинины с применением коптильного препарата не уступает спо- 123
собу, основанному на обработке кореек древесным дымом, ц0 крайней мере, в отношении антиокислительного эффекта. Следуй ет отметить также, что, по данным тех же авторов [41], не быд0 найдено существенных отличий в содержании жирных кислот в готовых продуктах (корейках горячего и холодного копчения) По отношению к исходным сырым тканям. В сырокопченых мясных продуктах, изготовленных как с применением коптильного пре. парата, так и с использованием обычного (дымового) копчения не обнаружено каких-либо отчетливо выраженных отличий в ка- чественном и количественном содержании фенольных и карбо, нильных соединений [78]. Этот факт подтверждает вывод, полу, ченный при исследовании жирнокислотного состава кореек горя- чего и холодного копчения, и свидетельствует о том, что при об- работке продуктов коптильными препаратами липиды животного происхождения более стойки к окислительному воздействию кис- лорода воздуха, нежели липиды рыбного сырья. Изменения в составе жирных кислот липидов Данных о возможных изменениях липидов в рыбных продуктах горячего копчения под влиянием коптильных препаратов в ли- тературе очень мало, а что касается этих данных о рыбных изде- лиях, подвергнутых воздействию паров коптильного препарата, то они вообще отсутствуют. Тем большую теоретическую и практи- ческую значимость имеют результаты исследований по изменению липидов в рыбе, выкопченной в парах препарата Вахтоль по срав- нению с рыбой, прошедшей лишь тепловую обработку, а также с исходной (охлажденной) рыбой. Исследования были выполнены на соме. Сома массой 1,5—2,0 кг предварительно промывали для удаления слизи, извлекали внутренности, отделяли голову, после чего полученные тушки разре- зали вдоль позвоночника и каждую половину делили пополам [21]. Из получен- ных образцов, используя ранее изложенную методику, позволяющую получать максимально сравнимые результаты (см. рис. 30), формировали опытные пар- тии, которые вначале солили, затем обрабатывали одним только теплом (конт- роль) или подвергали тепловой обработке в сочетании с воздействием паров Вахтоля. Сома горячего копчения готовили по следующему режиму: подсушивали 20 мин при температуре 50—60 °C, далее в коптильной камере поднимали тем- пературу до 100—105 °C и в течение 45 мин в камеру смешения диспергировали через форсунку пневматического типа препарат Вахтоль. Обработку рыбы образовавшейся коптильной средой проводили при скорости 1,5 м/с. Затем тем- пературу в камере повышали до 120 °C, а скорость рабочей среды увеличивали до 3,0 м/с. В аналогичных температурных и временных условиях пропекали рыбу, служившую контролем. Процесс тепловой обработки в обоих случаях заканчивали при достижении температуры в толще рыбы 80 °C. Результаты сравнительного определения жирнокислотного со- става сома (исходного, подвергнутого тепловой обработке с при- менением коптильного препарата Вахтоль и без него) представ- лены в табл. 24. Как следует из табл. 24, в состав липидов охлажденного со- ма входят 23 кислоты жирного ряда разнообразного состава: на- 124
Таблица 24 Кислота Содержание (в %) в липидах рыбы охлажденной подвергнутой тепловой обработке копченой в парах Вахтоля Лауриновая Следы Следы Следы Миристиновая Миристолеииовая 0,10 0,46 0,79 Следы Следы Следы Пентадекановая 0,18 0,12 0,16 Изопальмитиновая Следы 0,20 Следы- Пальмитиновая 19,31 16,33 22,00 Пальмитолеиновая 10,44 10,05 13,25 Гексадеценовая Следы Следы Следы. Изостеариновая 0,82 0,86 1,02 Стеариновая 6,42 5,93 5,44 Олеиновая 25,46 35,89 35,02 Линолевая 6,97 5,34 4,52 Линоленовая Следы Следы Следьк Октатетрадеценовая 4,39 2,56 2,19 Эйкозеновая 2,06 2,79 2,46 Эйкозадиеновая 0,39 3,89 0,38 Эйкозатриеновая Следы Следы Следы-' Эйкозатетраеновая 6,35 4,86 3,45 Изоэйкозатетраеиовая 1,06 0,75 0,78 Эйкозапентаеновая 4,85 3,53 2,45 Докозатетраеновая 2,31 2,52 2,40 Докозапентаеновая 2,61 1,99 1,55 Докозагексаеновая 6,25 1,92 2,27 сыщенные (от 12:0), моно- и полиненасыщенные (до 22:6), в том числе кислоты с нечетным числом углеродных атомов (пентадека- новая), а также изопальмитиновая и изоарахидоновая. Ненасыщенные жирные кислоты составляют около 72 % (в том числе примерно 35 % — полиненасыщенные) от всего количества кислот липидов. Этим обстоятельством можно объяснить относи- тельную неустойчивость липидов как при непосредственной теп- ловой обработке рыбы, так и в сочетании (как это выяснилось в результате проведенного исследования) с коптильными препара- тами. При этом обнаруживается определенная взаимосвязь между Количественными изменениями внутри группового жирнокислотно- го состава рыбы, зависящими как от степени насыщенности кис- лот, так и от содержания отдельных этих соединений, обусловлен- ных характером технологической обработки. Так, в частности, как в пропеченном, так и копченом соме в Одинаковой степени возрастает количество олеиновой кислоты по сравнению с содержанием этого соединения в исходной рыбе. В то 'Ке время в обработанной рыбе уменьшается количество линолено- вой и особенно эйкозеновой кислот. Вполне вероятно, что более Ненасыщенные кислоты (в данном случае эйкозеновая) в процессе тепловой обработки частично становятся соединениями с меньшим Числом водородных атомов. Этим явлением можно было объяснить 125
уменьшение кислот с шифром 18:2 и 18 :4 и соответственно уве. .личение кислот с минимальным числом непредельных свя- зей (18:1). Нельзя не отметить, что содержание ряда кислот в обработан- ных изделиях практически одинаково по сравнению с исходным Это относится, в частности, к стеариновой, олеиновой, изоэйкоза- тетраеновой кислотам, суммам докозапентаеновой и докозагексае- новой кислот (составляющим 3,91 и 3,82 % при тепловой и коп- тильной обработке соответственно). Этот факт свидетельствует, с одной стороны, об отсутствии существенного ингибирующего влияния компонентов коптильного препарата при изготовлении рыбы горячего копчения, а с дру. гой — об уменьшении содержания отдельных жирных кислот, свя- занном с воздействием на продукт тепла. В целом полученные результаты указывают на сравнительно слабое антиокислительное действие коптильных компонентов Вах- толя при производстве рыбы горячего копчения в парах этого препарата. В то же время, по данным этого же исследования [21], добавление коптильных препаратов в тузлук, в котором полуфабрикат выдерживается короткое время (вкусовой посол), приводит к некоторому дополнительному торможению процесса окисления липидов. « Аминокислоты в рыбе холодного копчения I Изучение аминокислотного состава копченой рыбы, изготов- ленной с применением коптильных препаратов и обработанной ды- мом, позволяет получить не только необходимые данные о срав- нительном изменении пищевой ценности обрабатываемого продук- та при дымовом и бездымном копчении, но и сделать вывод о возможном предпочтении одного? способа копчения другому или одного коптильного средства другому. Следует отметить, что аналитических данных об изменениях аминокислотного состава изделий, подвергнутых обработке раз- личными коптильными средами, в литературе приведено мало. Из отдельных работ, имеющих отношение к рассматриваемой пробле- ме [17], нельзя сделать достаточно достоверных выводов, посколь- ку результаты были получены с применением метода бумажной хроматографии, являющегося неточным. Практический интерес представляют результаты исследований по определению общего содержания аминокислот в свинокопчено- стях, выполненных во ВНИИМП на современном аналитической приборе—анализаторе аминокислот. I Свинокопчености одного и того же вида были изготовлены с нспользова1 нием так называемого способа погружения в коптильный препарат и с приме" нением дымового копчения. Примененный в работе коптильный препарат быИ изготовлен примерно по технологии препарата ВНИИМП с той разницей, что в состав были введены фракции, позволяющие получить готовый продукт, по внешнему виду (окрашиванию с поверхности) не уступающий аналогичному изделию традиционного копчения. 126 1
Полученные данные позволили сделать вывод, что каких-либо» существенных различий между содержанием суммарных амино- кислот (свободных и связанных) в изделиях из свиного мяса, об- работанных обычным способом (дымом) и «мокрым» (погруже- нием в коптильный препарат), не имеется. Аналогичные исследования были проведены на рыбе. Известно, чТо в рыбе соотношение аминокислот может подвергаться значи- тельно большим колебаниям нежели, например, соотношение ами- нокислот у крупного рогатого скота. Более того, соотношение ами-' нокислот может существенно отличаться не только в тушках ры- бы одного и того же вида и даже одного улова (не говоря уже о сезонных колебаниях), но и в образцах мышечной ткани, взятых . из сравнительно недалеко расположенных разных участков туш- ки одной и той же рыбы. Поскольку указанные колебания моглш помешать выяснению вопроса о влиянии изучаемых технологиче- ских факторов на содержание аминокислот, работу проводили с- применением метода парного сравнения. Для этого каждую рыбу (ставриду) делили вдоль позвоночника на две сим- метричные половинки'—левую и правую. Одна из них служила для изготовле- ния опытного образца, другая являлась контролем, т. е. подвергалась воздейст- вию изучаемого фактора. Этим методическим приемом полностью исключалось- влияние всех иных факторов (кроме технологических), сказывающихся на раз- личиях аминокислотного состава для разных тушек рыб. Кроме того, мышеч- ную ткань для аналитических определений брали из строго определенных участ- ков каждой из половинок (рис. 30, а), а среднюю пробу готовили из 10—20 рыб. При этом экспериментальные серин образцов (опытных и контрольных) форми- ровали так, чтобы в каждую вошло одинаковое количество приголовиых и при- хвостовых частей (рис. 30,6). При соблюдении всех этих условий для каждого определения различия между опытными (копчеными) и контрольными (т. е. прошедшими точно такую» же термическую обработку, но без воздействия коптильной среды) образцами можно рассчитывать на получение правильных результатов. Изменение содержания свободных и связанных аминокислот , определяли в ставриде холодного копчения, приготовленной с применением коптильных препаратов МИНХ и Вахтоль, а также ДЫмовым способом *. Рыбу бездымного копчения готовили в несколько этапов. Подготовленные- образцы выдерживали в растворе коптильного препарата несколько секунд и- помещали в камеру для подсушки. Через приблизительно равные промежутки времени проводили еще две обработки рыбы коптильными препаратами, после которых ее вновь помещали в камеру для подсушки. Условия в камере выдер- живали одинаковыми с условиями, при которых осуществляли копчение (тем- пература 28—30 СС, скорость движения рабочей среды 1 м/с, относительная влажность воздуха 70%). Все опытные образцы доводили до стандартной влажности в течение 1 сут. Препарат МИНХ предварительно разводили водой в соотношении 1 : 14, Вахтоль применяли без разведения. Контрольные образцы (каждый от той же рыбы, из которой готовили опытный образец) подсушивал» До требуемого содержания влаги в камере для сушки с одинаковыми для всех вариантов параметрами рабочей среды. После хранения в строго одинаковых Условиях проводили сравнительный качественный и количественный анализ- 1 Копчение рыбы дымом производили по технологии, применяемой на Мос- Рыбокомбинате (о деталях подготовки рыбы к копчению и режиме самого про- веса см. [52]). \ 127
Рис. 30. Схема подготовки проб для сравнительных определений аминокислот: а — участки отбора проб для аналитических исследований: I — приголовной; II — прихво- стовой; пунктиром обозначена линия реза; б—подготовка образцов рыбы к копчению: I — для анализа исходной рыбы; II — для приготовления копченой рыбы; III — для при- готовления контрольных образцов аминокислот во всех образцах по общепринятой методике на аминокислотном анализаторе «Хитачи». В табл. 25 приведены результаты органолептической оценки копченых образцов ставриды — наиболее характерного показате- Таблица 25 №№ серии Источник коптильных компо- нентов Цвет Запах 2 Дым Равномерный, золотистый сред- Характерный для копченой ней интенсивности (4,5) _ рыбы, с резким оттенком за' паха дыма (4) 4 Вахтоль Золотистый, не столь ярко вы- Приятный без посторонни-' раженный как в образцах се- оттенков (5) рии 2(4) '6 МИНХ Золотистый, ярко выраженный Слабо выраженный (3) (5) Примечание. В скобках приведены числовые значения оценки по пятибалльной систем 128
Таблица 26 Аминокислота Содержание, мг % в дыме в Вахтоле в МИНХе опыт контроль опыт контроль опыт контроль Аспарагиновая 100 163 143 188 182 194 Треонин 116 146 140 159 137 178 Серин 140 162 160 195 169 205 Глутаминовая 154 169 164 184- 181 208 Пролин 49 . 59 56 62 51 56 » Глицин 164 153 167 185 157 188 Аланин 454 548 475 549 439 553 Цистин — — — — — — Валин 169 171 177 203 139 209 Метионин — — — — — — Изолейцин 109 121 НО 131 80 134 Лейцин 216 238 242 262 151 265 Тирозин 86 62 62 67 57 67 Фенилаланин 84 82 84 92 86 93 Лизин 340 348 293 385 265 381 Гистидин 45 22 22 25 40 24 Аргинин 159 108 136 199 138 226 Сумма 2369 2557 2437 2892 2276 2972 Примечание. Все числа округлены до целых. ля для данного вида продукции непосредственно после ее изго- товления. В табл. 26 дается сопоставление аналитических данных о со- держании свободных аминокислот в копченой ставриде, изготов- ленной с применением различных способов копчения, а также разных коптильных препаратов. Судя по данным табл. 26, некоторые компоненты препаратов Вахтоль и МИНХ связывают определенную часть свободных ами- нокислот (в среднем на 10—20 % от их содержания в исходном продукте). При этом в процессе обработки препаратом МИНХ со- держание суммарных свободных аминокислот (в том числе неза- менимых— треонина, лейцина, изолейцина и валина) становится. несколько меньше, чем при обработке препаратом Вахтоль (на 23. и 16 % соответственно). В абсолютных значениях указанные изме- нения составляют сравнительно небольшие величины—около не- скольких десятков миллиграммов свободных аминокислот на 100 г Копченой рыбы, или десятые доли процента от общего содержания свободных и связанных аминокислот. Поэтому на основе только Данных об изменениях свободных аминокислот, в том числе неза- менимых, в рыбе, изготовленной с применением препаратов МИНХ 11 Вахтоль, не представляется возможным говорить о предпочти- Тельности одного препарата перед другим. Решающим фактором 8 решении этого вопроса могут быть аналогичные сведения об из- менениях связанных аминокислот. 5 Зак. 538 . 129
Таблица 27 Содержание кислот, ммоль на 100 г ставриды Аминокислота Опытные образцы с Вахтолем Контроль Опытные образцы с МИНХом Контроль Аспарагиновая 15,52 18,17 10,23 16,071 Треонин 7,84 9,17 5,57 7,68 Серин 6,97 8,34 4,74 7,ia| Глутаминовая 19,91 22,98 14,70 20,22:1 Пролин 2,35 •2,74 2,38 2,711 Глицин 11,19 13,50 9,28 11,371 Аланин 14,31 17,03 12,63 14,30 Цистин — — — Валин 8,57 10,02 6,59 8,94 Метионин 2,18 2,55 2,34 2,41 Изолейцин 7,10 8,49 5,32 7,14 Лейцин 12,78 15,11 9,50 12,98 Тирозин 3,09 3,57 2,28 2,92 Фенилаланин 4,96 5,70 3,74 4,57 Лизин 18,12 21,87 9,39 11,80 Гистидин 2,65 3,84 1,41 2,47g Аргинин 6,42 7,30 4,30 4,80| Сумма 143,94 173,10 104,40 137,6(1 % к контролю 83,2 — 75,9 — I В табл. 27 представлены данные о сравнительном содержании связанных аминокислот в ставриде, изготовленной с применением коптильных препаратов Вахтоль и МИНХ. Перед проведением аналитических исследований копченые и контрольные (т. е. без обработки препаратами) образцы предварительно хранили в течение 3 мес в камере холодильника при температуре —Зн 5°C. По этой причине результаты определений носят экстремальный характер, что позволяет лучше уловить различия в отношении воздействия на рыбу сравниваемых препаратов. Наряду с этим следует учитывать, что в копченой рыбе, хранившейся менее 2 мес, в которой не все коптильные компоненты продиффундиро- вали столь глубоко, как в рыбе длительного хранения, потери свя- занных аминокислот (равно как и свободных) будут несравнен- но меньше. Как следует из данных табл. 27, для всех аминокислот, так же как для суммарного их содержания, имеются существенные отли- чия между опытными и контрольными (т. е. подвергнутыми обра- ботке при одинаковых температурных и влажностных условиях,, но без воздействия коптильных компонентов) образцами ставри- ды. При этом в результате обработки ставриды препаратом МИНХ потери связанных аминокислот несколько больше, чем в рыбег приготовленной с применением препарата Вахтоль (24 и 17 % с0' ответственно). 130
Таблица 28 Аминокислота Потери кислот, ммоль на 100 г ставриды при обработке Вахтолем при обработке МИНХом Треонин 1,32 2,11 Валин 1,45 2, Метионин 0,37 0,07 Изолейцин 1,39 1,82 Лейцин 2,33 3,48 фенилаланин 0,74 0,83 Лизин 6,27 2,41 Гистидин 1,19 1,06 Аргиннн 1,11 0,52 Сумма 16,17 14,65 % к общему содержанию аминокислот 9,3 10,6 Примечание. В таблице приведены данные, характеризующие разницу В содержании иезаме- иимых аминокислот в контрольных и опытных образцах. Однако при анализе данных, относящихся к потерям незамени- мых аминокислот (табл. 28), выясняется, что при обработке ры- бы препаратом МИНХ потеря этих веществ примерно такая же, как и при применении коптильной жидкости Вахтоль (около 10 % к общему содержанию связанных аминокислот). Данные табл. 28 обрабатывали методами математической ста- тистики. В результате было установлено, что различия в конт- рольных и опытных образцах статистически достоверны для p<Z <0,01 и р<0,001. Это подтверждает правильность заключения об уменьшении содержания связанных аминокислот в рыбе, изго- товленной с применением коптильных препаратов. Было установлено также, что статистически достоверного от- личия между влиянием коптильных препаратов Вахтоль и МИНХ яа изменение содержания как связанных, так и свободных ами- нокислот в ставриде холодного копчения, приготовленной с при- менением указанных препаратов, не имеется. Таким образом, решающим фактором в оценке обоих препа- ратов должны быть данные о технологических свойствах препа- ратов, в частности сравнительная органолептическая оценка ка- чества рыбы холодного копчения, приготовленной с их примене- нием. Было отмечено, что при использовании Вахтоля опытные об- разцы ставриды холодного копчения по сравнению с рыбой, об- работанной препаратом МИНХ, имели более приятный, без посто- ронних оттенков аромат копчения. В то же время препарат МИНХ Характеризовался способностью придавать рыбе более выражен- ный колер, который, однако, в процессе длительного хранения (2 мес) резко ухудшался. 5* 131
Таблица 29 В целях получения более полных данных вновь изготовленная с применением обоих препаратов продукция — ставрида холодно- го копчения — после 1 мес хранения при ±1 °C была передана для арбитражной оценки специализированной лаборатории органолеп- тической оценки качества пищевых продуктов ВНИИМП *. Представленная рыба оценивалась методом парного сравнения как по основным показателям качества, так и по общему качест- ву, характеризующему потребительскую приемлемость продукта. Анализируемые образцы рыбы, оцениваемые по 9-балльной шкале и по общему качеству, получили 6 и 8 баллов соответствен! но для ставриды, приготовленной с применением коптильных пре! паратов МИНХ и Вахтоль. I При этом было выявлено, что ставрида, приготовленная с при! менением препарата МИНХ, значительно уступает ставриде, прД готовленной с применением препарата Вахтоль; в этой рыбе бы! отмечен приятный средневыраженный аромат копчения. I Таким образом, при сравнении двух коптильных препаратом учитывая данные органолептической оценки и анализа содержа! ния связанных и свободных аминокислот в продуктах копчения предпочтение следует отдать коптильному препарату Вахтоль. I В заключение следует отметить, что данные по сравнительно! му изменению аминокислот относятся к рыбе, обработанной мето! дом погружения, который отличается по механизму сорбции про! дуктом коптильных компонентов от данного явления при обрабом ке парами препарата или дымом. I Аминокислоты в рыбе горячего копчения Ч Изменения в аминокислотном составе изделий происходят при обработке их не только дымом и погружением в коптильный пре- парат, как об этом было сказано выше, но и при обработке их в парах коптильных препаратов, особенно при изготовлении про- дукции горячего копчения. Ставриду дымового копчения изготавливали в коптильных камерах Москов- ского рыбокомбината при температуре 100—НО °C и скорости перемещения дымовоздушной среды 1,0 м/с. Обработку в парах растворов препаратов МИНХ и Вахтоль проводили по оптимальным режимам в экспериментальной установке ВНИРО. При этом тщательно соблюдали ранее описанную методику подготовки образцов и отбора проб, примененную при сравнительной оценке рыбы «мок- рого» копчения (опытные и контрольные образцы готовили из симметричных половинок рыбы, пробы для анализов брали из строго определенных, ограничен- ных участков мышечной ткани и т. д.). Контрольные образцы подвергали теп- ловой обработке при тех же условиях, что и опытные (без применения коптиль- ной среды). 1 Это первая в Советском Союзе лаборатория научно обоснованного орган0' лептического (сенсорного) анализа и определения качества пищевых продукт0®' Лаборатория существует около 2 десятилетий; сотрудники ее накопили больШ0 профессиональный опыт, на основе которого, в частности, разрабатывают0 органолептические шкалы для оценки рыботоваров организациями Мннрыбх°3 (ВНИРО, Дальрыбвтузом и др.). , 132 fl Аминокислота» Содержание, % к общему количеству азота тканевых белков Контроль2 Рыба, коп- ченная дымом Контроль Рыба без- дымного копчения (Вахтоль) Контроль Рыба, без- дымного копчения (МИНХ) Лизин 9,88 9,27 9,40 9,24 9,67 9,44 Гистидин 2,83 2,89 3,33 3,20 3,35 3,13 Аргинин 6,33 6,10 5,91 . 5,85 6,13 5,98 Аспарагиновая 10,35 10,06 10,06 9,83 10,25 9,94 Треонин 4,75 4,58 4,62 4,49 4,57 4,53 Серин 4,49 4,38 4,38 4,21 4,39 4,22 рлутаминовая 15,8 15,8 15,34 14,70 15,41 14,81 Пролин 3,67 3,61 3,55 3,82 3,96 3,08 Глицин 5,55 5,43 5,10 5,42 5,16 5,02 Аланин 6,59 6,50 6,55 6,30 6,55 - 6,24 Валин 5,08 5,05 5,15 4,82 5,01 4,86 Метионин 2,87 2,82 2,62 2,59 . 2,88 2,97 Изолейцин 4,43 4,34 4,34 4,19 4,29 4,20 Лейцин 9,12 8,76 9,00 8,60 8,91 8,68 Тирозин 3,53 3,40 3,56 3,30 3,60 3,56 Фенилаланин 4,32 4,28 4,28 4,07 4,29 4,12 Сумма 99,59 96,74 97,19 94,63 98,46 94,78 1 Определялись суммарные кислоты: связанные-)- свободные. 1 Рыба, подвергнутая тепловой обработке без воздействия коптильной среды. Результаты определения аминокислотного состава на автома- тическом анализаторе ААА-888 (ЧССР) в ставриде горячего коп- чения, изготовленной с применением различных коптильных сред, и происходящие при этом изменения представлены в табл. 29 [75]. Из данных табл. 29 следует, что под действием коптильной обработки независимо от источника коптильных веществ в гото- вых изделиях имеет место уменьшение в содержании аминокис- лот, хотя потери (по отношению к контрольным образцам) явля- ется сравнительно небольшими—около 3%. Данные математи- ческой обработки результатов анализа (отсутствие статистически Достоверных отличий между величинами потерь для каждого ви- да технологической обработки) изменения содержания суммарных аминокислот при производстве рыбы горячего копчения не позво-, ляют считать какой-либо способ обработки или препарат ппедпоч- тительным. Аналогичный вывод может быть сделан и в отношении неза- менимых аминокислот, уменьшение количества которых колеблет- ся от 2,3 до 3,1 % для рассматриваемых в табл. 29 вариантов об- работки. Обращают на себя внимание сравнительно небольшие изменения (под влиянием коптильной обработки) содержания ли- ййа — незаменимой кислоты и своеобразного индикатора изме- 133
нения пищевой ценности продукта. Эти изменения составляют прц| обработке рыбы дымом около 6 %, в парах коптильных препара! тов МИНХ'и Вахтоль — соответственно 2,4 и 1,7%- 1 Эти величины значительно меньше тех величин потерь лизина, который упоминаются в литературе (до 45 % в говядине, подвергнутой действию дыма)! и которые были установлены для рыбы холодного копчения, обработанной пре! паратом МИНХ (20,4 %) или препаратом Вахтоль (23,2 %), Следует отметить] что значения, характеризующие сравнительно малые потери аминокислот, в том числе лизина, в рыбе горячего копчения, вполне достоверно отражают истинную картину. Дело в том, что потери лизина около 45 % к исходному содержанию его в говяжьем мясе получены при постановке так называемых «острых» опытов, или, другими словами, в самых неблагоприятных условиях. В этих опытах образцами служили тонкие (всего 3 мм толщиной) полоски говяжьего мяса которые в условиях обработки дымом (10 ч при 65 °C) интенсивно по все! толще образцов подвергались воздействию реакционноспособных компонснто! дыма. Поэтому утверждение, периодически встречающееся в литературе, о том что при копчении происходят большие потери незаменимых аминокислот, явля ется необоснованным. Во-первых, это зависит от продолжительности копчения и для рыбы горячего копчения, изготовленной с применением дыма или в пара; коптильных препаратов типа МИНХ или Вахтоль, потери этих веществ нахо дятся в пределах 2—3 %. Во-вторых, не следует забывать, что потери амино кислот имеют место не только прн копчении, но и просто при тепловой обра ботке. Так, в упомянутых выше «острых» опытах одна треть величины потер> лизина происходила в результате тепловой обработки (взаимодействия амино кислоты с другими компонентами продукта). Аналогичные потери связанных аминокислот в ставриде холод- ного копчения (хранившейся в течение 2 мес после изготовления) в несколько раз больше по сравнению с рыбой, хранившейся 10- 20 дней после изготовления. Из коптильных компонентов, которые могут вступать во взаи модействие с лизином, слабой активностью обладают суммарны! кислоты (по всей вероятности, эти соединения имеют более слож- ное строение по сравнению с кислотами, содержащими одни толь ко карбоксильные группы). По возрастающей степени взаимодей- ствия с лизином коптильные компоненты располагаются следую- щим образом: фенольные соединения, вещества, входящие в ней- тральную группу (альдегиды, кетоны, спирты, разного рода про- дукты термического распада полисахаридов). Данные о сравнительной активности отдельных коптильных компонентов — представителей той или иной группы органических соединений — имеют практическое значение, в том числе для оценки пригодности, в частности коптильных препаратов, предна- значаемых для введения непосредственно в массу продукта при его изготовлении (в фарш структурированных изделий, при инъ- екции в мясо вместе с раствором посолочных ингредиентов и т. Д-)- Установлено, что индивидуальная реакционная способность коптильных компонентов к е-аминным группам альбумина практи- чески отсутствует у собственно фенола (карболовой кислоты); сравнительно слабая у таких веществ — компонентов фенольн0# фракции дыма и коптильных препаратов, как сирингол, эвгенол » метилциклопентенолон. К соединениям, обладающим средней а1( тивностью, относится фурфуриловый спирт, к весьма активны^^Л цонифериловый альдегид, фурфурол и синапальдегид. Наиболее реакционноспособными соединениями являются метилглиоксаль, £диоксаль и особенно формальдегид [91]. Ниже приведены сведения *, количественно характеризующие относительную реакционную способность отдельных компонентов фенольной фракции, которые идентифицированы в составе коп- тильных препаратов. Компонент Относительная реакционная способность, % Компонент Относительная реакционная способность, % Метилциклопентенолон 8,8 Изоэвгеиол 26,2 Гваякол 1,4 2,6-Аллилсирингол 39,0 Мальтол 5,7 Ванилин 16,0 фенол 0,5 Ацетованилон п- и .и-Крезолы 10,4 Сиреневый альдегвд 57,0 Эвгенол 0 Ацетосирингол 56,2 Содержание различных форм азота в сыре В Советском Союзе из копченых сыров изготавливают плавле- ный сыр в колбасной оболочке. За рубежом ассортимент копче- ных сыров несколько больше. Копчение придает этой продукции более пикантные оттенки аромата и вкуса. Копчение сыров может производиться с помощью коптильных препаратов, которыми про- дукт обрабатывают не с поверхности, а либо при формовании сы- ра, либо в процессе получения сырной массы. Конкретные технологические способы использования коптильно- го препарата зависят от его свойств, в частности способности рас- творяться в воде или только в жире, как, например, польский пре- парат PDW. Соответствующих химико-технологических исследований по Данному вопросу в литературе имеется мало. Поэтому приводим лишь данные, полученные польскими авторами, проверившими воз- можность изготовления рассматриваемых видов сыра (типа сор- та минслинский). Учитывая плохую растворимость препарата PDW в воде, что препятствует равномерному распределению коптильных компонен- тов в готовой продукции, его растворяли в пастеризованном моло- ке до добавления ферментов. С этой целью необходимое количе- ство препарата гомогенизировали в течение 5 мин при 40°C с не- большой порцией молока, после чего смешивали с основной его кассой. Дальнейшие технологические операции осуществляли в соответствии с действующими в производстве сыра инструкциями, отовую продукцию после 4-недельного созревания подвергали органолептическим и химическим исследованиям. При органолеп- тической оценке особое внимание уделяли выраженности специфи- 1 Получены по различию количества вещества, извлекаемого из гомогената Дечной ткаин и из дистиллированной воды. 135
ческих вкусовых свойств копченого изделия. Кроме того, оценив! ли также показатели, свойственные сыру: вкус, запах, консисте! цию, цвет. Исследовали также зависимость между количество! вводимого в рецептуру сыра коптильного препарата и изменение! различных форм азота. ! В отношении выраженности в образцах сыра аромата и вкуЛ копчения потребители (не специалисты-дегустаторы) оцениД представленные для пробы сыры (100 образцов) следующим о! разом: I Концентрация препарата, Количество положмтель- ррт ных оценок о 5 » 20 17 Я 50 39 Я 100 61 ^1 Анализируя результаты, авторы [140] указывают, что хотя наличие PDW в любой концентрации придает сыру оттенки аро- мата и вкуса копчения, однако эти оттенки аромата не слишком четко выражены. Авторы пришли к выводу, что количество до- бавляемого препарата должно составлять 100 ррт или несколь- ко больше. В то же время результаты органолептической оценки (по 5-балльной шкале), которые даны в табл. 30, не дают возможно- сти выделить вариант, по всем показателям являющийся опти- мальным. Как показали результаты химических исследований, добавле- ние препарата к сырью еще до начала собственно технологиче- ского процесса изготовления сыра (при разных его количествах) определенным образом сказывается на течении биохимических ре- акций в процессе его изготовления (табл. 31). Из данных табл. 31 видно, что по общим показателям (содер- жание жира, воды, белка) все образцы идентичны, а в содержа- нии различных форм азота наблюдаются заметные различия. Осо- бенно отчетливо это проявляется в отношении растворимого и небелкового азота, а также аминного азота, количество которых почти пропорционально уменьшается по мере увеличения содер- жания коптильного препарата. Несмотря на то что авторы делают оптимистический вывод о возможности применения коптильного препарата типа PDW при Таблица 30 Содержание препарата, ррт Цвет Вкус Запах Консистенция Общая приемлемость 0 3,9 4,1 3,8 4,2 4,0 20 3,8' 3,9 3,8 4,0 3,9 50 3,8 . 4,2 3,9 4,2 4,0 J 100 4,0 3,9 4,1 3,9 4,0 I 136
Таблица 31 **- Показатель Содержание в зависимости от количества введенного препа- рата, ррт 0 20 50 100 Вода, % 42,14 43,59 43,41 43,05 Жир- % 30,52 29,77 29,82 30,00 Белок, % 23,14 22,66 22,73 22,94 Растворимый азот1 11,83 12,88 10,98 10,85 Небелковый азот 6,83 8,48 7,71 6,95 Аминный азот 2,67 3,48 2,82 2,59 Аммиачный азот 0,75 0,96 0,89 0,86 рн 5,5 5,4 5,4 5,4 Содержание всех видов азота выражено в % к содержанию общего азота. / производстве копченого сыра по предлагаемой технологии, к этой рекомендации следует отнестись несколько осторожно. Более це- лесообразным является не увеличение продолжительности перио- да созревания сыра, как предлагают упомянутые авторы, а вве- дение препарата на более поздней стадии изготовления продук- та, что возможно, например, при производстве копченого сыра в колбасных оболочках. Пищевая ценность продукции бездымного копчения Одним из важнейших показателей пищевой ценности продуктов питания помимо содержания и сбалансированности в нем амино- кислот является, в частности, степень гидролизуемости белков продукта пищеварительными ферментами и усвояемости продук- тов гидролиза. Достаточно достоверные результаты по оценке этого показате- ля получают методом определения относительной пищевой ценно- сти (гидролизуемости и усвояемости) белков пищевых продуктов с использованием реснитчатой инфузории tetrahimena piriformis. Относительную пищевую ценность определяют по числу выросших клеток упомянутой инфузории (тест-культура) на среде, включа- вшей белок исследуемого продукта, по сравнению с числом инфу- 3°рий, развившихся на среде эталона (белок яйца, казеин). Пищевая ценность белков копченой рыбы Результаты определения относительной пищевой ценности ры- горячего копчения, изготовленной с применением дыма, в па- рах коптильных препаратов и так называемым комбинированным °ездымным способом, приведены в табл. 32. При комбинирован- ном способе вкусовой посол рыбы (ставриды) осуществляли в Рассоле поваренной соли с добавлением 5 % (от массы тузлука) . Стильного препарата Вахтоль. Этот способ был предпринят в 137
Таблица 32 Объект исследования Эталон (яичный порошок) Ставрида, копченная дымом в парах препарата МИНХ в парах препарата Вахтоль комбинированным способом (с примене- нием препаратов МИНХ и Вахтоль) Содержание общего азота, мг на 100 мг Число орга- низмов тест-культуры в 1 мл среды, ХЮ4 Относительна» пищевая 4 ценность, у к эталону’ 10,90 124 100,0 1 10,86 40,8 32,9 1 10,09 40,7 32,8 | 11,13 39,8 32,1 1 10,44 33,1 26,7 1 целях улучшения вкусовых показателей и прежде всего ароматЯ готовой продукции, которая проходила тепловую обработку в п! рах коптильного препарата МИНХ. I Данные табл. 32 не выявляют преимуществ ни одного из прЦ веденных способов обработки рыбы, поскольку число организмов тест-культуры, вырастающих в среде упомянутых образцов рыбы, примерно одно и то же (достоверных различий при обработке данных определений методами математической статистики не по- лучено). Эти результаты полностью подтверждают ранее сделан- ное заключение об отсутствии существенных различий в измене- нии аминокислотного состава при разных способах обработки,- Что же касается несколько низкого значения относительной пищевой ценности рыбы, приготовленной комбинированным спо- собом, то полученный результат может быть объяснен тем, что при посоле довольно значительная часть реакционноспособных компонентов из препарата Вахтоль проникла в поверхностные слои рыбы. При последующей обработке в парах препарата МИНХ под действием термодиффузии произошло дальнейшее проникновение упомянутых веществ в толщу рыбы. В конечном итоге рыба подверглась более сильному, чем при обработке уже рассмотренными способами, их воздействию, что в свою очередь сделало часть белков менее доступными для ферментной системы тест-культуры. Из сказанного можно сделать вывод о целесообразности введе- ния в тузлук умеренного количества (менее 5%) коптильиот0 препарата, если предполагается применять комбинированные сП0' собы бездымного копчения. а МЯСЯН* пре^' Перевариваемость in vitro белков мясных продуктов Сведения о сравнительной перевариваемости белков продуктов, изготовленных как с применением коптильных ратов, так и с применением обычных дымовых способов копчений немногочисленны. 138 Л Ранее было лишь известно, что в соответствии с данными о скорости переваривания белков такого рода продукции in vitro, jio которой можно косвенно характеризовать относительную спо- собность продукта усваиваться организмом, перевариваемость копчено-запеченных кореек, изготовленных с помощью коптильно- го препарата, весьма высокая [38]. Имелись сведения также о том, что усвояемость мелкими лабораторными животными кол- басных изделий, изготовленных с применением коптильного ды- ма и коптильного препарата ВНИИМП, практически одинако- ва [18]. С другой стороны, эти сведения были получены на сравнитель- но «благополучном» объекте — вареных колбасах, не подвергаю- щихся, как известно, интенсивной обработке коптильными средст- вами. Кроме того, существует мнение, что в результате взаимодей- ствия отдельные компоненты коптильной среды могут, реагируя с аминогруппами кислот типа лизина, резко снижать степень ата- куемости их пищеварительными ферментами. С учетом сказанного существенный практический интерес пред- ставляют данные сравнительных исследований по перевариваемо- сти мясных продуктов как горячего, так и холодного копчения с применением перспективных коптильных препаратов отечествен- ного производства КП-72 и КП-74 [15], пригодных для изготов- ления любых видов изделий, в том числе и разнообразных рыбных товаров, путем обработки их, как и технологическим дымом, с поверхности. Результаты исследования представляют тем больший интерес, что данные по перевариваемости продукции бездымного копчения могут быть сравнимы с аналогичными данными для тех же объ- ектов, изготовленных с применением дыма, а также без воздейст- вия коптильных компонентов, но с учетом всех прочих технологи- ческих факторов. В суммированном виде степень перевариваемо- сти белков исследуемых продуктов представлены в табл. 33, а на рис. 31, а и 31, б дано графическое сравнение результатов иссле- дований, характеризующих скорость гидролиза белков продук- ции, изготовленной с применением коптильных препаратов и без них. На приведенном экспериментальном материале, полученном Цри большой повторности опытов (не менее 10), установлено, что скорость переваривания белков мышечной ткани сырокопченой корейки, приготовленной бездымным способом, несколько боль- ше, чем копчено-запеченной корейки, изготовленной таким же способом, и значительно выше по сравнению с корейкой, не под- вергавшейся воздействию коптильной среды (см. рис. 31, а). Из рис. 31, б может быть сделано аналогичное заключение и Для изделий традиционного копчения. Из сказанного следует, что продукты, изготовленные с обра- боткой коптильными средствами (в том числе коптильными пре- паратами типа КП-72 и особенно КП-74), обладают повышенной способностью к перевариванию, что совпадает с ранее упомянуты- 139
Таблица 33 Продукт Коптильная среда Степень перевариваемости1 белков (в мг) в течение, ч пепсина трипсина 1 -го 2-го 3-го 1 -го 2-го 3-го Общее к< тирозина за 6 ч гидролиза мг Копчено-запе- ченные корейки Препарат КП-72 1,56 1,77 1,47 2,14 0,90 0,56 8,40 То же Коптильный дым 1,50 1,80 1,35 2,25 1,02 0,90 8,82; Контроль (запе- ченная корейка) Без копчения (толь- 1,31 ко тепловая обра- 1,40 1,29 1,59 0,83 0,78 7,20^ ботка) 0,98 Сырокопченые корейки То же Препарат КП-74 2,00 1,70 1,30 2,10 0,52 8,60 i Коптильный дым 1,90 1,60 1,56 2,20 1,30 °., 69 9’24 В По количеству тирозина, возникающего в результате действия пищеварительных ферментов- пепсина и трипсина. ми сведениями о лучшей усвояемости копченых изделий вообщ< (по сравнению с некопчеными изделиями). Предполагается, что это явление вызвано не только вовлече нием в процесс переваривания большего количества пищевари- тельных ферментов под воздействием коптильных компонентов, н( и повышением ими активности самих ферментов. Причина, по которой степень переваривания сырокопченых нз делий несколько выше, чем аналогичных копчено-запеченных про дуктов, объясняется прежде всего накоплением в первой групп! Продуктов большего количества активизирующих процесс перева ривания коптильных веществ. Кроме того, существенное значенш для замедления процесса переваривания здесь имеет отрицатель ное действие обработки продуктов теплом [сравните, в частности; данные табл. 33 по накоплению продуктов гидролиза (тирозина) в образцах, подвергнутых одной только тепловой обработке, и в образцах, подвергнутых такой же обработке, но в сочетании с обработкой коптильной средой]. По общему содержанию тирозина, найденному в сравнитель- ных экспериментах за 6 ч (см. табл. 33), можно судить о степени (глубине) переваривания белков анализируемых изделий. Установлено, что степень переваривания выше, хотя и на срав- нительно небольшую величину, у белков сырокопченых изделий дымового копчения по сравнению с другими объектами исследова- ния: копчено-запеченными и аналогичными продуктами бездымно- го копчения. Из этого следует, что, хотя коптильные препараты, применяе- мые при изготовлении мясных продуктов рассмотренного типа, ** обеспечивают повышенную перевариваемость их ферментами пй| щеварительного тракта по сравнению с контрольными, т. е. не ОИ 140 fl
Рис. 31. Сравнительная перевариваемость белков мышечной ткани кореек in vitro под действием пипсина и трипсина, приготовленных с применением коптильных препаратов (б) и дыма (а); 1 — сырокопченых; 2— копчено-запеченных; 3 — подвергнутых только тепловой обработке (без применения коптильных средств); стрелкой показан момент смены ферментов работанными коптильной средой образцами, в составе их отсутст- вуют некоторые коптильные компоненты (либо их количество уменьшилось в процессе производства препаратов), от наличия которых зависит повышение активности переваривания до уровня, свойственного коптильному дыму. С этой точки зрения представляет большой практический инте- рес и имеет серьезное научное значение получение аналогичных экспериментальных данных с применением коптильных препаратвв типа рафинированных конденсатов дыма, состав которых наиболее близок к составу натурального коптильного дыма (но при отсут- ствии канцерогенных и проканцерогенных веществ). Содержание витаминов в продуктах бездымного копчения Помимо биологической ценности продуктов, определяемой по Усвояемости (условно — по перевариваемости белка ферментами in vitro) и другим показателям, пищевая ценность продуктов пи- тания характеризуется также содержанием витаминов. Для более полной характеристики внедряемых в промышленность техноло- гии копчения, отдельных способов такой технологии, а также раз- личных видов коптильных препаратов необходимо знать их влия- ние на содержание витаминов в готовой продукции. В табл. 34 приведены данные по содержанию витаминов в Изделиях, приготовленных по технологии бездымного копчения ,[60, 62] с применением коптильных препаратов КП-72 и КП-74. 141
Таблица 34 Изделие Способ обработки Содержание в мышечной ткани, мг%х тиамина рибофлавина- Копчено-запеченная корейка Дым 1,27 0,14 Коптильный препарат 1,30 0,15 Сырокопченая корейка Дым 1,48 0,16 Коптильный препарат 1,44 0,17 Сырая корейка * Средние данные из 8 определений. 1,57 0,17 Из табл. 34 следует, что тиамина и рибофлавина, важнейшим источником поступления которых в организм человека является свиное мясо, больше в сырокопченых изделиях, чем в копчено-за-^ печенных. При этом математически достоверного, отличия между содержанием тиамина в продукции, выработанной с применением либо дыма, либо коптильных препаратов, не установлено. Абсолютные потери тиамина в копчено-запеченных корейкам составляют при использовании коптильного препарата 17 %, ды- ма— 19 % к количеству этого витамина в исходном полуфабри- кате. I В сырокопченой продукции такого рода потери составляют! около 8 % в случае как бездымного, так и дымового копчения. I Потери рибофлавина как более устойчивого витамина выра-1 жаются еще более низкими значениями: для копчено-запечен-1 ных — 14 %, для сырокопченых — 6% (к их содержанию в полу-1 фабрикате). I Таким образом, на основе имеющихся экспериментальных! данных может быть сделан вывод о том, что при использовании! коптильных препаратов типа КП-72 и КП-74 для производства! Таблица 35 I Продукт Способ обработки Содержание, мг% тиамнна рибофлавина Копчено-запеченные корей- ки Коптильным препаратом КП-72 Древесным дымом лист- венных пород 0,66 0,65 0,076 0,71 Сырокопченые корейки Коптильным препаратом КП-74 Древесным дымом лист- венных пород 0,72 0,74 0,085 1 0,80 1 142 свинокопченостей потери витаминов сравнительно невелики и не превышают аналогичных потерь при выработке такой же продук- ции по технологии с применением древесного дыма [60]. В табл. 35 приведены данные, характеризующие пищевую цен- ность кореек по содержанию в съедобной части продуктов вита- минов группы В. Производство копченых изделий с применением коптильных препаратов Глава Обработка непосредственным контактом с препаратом Как уже упоминалось, непосредственный контакт изделий с коптильным препаратом осуществляется путем погружения их в раствор коптильного препарата, выдерживания его некоторое вре- мя в погруженном состоянии и последующей сушки (продукция холодного копчения) или тепловой обработки (продукция горя- чего копчения). В настоящее время этот способ в простейшем своем виде мо- рально устарел, но тем не менее некоторые более совершенные формы такой технологии следует осветить, учитывая возможности ее модернизации в дальнейшем '. При названном способе обработки изделий качество готовой продукции, а также сам процесс копчения зависят прежде всего от двух факторов — технологической и химической характеристи- ки применяемого коптильного препарата и способа осуществления контакта препарата с продуктом (погружение в раствор препара- та, выдерживание в нем определенное время, дальнейшая обра- ботка «мокрого» продукта после извлечения его из ванны с пре- паратом). Изготовление рыбы холодного и горячего копчения' В настоящее время в рыбообрабатывающей промышленности Для обработки рыбы путем погружения применяются, хотя и-в сравнительно небольших размерах, два коптильных препарата: 1 Так называемый «комбинированный» способ производства копченой рыбы, заключающийся в том, что подготовленную рыбу вначале выдерживают корот- кое время в коптильной жидкости МИНХ, а затем обрабатывают дымом, в на- стоящей книге не освещается, так как такой способ не может быть отнесен к способам бездымного копчения. Кроме того, способ не дает возможности полу- чать продукцию, свободную от канцерогенных веществ, и не получил широкого распространения. 143
МИНХ и Вахтоль. В зависимости от выбранного препарата полу! чают разные технологические результаты. Например, рыба, изго! товленная с применением водного раствора препарата МИНХ, име! ет лучшее окрашивание с поверхности, но слабый, с посторонними! оттенками запах копчения'. Рыба, изготовленная с применением препарата Вахтоль (холодного копчения), имеет сравнительнс! слабый колер, но значительно более выраженный характерный за! пах копчения. I Применявшийся ранее способ контакта препарата с продукто1! путем погружения шомполов (реек) с рыбой вручную в раствор? коптильного препарата, помещенного в передвижную емкость (тележку), с последующей загрузкой шомполов в клеть и направ- лением ее в камеру копчения (дымом) в настоящее время явля- ется неприемлемым. । Вряд ли можно считать выходом из положения и такой спо! соб, предложенный на одном из рыбокомбинатов, как погруже! ние в раствор коптильного препарата, которым заполнена цемент! ная емкость, клети с размещенной в ней рыбой. Такая технология! как и в первом случае, не годится с точки зрения соблюдения! элементарных санитарно-гигиенических требований к произвол! ству. I Поэтому большого внимания заслуживают разработки, в кото! рых помимо вопросов получения готовой продукции хорошего ка! чества решаются и вопросы механизации производства рыбы пу! тем погружения продукта в коптильный препарат. I Одной из таких разработок1 2 является технология полу! чения рыбы холодного копчения, когда в качестве! коптильной среды используется более совершенный по ряду техно! логических свойств коптильный препарат Вахтоль. Технологиче! ская схема производства (несколько изменяющаяся в зависимо! сти от вида рыбы) приведена ниже [76, 77]. I Технологические операции (начиная с размораживания исход! ного сырья и кончая нанизкой подготовленной к копчению рыбы)! осуществляют общепринятыми на рыбоперерабатывающих пред! приятиях способами в соответствии с действующими технологиче! скими инструкциями. Загрузка рыбы в камеру (см. рис. 7) для! дальнейшей обработки также не имеет каких-либо отличительным особенностей, хотя этот процесс целесообразно было бы механи! зировать3. I 1 Именно по этой причине, как указывается в одной из технологическим инструкций, «в целях усиления специфического запаха и вкуса копчености рибя необходимо докапчивать...» при температуре дыма 20—30 °C в течение 15-1 30 ч в зависимости от вида и размеров рыбы. I 2 Авторами являются коллективы Гипрорыбфлота (г. Ленинград) Ч КаспНИИРХа (г. Астрахань). Исследования были проведены на морской рыбЧ и рыбе осетровых пород соответственно. „ 1 3 Вместо укладки прутков с рыбой по два на каждую подвеску конвейер3! целесообразно применение иного способа загрузки, поддающегося и механи3 ции, и автоматизации, например расположение рыбы на сетках. При этом ь° ] такт рыбы с коптильным препаратом, по всей вероятности, должен быть осу! ществлен другим способом. । 144 . I Схема технологии производства рыбы холодного копчения (типа ставриды, скумбрии, трески, хека и т. п.) Размораживание, посол, выравнивание, разделка, мойка рыбы Нанизка (наколка) рыбы на прутки (рейки) _________;_____________________4_____________________________ Загрузка камеры __________________________ 4_________________._______________ Предварительная подсушка. ________________________ 1-я обработка рыбы коптильным препаратом ______:_____________________ 4________________________________ I-е провяливание 4 2-ая обработка рыбы коптильным препаратом 4 2-е провяливание _____________________1________4___________________.________[ 3-я обработка рыбы коптильным препаратом Провяливание й доведение копченой рыбы до готовности . 4 Охлаждение выкопченной рыбы до температуры окружающего воздуха, сортировка, упаковка, маркировка Характерными особенностями разработанной технологии явля- ется прежде всего то, что процесс копчения полностью механизи- рован и осуществлялся в специально созданной для этой цели ком- пактной установке конвейерного типа (см. рис. 7). Сущность об- работки в такой установке ИКВ-2 состоит в периодическом 3-крат- пом погружении рыбы с помощью транспортера в коптильную Жидкость, находящуюся в специальной ванне, с последующим воз- действием воздуха температурой 24—28 °C. После третьей обра- 145
Таблица 36 Рыба Температура воздуха, £Cg в начале процесса в конце процесса Скумбрия, ставрида, сардинелла, сельдь с малым и 28 30 я средним содержанием жира 24 301 •Сельдь и другие виды рыб с содержанием жира более 12% ботки рыбы осуществляют окончательную подсушку (провялива- ние) до содержания влаги в копченой продукции в соответствии с требованием стандарта. Последовательность обработки рыбы в установке видна из схемы ее устройства (см. рис. 6). Скорость движения транспортера около 0,01 м/с при загрузке рыбы и 0,1 м/с в период прохождения рыбы через ванну с коптильным препаратом. Продолжительность обработки рыбы препаратом 15— 20 с; скорость движения воздуха в отсеках установки 0,5—2 м/с; продолжительность предварительного подсушивания 2—4 м, про- вяливания— около 4 м; суммарное время обработки рыбы в уста- новке — не менее суток. В зависимости от вида (и жирности) рыбы применялись тем- пературные режимы, приведенные в табл. 36. В соответствии с инструкцией при работе на установке без- дымного копчения ИКВ-2 коптильный препарат перед применением рекомендуется фильтровать через марлю, сложенную в три слоя, .либо через тонкую капроновую ткань или иной подходящий для данной цели фильтр. Пополнение уровня раствора коптильного препарата в ванне установки (см. рис. 6) осуществляли через каждые два полных оборота транспортера, фильтрацию препарата, находившегося в ванне, — после обработки 4—5 партий рыбы, а полную смену Вахтоля — после выпуска 15—20 партий рыбы. Указанной выше инструкцией предусматривалось отработанный коптильный препарат «ликвидировать способом, согласованным с местными санитарными органами». Этот вопрос, однако, не решен достаточно удовлетворительно до настоящего времени и является одной из отрицательных сто- рон так называемого «мокрого копчения». В целом разработанная Гипрорыбфлотом технология холодно- го копчения рыбы на установках типа ИКВ-2 является (при ус* ловии сравнительно несложной модернизации) достаточно совер- шенной *. 1 Вопрос об утилизации отработанного коптильного препарата и уменьше- нии большого расхода его, имевшего место при работе на устройствах перво- начальной конструкции, решается, во-первых, путем применения для обработк, рыбы емкости значительно меньшего размера, требующей соответственно мень- шего места размещения в установке (см. рис. 7). Во-вторых, представляет. 146
Технологическая схема изготовления рыбы и изделий из нее,, Как и схема изготовления мясных продуктов с применением вод- ного раствора коптильных препаратов, может быть не только мо- дернизирована, но и быть принципиально иной. Например, в рас- смотренной выше технологической схеме могут быть изменены, порядок проведения отдельных операций, их интенсивность и про- должительность. Заслуживают, в частности, положительной оценки разработки КаспНИИРХа по изготовлению балычных изделий из рыб осетро- вых пород путем обработки изделий в растворе препарата Вах- толь [24]. В соответствии с технологической схемой с промытых после- отмочки кусков или спинок осетровых рыб поверхностная влага удаляется либо стечкой, либо обработкой в потоке воздуха, име- ющего температуру 18—20 °C и скорость 1,5—2,0 м/с, в течение- 1—3 ч. В коптильном препарате Вахтоль обрабатываемые изделия выдерживают 1 мин (допускается и двух-трехкратная обработка коптильным препаратом, однако суммарная продолжительность- нахождения продукта в препарате не должна быть более 60 с). Подсушку рыбы после контакта с препаратом осуществляют в течение 2—3 ч в потоке воздуха; при этом разрешается вначале (первые 30—60 мин) поддерживать максимально допустимую тем- пературу, а в последующий период снижать ее до 20—23 °C. Доведение продукции до готовности осуществляют в процессе- окончательной сушки, проводимой по специальному режиму, включающему этап интенсивной сушки продолжительностью 3 ч и этап «отдыха» продолжительностью 2 ч. Скорость воздуха при- осуществлении этапа интенсивной сушки составляет 1,5—2,5 м/с, оптимальная относительная влажность 40—60 %, температура в начале процесса 20—23 °C, к концу 3-го часа сушки — 30 °C. При проведении этапа «отдых» температуру поддерживают в интерва- ле 18—20 °C. Указанные выше этапы периодически повторяют до- получения готовой продукции (обычно через 24—30 ч). Выход го- товой продукции составляет: для белужьего и осетрового боков- инка— 81—83 %, для осетровой спинки — 79—81 % (к массе со- леного полуфабриката). Подготовка коптильного препарата к употреблению в соответ- ствии с дополнением к технологической инструкции по приготов- лению балычных изделий из рыб осетровых пород холодного коп- чения (утвержденной ВРПО «Каспрыба») сводится к предвари- тельному фильтрованию его через несколько слоев марли или бязи. При поступлении препарата Вахтоль в замороженном со- Возможным исключение периодического перекачивания препарата нз рабочей емкости в резервный бак и обратно, а также осуществление интенсификации Подсушивания поверхности рыбы после контакта с коптильным препаратом. ° Результате указанных мероприятий вопрос о наличии «отработанного» препа- рата и необходимости его утилизации отпадает (остается необходимость лишь Добавлять новые порции коптильного препарата в рабочую емкость по мере его- Расхода). 147
Схема технологии изготовления балычных изделий осетровых рыб холодного копчения (предназначенных для производства продукции внарезку) с применением коптильного препарата Вахтоль стоянии его размораживают до полного оттаивания в утепленные помещениях и фильтруют после тщательного перемешивания. Все технологические, в том числе и подготовительные, опера- ции при работе с коптильным препаратом осуществляют в поме- щениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией. Занятый на такой работе персонал должен быть обеспечен резиновыми перчатками, защитными нарукавниками, передниками из проре- зиненной ткани, полимерных материалов или клеенки, а также ре- зиновой обувью. Отработанный коптильный препарат предлагает- ся сжигать на месте или увозить (или отводить) в специальные места для сбора вредных отходов. J 148 Способ обработки рыбы коптильным препаратом с последующим интенси- фицированным удалением влаги (при чередовании сушки с «отдыхом») был применен КаспНИИРХом при разработке технологии приготовления продукции голодного копчения из мелкой рыбы. В этом случае в качестве коптильной среды использовали препарат МИНХ, причем выяснилось, что мелочь второй , группы (густеру, чехонь, красноперку длиной до 19 см) следует обрабатывать более насыщенной рабочей коптильной жидкостью и что для этой цели может быть применен как способ погружения, так и способ опрыскивания (распыле- ния). Обработку подготовленной (после посола и отмочки) неразделанной рыбы, наколотой на прутки (шомпола), осуществляют или опрыскиванием коптильным препаратом, разбавленным водой в 3 раза, или погружением в рабочую коп- тильную жидкость в соотношении 1 :6. Продолжительность коптильной обра- ботки около 5—10 с. Особенную аккуратность следует проявлять при использо- вании метода опрыскивания. При проведении экспериментальных работ было отмечено, что в ряде случаев увеличение продолжительности этой операции свыше 4 с приводило к стеканию коптильного раствора с поверхности рыб. После извлечения рыбы из коптильного раствора в течение 2—5 мин осу- ществляют так называемую стечку (удаление избытка препарата), после чего ее загружают в туннельную камеру искусственной сушки. Этот процесс КаспНИИРХ рекомендует осуществлять при скорости воздуха 1,5—2 м/с, отно- сительной влажности 40—60 % с периодическим (через каждые 4 ч) выключе- нием вентилятора. Продолжительность остановки вентилятора составляет 2 ч; за это время происходит перераспределение влаги в тушках рыб. Общая про- должительность сушки при таком режиме примерно не 5 ч ^меньше, чем пр» других вариантах сушки, и составляет 68—72 ч. В начальный период (первые 46—48 ч) рыбу сушат при температуре 22—24 °C, в последующие 24—26 ч тем- пературу повышают до 35—37 °C. В период остановки вентилятора температуру поддерживают в пределах 20—22 °C. Готовая продукция имеет внешний вид копченой рыбы, по вкусовым качествам похожа больше на вяленую рыбу. Исследования по изготовлению рыбы горячего копчения с применением препарата Вахтоль показали, что получаемая продукция из таких видов рыбы, как ставрида, скумб- рия, палтус, нототения, как по колеру, так и по вкусовым пока- зателям весьма близка к продукции из тех же видов рыб дымо- вого копчения '. Однако в производственных условиях при обра- ботке большого ассортимента рыбы выяснилась необходимость при использовании способа погружения существенно варьировать - параметры обработки (продолжительность выдерживания рыбы в коптильном препарате, степень разведения его и т. п.). В опреде- ленной степени это положение может быть проиллюстрировано результатами экспериментальных работ, выполненных на коптиль- ном заводе Мурманского рыбокомбината. Подготовленную к копчению в соответствии с действующими технологиче- скими инструкциями рыбу выдерживали в растворе коптильного препарата Вахтоль в течение различного времени, после чего ее подвергали тепловой обра- ботке в конвейерной печи, а также (в отдельных экспериментах) в жарочном Шкафу. В конвейерной печи рыба проходила зоны подсушки, проварки и копчения (без использования дыма) при температурных условиях, указанных в табл. 37. В жаоочном шкафу рыбу проваривали при температуре 160—180 °C в тече- ние 45—60 мин. Условия обработки поепаратом различных видов рыб и оценка готовой продукции приведены в табл. 38. 1 Приведенные ниже табличные и другие данные по изготовлению рыбы горячего копчения с применением Вахтоля являются результатами эксперимен- тальных разработок Гипрорыбфлота (НИКИМРП). 149
Таблииа 37 Рыба -» - Температура в зоне, °C подсушки проварки —— копчения Сельдь, камбала 75—80 80—90 120 Морской окунь, зубатка, палтус 80—90 120—160 140 Следует подчеркнуть, что продолжительность выдерживания в растворе коптильного препарата для различных видов рыбы была принята на основании ранее проведенных опытных работ и тем не менее, как следует из данных табл. 38, результаты оценок готовой продукции довольно разноречивы, хот в целом общие оценки качества готовой продукции, за исключение.м рыбы проваренной в жарочном шкафу, были достаточно положительными. Образцы рыбы, выдержанные в коптильном препарате и подвергнутые теп ловой обработке в жарочном шкафу, соответствовали, за небольшим исключе нием, по качественным показателям больше печеной, нежели копченой, рыбе Практический интерес к изготовлению рыбы горячего копчения представляют и экспериментальные исследования, проведенные НИКИМРП (Гипрорыбфлотом) по выяснению таких параметре Таблица. 38 Рыба Обработка Вахтолем Разведение Продолжи- тельность, с Сельдь Камбала Морской окунь Скал Т реска 1:1 1:1 1:1 Без разведе- ния 1:1 30 10 45 60 20 Зубатка куском (А) Зубатка куском Без разведе- ния 1:1 5 30 Палтус (А) Палтус (Б) Без разведе- ния 1:1 5 , 30 копченая 1 За контроль принята аналогичная с применением древесного дыма. Наиболее характерные особенности оценки готовой продукции Окраска кожных покровов выражена ин тенсивнее по сравнению с контролем1 консистенция суховатая Отдельными дегустаторами отмечен спеца фическип привкус коптильного препарата В отдельных образцах имеет место окра шивание мяса, прилегающего к кожно покрову Более темная окраска кожного покрова по сравнению с контролем По всем показателям уступает контроль- ным образцам Образец А по всем показателям лучше, чем образец Б и контроль образец Б и контроль По зец от контроля органолептическим показателям обра- Б лучше образца А и не отличаете рыба, изготовленная по действующим ииструкци как температура коптильного препарата, степень его разведения, необходимость в многоразовой обработке рыбы препаратом и др. Установлено, что при применении исходного, т. е. неразведенного, коптиль- ного препарата Вахтоль готовая продукция имела более интенсивную окраску, но в некоторых образцах обнаруживали привкус горечи:. Многократная обра- ботка рыбы коптильным препаратом способствует усилению окраски кожных покровов и более интенсивному проявлению специфического вкуса и запаха коп- ченого продукта. Температура коптильного препарата также оказывает существенное влияние как на органолептические, так и на химические показатели готовой продукции. Рыба, которая была обработана препаратом, нагретым до температуры 80— 90 °C, содержит почти в два раза больше фенолов, чем рыба, обработанная препаратом, охлажденным до 0—4 °C. Содержание летучих кислот в готовой продукции для этих двух технологических режимов практически одинаково, но почти в 4 раза больше, чем в рыбе, обработанной препаратом температурой 13—20 °C. На основе этих результатов все дальнейшие эксперименты по обра- ботке рыбы бездымным способом проводили при температуре коптильного пре- парата только в пределах 15—20 °C. С учетом результатов выполненных экспериментальных иссле- дований по копчению разнообразных пород рыб — трески, зубат- ки, серебристого хека, салаки, сардинеллы, палтуса и нототении — методом погружения были сделаны выводы о необходимости дальнейшего совершенствования процессов термической обработки и способа контактирования обрабатываемых изделий с коптиль- ным препаратом. Практический интерес представляют результаты технологиче- ских разработок НИКИМРП (Гипрорыбфлот), когда обработку рыбы осуществляли в камере «кабинетного» типа способом оро- шения (разбрызгивания), применяя для этой цели систему спе- циальных форсунок. В процессе работы форсунок тушки рыб по- крываются раствором коптильного препарата, избыток которого стекает на дно камеры. Таким образом, в первом приближении контакт рыбы с препаратом и механизм сорбции продуктом коп- тильных веществ практически аналогичны явлениям, происходя- щим при копчении способом погружения. Технологические операции новой технологии проводили следующим обра- зом. Рыбу мыли, солили, нанизывали на прутки, ополаскивали, после чего поме- щали в предварительно прогретую камеру. Здесь ее короткое время подсуши- вали подогретым воздухом, обрабатывали коптильным препаратом и провари- вали до кулинарной готовности. В табл. 39 представлены сравнительные данные органолептической оценки трех видов рыбы, изготовленной с применением коптильного препарата Вахтоль и при обработке древесным дымом. Ниже приводится описание процесса копчения мелкой рыбы способом оро- шения с применением коптильного препарата Вахтоль. Камеру копчения предварительно прогревают, после чего в иее помещают прутки с подготовленной рыбой. Закрыв дверцы камеры, начинают процесс подсушки рыбы, который осуществляется в течение 10—15 мин при температуре 80—110 °C. По окончании подсушивания рыбу обрабатывают коптильным пре- паратом методом орошения в течение 15 с. Температура коптильного препарата 15—20 °C. Затем рыбу проваривают 15—20 мин, повышая с этой целью темпе- ратуру в камере до 100—120 °C. При необходимости обработку коптильным пре- паратом, подсушку и проварку рыбы производят два-три раза. Орошение рыбы препаратом производят при давлении в форсунках 421—589 кПа. Общая про- должительность контактирования рыбы с препаратом при ее обработке не Должна превышать 45 с. 150 151
Таблица 39 Рыба Копчение Внешний вид Морской окунь Препаратом 4,0 То же Дымом 4,4 Треска Препаратом 4,1 То же Дымом 3,8 Салака Препаратом 4,7 То же Дымом 3,8 1 По 5-балльной шкал и <закрытому» методу дегустации. 3,8 4,7 3,8 3,8 4,4 4,1 Оценка, балл1 Окраска Запах 3,3 4,2 3,6 3,7 4,0 3,8 Изготовление рыбы горячего копчения с применением коптиль- ного препарата МИНХ имеет свои отличительные особенности.. Одна из них состоит в том, что из исходного коптильного препара- та предварительно готовят рабочую коптильную жидкость, слу- жащую для непосредственной обработки рыбы. Другой особенно- стью является то, что в зависимости от вида обрабатываемой ры- бы препарат МИНХ разводят водой в разных соотношениях: от 1 : 10 до 1 :30. Наконец, обработку рыбы осуществляют не в коп- тильных установках, а в духовой печи (камере или шкафу) с газовым или электрическим обогревом. Поскольку коптильный препарат МИНХ имеет особый химический состав, существенно- отличающийся от большинства других коптильных препаратов (большое количество редуцирующих веществ углеводного харак- тера), то после пропекания (проваривания) готовая продукция имеет внешний вид и привкус больше печеного, чем копченого,, продукта. Приготовление рыбы с применением коптильного препарата МИНХ осуществляют в соответствии со схемой на стр. 153. Подготовку рабочей коптильной жидкости проводят в емко- стях из нержавеющей стали либо из другого не взаимодействую- щего с препаратом материала (деревянные или бетонные ванны). Смесь препарата и воды перемешивают несколько минут вручную деревянным веслом либо применяют механическую мешалку. Всплывающую смолу удаляют черпаком. Фильтруют растворы че- рез натянутую на раму ткань (8—12 слоев марли, бельтинг и т. п.). Количество воды для приготовления рабочей коптильной жидкости при обработке таких видов рыб, как хек серебристый, угольная рыба, зубан, скумбрия океаническая, ронко, берут в 10—12 раз больше исходного препарата, а таких, как морской окунь, рыба-капитан, пикша, морской карась, треска, умбрина, горбуша, мероу, бесуго, лещ, сиги, сазан, — в 25—30 раз. Температурный режим и продолжительность пропекания так- же зависят от вида и размеров рыбы. Обычно процесс тепловой обработки начинают при температуре ПО—120 °C и заканчиваю^ 152 Л Схема технологии изготовления рыбы горячего копчения с применением коптильного препарата МИНХ Обработка рыбы Подготовка коптильной жидкости при 140—170 °C. Такие виды рыб, как скумбрия и сельдь, подвер- гают тепловой обработке при температуре не более 185 °C. Про- должительность пропекания мелкой рыбы 60—80 мин, крупной — от 1 ч 30 мин до 1 ч 50 мин [69]. К недостаткам применения коптильного препарата МИНХ по- мимо отмеченных выше недостатков технологического порядка следует отнести также необходимость осуществления дополнитель- ных производственных операций и трудовых затрат, связанных с подготовкой рабочей коптильной жидкости (см. схему). По-видимому, в случае внедрения указанного на схеме способа изготовления рыбы горячего копчения в более широких производ- ственных масштабах, нежели это пока практикуется, следовало бы механизировать такие операции, как тщательное перемешива- ние концентрированного препарата МИНХ с водой, удаление смо- лы с поверхности разбавляемого водой препарата, предусмотреть соответствующее достаточно удобное оборудование для первичного 153
и вторичного фильтрования, емкости и помещение для выдержИрт и хранения фильтратов и т. д. Кроме того, следует тщательно продумать такие достаточна насущные вопросы, как уничтожение смолы с поверхности рабо- чих растворов и остатков на фильтрах (а также самих фильтров) «>1 утилизация отработанной рабочей коптильной жидкости. Т Изготовление кореек и грудинок горячего и холодного копчения В мясной промышленности при изготовлении кореек и грудинок! горячего и холодного копчения используют коптильные препараты КП-72 и КП-74, специально разработанные таким образом, чтобы,, во-первых, при их использовании в готовой продукции важнейшие коптильные компоненты, которые проникают в продукт, содержа- лись бы в соотношении, характерном для аналогичной продукции, обработанной дымом (для сырокопченых кореек и грудинок, на- пример, количество фенолов составляет 1,5—3 мг %), и, во-вто- рых, чтобы после поверхностной обработки такой продукции коп- тильный препарат оказывал необходимый ингибирующий и окра- шивающий эффект [62]. В коптильном препарате КП-72, предназначенном для изготов- ления продукции типа горячего копчения (так называемых коп- чено-запеченных кореек и грудинок), соответствующих веществ,. Схема технологии изготовления копчено-запеченных и сырокопченых кореек (грудинок^ с помощью коптильных препаратов КП-72 и КП-74 Разделка сырья I «Мокрый посол» (шприцевание, выдержка в рассоле 5 сут при 4—5° С) I Стекание рассола (созревание 1 сут при 4—5° С) 4 Промывка водой 4 ! Обработка коптильным препаратом Подготовительные операции _____________4_____________________ Операции по производству копчено-запеченной продукции Упаковка в пленку Запекание в течение 6—8 ч без дыма при 85—95° С i Охлаждение i Готовая продукция Операции по производству сырокопченой продукции I Подсушка в течение 4—5 ч при 35—45° С 4 Сушка в камере в течение 5 су при 12° С, относительной влажности 75% I Готовая продукция обладающих красящими и ингибирующими свойствами, меньше по сравнению с препаратом КП-74, идущим на выработку сырокоп- ченых мясных изделий. Это обстоятельство позволило в опреде- ленной степени унифицировать время выдерживания обоих видов изделий (копчено-запеченных и сырокопченых) при обработке их разными (специальными для каждого из этих видов изделий) коп- тильными препаратами. Поскольку начальные производственные операции для изготов- ления как копчено-запеченных, так и сырокопченых изделий оди- наковы, технология их производства представлена в виде схемы на стр. 154. Все операции, в том числе и подготовительные, осуществляют в соответствии с утвержденными технологическими инструкциями. При этом особое внимание необходимо обратить на тщательность промывки соленых изделий, что обеспечивает равномерность ок- рашивания готового продукта. Процесс собственно копчения состоит в выдерживании подго- товленных изделий в соответствующем коптильном препарате в течение 2 мин. Дальнейшие технологические операции существен- но различаются: копчено-запеченные изделия подвергают тепловой обработке, предварительно упаковав их в целлофановую пленку (это обеспечивает наилучший эффект прокапчивания), до темпера- туры в толще продукта около 70—72 °C, а сырокопченые изделия подвергают длительной сушке до требуемого содержания влаги в мышечной ткани (около 69 %) [41, 60]. Обработка аэрозолями коптильных препаратов При обработке изделий коптильной средой, состоящей из аэро- золя коптильного препарата, получают значительно лучший ре- зультат, чем при погружении изделий в коптильный препарат. Объясняется это тем, что механизм сорбции коптильных компо- нентов продуктом приближается к механизму этого явления, про- исходящего при обработке продукта дымом, являющимся, как из- вестно, аэрозольной системой. Технология способа имеет довольно много вариантов, в том Числе такие, как обработка продукта в среде неподвижного аэро- золя коптильного препарата, многократная обработка продукта Диспергированным коптильным препаратом, обработка в электри- ческом поле высокого напряжения и т. д. Обработка рыбы в среде неподвижного аэрозоля коптильного препарата. Важнейшим условием получения хорошего качества продукции является использование качественного коптильного Препарата с необходимой степенью его дисперсности. Достаточно Удовлетворительным считается, если основная масса частиц коп- тильного аэрозоля будет иметь размеры 10—40 мкм. При такой степени дисперсности коптильный препарат может оставаться в сравнительно неизменном состоянии 30 с и более (при отсутствии Движения среды в камере). 154 155
Ниже приведена технологическая схема изготовления копченой рыбы на сетках с применением препарата Чарзолр в неподвижной (статической) среде [80]. Прогревание камеры до 54° С Загрузка рыбы, расположенной на сетках, в камеру, подсушивание в течение 10 мин 4 Обработка аэрозолем коптильного препарата 30 мин при 54° С 4. Выдерживание продукта 20 мин в неподвижной рабочей среде при 54° С У Обработка горячим воздухом температурой 60° С в течение 10 мин 4 То же при температуре 71° С 4 То жё при температуре 82° С ! 4 1 Обработка горячим воздухом, нагретым до 93° С, в течение 20 мин Диспергирование коптильного препарата производят с помо- щью форсунок, расположенных над клетями с полуфабрикатом (см. рис. 10). К концу тепловой обработки с помощью подавае- мого в камеру горячего воздуха температура в толще рыбы до- стигает 71 °C. Технологические режимы с многократной обработкой продукт3 диспергированием коптильным препаратом. В отдельных зарубеж- ных странах копчение применяют не только тогда, когда необхо- димо получить продукцию, предназначенную для непосредствен- ного употребления в пищу, но и при производстве полуфабрикатов, требующих дальнейшей кулинарной обработки (например, традИ' ционного бекона или слегка подкопченных рыбных филе, кото- рые поджаривают перед подачей на стол). С помощью копченой изготавливают также продукты, традиционные лишь для некотО' рых стран, в том числе такие, как копченый острый сыр прямо- 156 Ьрольной формы, копченые куриные ножки и грудинки, сосиски. Е колбаски, прошедшие лишь частичную тепловую обработку, и. др. Для всех этих изделий предложены различные технологиче- ские режимы обработки диспергированными коптильными препа- ратами, знакомство с которыми представляет интерес с точки зре- ния возможности варьирования этапов коптильной и тепловой обработки, их продолжительности и повторности [80]. Так, например, подготовленные для тепловой обработки с при- менением коптильного препарата сосиски могут быть изготовле- ны по трем технологическим вариантам. 1 вариант. Процесс состоит из 9 циклов. В течение первых 8 циклов (про- должительность каждого по 15 мин) в начале нового цикла температуру в ка- мере повышают на 5—6 °C. Таким образом, температура в камере с 27 °C (1-й цикл, сразу же после загрузки камеры обрабатываемыми изделиями) повы- шается до 65 °C (8-й цикл). На заключительной стадии (9-й цикл) сосиски 'обрабатывают в течение 30 мин при температуре 82 °C. Коптильный препарат диспергируют в камеру во время 2-го цикла при температуре 32 °C. 2 вариант. Технологический процесс осуществляют при одной и той же- температуре (82 °C) в течение 60 мин. Коптильный препарат в виде тонкодис- пергированного аэрозоля вводится на первой стадии обработки в течение 15 мин. После окончания тепловой обработки готовую продукцию душируюг водой и охлаждают до температуры 5 °C. 3 вариант. Загрузку сосисок, развешанных на рамах, производят в предва- рительно прогретую до 99 °C камеру, куда затем в течение 10 мин подают аэро- золь коптильного препарата, после чего, включив вентилятор рециркуляции, при. 99 °C проводят тепловую обработку продукции. Продолжительность всего тех- нологического цикла составляет 35 мин. Для копчения бекона камеру (см. рис. 10) перед загрузкой продукции прогревают до температуры 99 °C, а после загрузки осуществляют 2-часовую обработку бекона, периодически повто- ряя циклы, состоящие из 1-й и 2-й стадии по 4 и 10 мин соответ- ственно. Во время первой стадии в камеру вводят диспергированный j до состояния тумана коптильный препарат (без подачи горячего Я воздуха), в течение второй стадии в камеру нагнетают воздух «температурой 99°C. Температура в толще готовой продукции до- I стигает 49 °C. По окончании обработки бекон охлаждают до 5 °C. 1 При изготовлении окороков применяют аналогичный 2-стадий- ный режим: сначала обработка аэрозолем коптильного препарата без подачи нагретого воздуха, затем обработка продукта горячим 4 воздухом (без подачи коптильного препарата). Коптильный ппепа- рат осаждают на продукт электростатическим способом в течение 2 мин, горячий воздух подают в течение 38 мин. По окончании все- го производственного цикла, общая продолжительность которого ' составляет 2 ч 30 мин, температура в толще окорока составляет 63°C. Готовую продукцию охлаждают до 5°C. Копченые куриные ножки и грудинки обрабатывают в камере На сетках сначала в течение 10 мин при температуре 43 °C, затем '-О мин при 93 °C и еще 25 мин при 99 °C. Общая продолжитель- ность процесса составляет 65 мин, периодически с перерывом Ю мин в камеру в течение 5 мин вводят диспергированный цоп- j ^ильный препарат Чарзол [80].
Французские специалисты предлагают обрабатывать изделия 313 мяса типа кореек и грудинок с применением операции так на- зываемого «отдыха» и повторности отдельных технологических приемов при изменении их продолжительности. Обработку подго. товленных продуктов в коптильной камере осуществляют в после- довательности, указанной на нижеприведенной схеме [98]. Схема технологии копчения мясных изделий с применением операций «отдыха» Температура в камере во время подсушки и тепловой обработ- ки поддерживается равной 50°C. Метод приемлем также для из- готовления сосисок (при соответствующем сокращении продолжи- тельности операций). Изготовление копченых изделий может быть осуществлено .практически в любой коптильной камере при условии дооборудо- вания ее сравнительно несложным устройством для ввода в про- странство камеры тонкодиспергированного аэрозоля коптильного препарата. В случае создания в применяемом коптильном устрой- стве хорошей рециркуляции рабочей среды (короткое расстояние между выходом ее из камеры и обратным поступлением, надеж- ная изоляция трубопроводов) при выполнении технологического цикла обработки изделий можно ограничиться одноразовым вво- дом коптильного препарата. Приводим описание последовательности и особенностей техно- логических операций при производстве продукции типа копченых, окороков в специально оборудованной для этой цели коптильной камере (см. рис. 12). Первый этап проводится в течение 60 мин при 49 °C и смене рабочей среды 15 объемов камеры в 1 мин. Заслонки для отработанной среды и поступления |свежего воздуха открыты, рециркуляционный вентилятор работает, калорифер* включен. В торой этап проводится при температуре 49 °C, когда в течение 50 мин. производят диспергирование коптильной жидкости (заслонка для выхода отра- ботанной среды предварительно закрыта). Затем еще 10 мин продолжают рецир- куляцию без диспергирования коптильной жидкости (ее расход составляет около 0,6 % к массе исходного полуфабриката). Третий этап проводится, как и первый, при более высокой (54 °C) темпе- ратуре в течение 60 мин. Четвертый этап проводится при температуре 60 °C в течение 60 мин, как к в предыдущем этапе. Общая продолжительность обработки окороков или сви- ных бескостных половинок 4 ч; за это время температура в толще готовой про- дукции достигает 53,3 °C [113]. Наряду с положительными сторонами способа диспергирова- ния коптильной жидкости непосредственно в камере копчения мо- гут быть отмечены и отрицательные моменты. К ним относятся возможность накопления коптильной жидкости на полу вблизи расположения форсунок, необходимость максимально тонкого дис- пергирования коптильного препарата (не менее 30—40 мкм), труд- ности в достижении достаточно равномерного распределения пре- парата на различных участках камеры. Обработка изделий из рыбы и мяса в электрическом поле вы- сокого напряжения. С появлением коптильных препаратов, изго- тавливаемых в промышленных масштабах, применявшееся ранее копчение в электрическом поле высокого напряжения с использо- ванием древесного дыма (электростатическое копчение — по уста- новившейся терминологии) получило как бы новое рождение. Старая технология копчения в электрическом поле высокого* напряжения была связана с большими трудностями. Например, требовалось дополнительное время на выдерживание продукции после копчения для придания ей необходимых аромата и вкуса копчения, а также громоздкое оборудование. Кроме того, старая технология не отвечала санитарно-гигиеническим требованиям как к самой готовой продукции, так и к осуществлению производст- венных технологических циклов. Например, в процессе копчения Происходило загрязнение продукции канцерогенными веществами., В настоящее время, используя диспергированные коптильные Препараты (или, в крайнем случае, рафинированные конденсаты Аьтма, полностью или почти полностью свободные от канцероген- ных веществ), при электростатическом копчении можно осаждать. т°лько необходимые коптильные компоненты в строго дозирован- ных количествах, так как частицы коптильного препарата, выхо- Пящие из форсунок, обладают высокими электропотенциалами w, практически вся порция коптильного препарата фиксируется на Заземленном продукте. 159-
Рис. 32. Схема установки для обработки пищевых продуктов коптильным пре- паратом в электрическом поле высокого напряжения: а — вид в поперечном разрезе; б — вид сверху Кроме того, при современной технологии электростатического копчения отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, сокращает^ <*ся продолжительность как собственно процесса копчения, так » всего технологического цикла производства копченых изделий, чтя в конечном итоге обусловливает экономичность и рентабельности этого способа [82]. 1 Одна из разработок подобных устройств, предназначенных для электростатического копчения, показана на рис. 32, а и б. 1 Коптильная камера выполнена в виде туннеля, оборудованной! монорельсом 8 (имеющим заземление 9), по которому перемеща-1 тотся рамы 7 с подвешенными на них обрабатываемыми изделия! ми. На боковых стенах туннеля слева и справа на изоляторах 4 расположены сетки 5, подсоединенные к источникам высокого на! пряжения 3 (60—150 кВ) и имеющие отрицательный потенциал! Поскольку потенциал заземленных продуктов положительный, тс| вылетающие из форсунок 6 и приобретающие в электростатиче! «ком поле отрицательные заряды частицы коптильного препарата устремляются к движущимся продуктам, осаждаясь на их по' верхности. В устройстве применены пневматические форсунки, к каждой из которых по трубопроводам поступает коптильный препарат 1 и сжатый воздух 2. Положение форсунок по отноше- нию к движущемуся конвейеру таково, что факел диспергируемо- го коптильного препарата направлен навстречу перемещающимся рамам. Во избежание осаждения заряженных частиц коптильного препарата стены и потолок коптильного туннеля покрыты изоля- ционным материалом. После обработки коптильным препаратом изделия направля- ют либо на провяливание (продукции холодного копчения), либо на тепловую обработку (продукция горячего копчения). | На примере изготовления кипперсов — типичной для Англии продукции из рыбы — можно проследить за последовательностыч производственных операций и общей схемой процесса произвол! 160 1 Рис. 33. Схема обработки кипперсов с применением электростатического осаЖ' деиия коптильного препарата ства такой продукции с применением рассматриваемого способа (рис. 33). Основными технологическими средствами, используе- мыми при выработке кипперсов, являются посол, придание про- дукту специфического цвета специальным окрашивающим рас- твором, копчение. Потрошеную и филетированную рыбу после душирования во- дой для удаления следов крови или внутренностей и других ка- ких-либо загрязнений направляют на сушку. С этой целью подго-, товленное филе 3 плотно без просветов укладывают на сетку 2 коцвейера 1 кожей вниз (участок I) и в таком виде на движу- щемся конвейере осуществляют процесс подсушивания в потоке теплого воздуха 4. Далее продукт направляют в камеру электро- статической обработки (участок II). Обработку ведут двумя раз- ными растворами: сверху через форсунку 5 раствором 6 (соль+ -фполифосфат+окрашивающее вещество-фкоптильный препарат), а снизу через форсунку 7 окрашивающим раствором 8. Форсунки гидравлического типа, подсоединенные к отрицательному электро- ду, имеют потенциал порядка 100 кВ и работают под давлением 1,26 • 104 Па/м2. Из камеры 2 изделия автоматически поступают с конвейера 1 на конвейер туннеля провяливания (участок III), где в направлении, противоположном движению конвейера, пере- мещается воздух температурой 32 °C со скоростью 2,3 м/с. Конвейер 1 после передачи продукта на конвейер провялива- ния проходит санитарную обработку (душирование) на участке 111а (перед очередным циклом загрузки). Подсушивание обраба- тываемых изделий осуществляется на участке I. В 1978 г. в Англии был создан ряд автоматизированных уста- новок, пригодных для переработки в промышленных масштабах продукции типа бекона и копченой птицы [82]. Каждая такая установка состоит из подвесных конвейеров трубчато-рельсового типа и подшипников из нержавеющей стали 6 Зак. 538 16L
С термопластиковыми роликами, не требующими смазки устройств для диспергирования коптильного препарата (водно.’ го раствора или эмульсии) и камер ' для предварительного кондиционирования продукта (перед собственно процессом копчения) и сушки его (после обработки коптильным препа- ратом). Каждая установка оборудована двумя системами осаждения частиц диспергированного коптильного препарата (либо закреп- ленных стационарно, либо установленных на выдвигающихся бло- ках), пригодных при изготовлении как крупнокусковой продукции (например, бекона), так и мелкой (например, тушек птицы). Кон- струкция этих устройств такова, что они могут быть скомпонова- ны с обычными автоматизированными промышленными линиями по переработке птицы. Другими словами, затраты на переустрой- ство имеющегося оборудования, позволяющего перейти на без- дымное электростатическое копчение такой продукции, как тушки птицы, сводятся к минимальным размерам при одновременном высоком технологическом и санитарно-гигиеническом эффекте (получение однородной стандартной продукции отличного качест- ва как по органолептическим, так и по санитарно-гигиеническим показателям). Таким образом, на основе конкретного и достаточно длитель- ного производственного опыта работы промышленной установки по производству копченой продукции в электрическом поле высо- кого напряжения могут быть сделаны важные в практическом от- ношении выводы о целесообразности использования данного спо- соба. При этом отмечается прежде всего возможность равномерной обработки коптильными компонентами всех участков обрабаты- ваемого продукта независимо от его размеров, конфигурации, в том числе впадин, шероховатостей и т. д. Кроме того, точный регулируемый расход препарата обеспечивает отсутствие про- мышленных выбросов коптильных камер, загрязняющих атмосфе- ру (если такие и возникают, то содержание контролируемых са- нитарными органами органических соединений находится в пре- делах, существенно меньших ПДК, а такие выбросы, как нитро- газы, отсутствуют полностью). Дозировка, или степень обработки при рассматриваемом спосо- бе, зависит от вида или размеров изделия, а также от применяе- мого коптильного препарата или эмульсии. Экономическая эффективность электростатического копчения на основе коптильных препаратов обусловлена также резким со- кращением времени осаждения коптильных компонентов на обра- батываемый продукт по сравнению с продолжительностью сорб- ции этих же компонентов при обработке дымом. Это в свою оче- редь отражается на величине потерь массы готовой продукции и я конечном итоге способствует (помимо сокращения продолжитель- ности отдельных производственных операций) повышению выход3 готовой продукции, особенно изделий горячего копчения. 162 Обработка продуктов в парах коптильных препаратов Характеристика способа При обработке продуктов диспергированными коптильными ярепаратами (аэрозолями) часть органических соединений — ком- понентов препаратов — переходит в пары. Количество таких паров зависит и от степени дисперсности получаемого аэрозоля, и от температуры в камере копчения, и от наличия (процентного со- держания) в коптильном препарате легколетучих веществ, соеди- нений с высокой температурой кипения, а также веществ, практи- чески не образующих пары. Основным фактором (при прочих равных условиях), сказыва- ющимся на процентном содержании веществ, находящихся в коп- тильной среде в состоянии паров, является температура: чем вы- ше температура в камере, тем больше образуется паров коп- тильных веществ. Для полного превращения тонкодиспергирован- ного аэрозоля коптильного препарата в пары оптимальными яв- ляются температуры выше 100°C. В процессе обработки продуктов в парах коптильных препара- тов коптильные компоненты лучше взаимодействуют с обрабаты- ваемым продуктом, а сорбция их поверхностью продукта в макси- мальной степени приближается к сорбции компонентов дыма, которые (особенно при горячем копчении) находятся в состоянии паров. При этом процесс образования колера идентичен (в резуль- тате протекания карбонил-аминных реакций) такому же процессу при обработке изделий древесным дымом. Кроме того, пары коп- тильных компонентов препарата (если он по своему химическому составу близок к химическому составу дыма) должны отлагаться на продукте в таких же соотношениях, в каких сорбируются ком- поненты дыма. Из этого следует, что при обработке изделий' в парах коптильных препаратов готовые изделия по вкусовым и Другим показателям в наибольшей степени соответствуют анало- гичным изделиям дымового копчения. Наконец, коптильные компоненты в состоянии паров быстрее взаимодействуют с продуктом, и в конечном итоге продолжитель- ность собственно процесса копчения может быть значительно со- кращена. Некоторые авторы считают, что 30-минутное действие такой Коптильной среды равно 8-часовому действию обычной обработки Дыма, а расход коптильного препарата при обработке парами Коптильного препарата по сравнению со способом распыления на 30—50 % меньше [141]. Ниже приведена технологическая схема, применяемая при из- готовлении копченых изделий из мяса. Подсушку поверхности батонов вареных колбас производят в течение 30—40 мин при 90—95 °C, сосисок и сарделек — 25—30 мин при температуре °0—65 °C. Диспергирование и дозирование коптильного препарата осуществ- ляется в течение 3—5 мин с- помощью специального устройства (см. рис. 22); Иормы расхода Вахтоля на 100 кг сырых колбас составляют 700 г, сосисок и 6* ’ 163
Схема технологии обработки вареных колбас, сосисок и сарделек в парах коптильного препарата Вахтоль сарделек — 500 г. Обжарку проводят при рециркуляции воздушно-паровой среды со скоростью ее перемещения 1,5—2 м/с и с температурой 90—100 °C. Продол- жительность обжарки сосисок и сарделек 30—35 мин, колбас — около 40 мин. После обжарки поверхность вареных колбасных изделий должна иметь рав- номерную окраску золотисто-розового цвета. Варят колбасы либо паром, либо в воде при температуре 80—85 °C до достижения в центре батона температуры 70—72 °C. Если варку осуществляют в воде, то температуру предварительно доводят до 85—90 °C. Продолжительность варки, зависящую от диаметра бато- нов, вида оболочки и изделия, устанавливают в соответствии с действующими технологическими инструкциями. После варки продукцию охлаждают под водя- ным душем до температуры в толще изделия не выше 15 °C. Технология изготовления копченой рыбы с применением спосо- ба обработки в парах коптильного препарата до недавних пор оставалась неотработанной. В конце 70-х годов ВНИРО приступил к соответствующим разработкам 1 по этой проблеме. На основе результатов исследований была получена матема- тическая модель процесса горячего копчения рыбы, установлены оптимальные параметры обработки рыбы на экспериментальной установке, послужившие в дальнейшем основой для окончательной отработки технологии изготовления рыбы горячего копчения в па- рах коптильного препарата применительно к производственным коптильным камерам различных конструкций и соответственно с различными технологическими параметрами [22, 23, 61]. Учитывая, что подобного рода исследования осуществлены впервые и что результаты их могут быть полезны как при совершенствовании самой технол0' гии горячего копчения рыбы в парах коптильного препарата, так и при разра- ботке различных технологических вариантов и оборудования применительно к другим пищевым продуктам (в том числе новым объектам морского промысла и изделиям из них) и новым коптильным средствам, целесообразно несколько 1 Выполнялись инженером А. М. Гончаровым под руководством автора- 164
Рис. 34. Схема автоматизированной экспериментальной установки для изготов- ления рыбы горячего и холодного копчения в парах коптильных препаратов более подробно остановиться на ряде аспектов разработки рассматриваемой проблемы и обсуждении полученных результатов. Устройство экспериментальной коптильной установки первоначально скон- струированной для разработки технологии рыбы горячего копчения, а затем модернизированной и применительно к аналогичным i разработкам для рыбы холодного копчения, показано на рис. 34. Основная часть установки — собственно коптильная камера 9, снабженная упорами для прутков с рыбой и оборудованная с боковых сторон жалюзи для равномерного распределения потоков рабочей среды. Система воздуховодов позволяет осуществлять либо полный выброс через трубопровод 1 по открытой заслонке 4 и закрытой заслонке 8, либо ввод свежего воздуха 2, количество Которого регулируют заслонкой 5 и который при необходимости нагревают до требуемой температуры электрокалорифером 6, либо ввод в камеру холодного воздуха через трубопровод 3 (эта конструктивная деталь предусмотрена в модернизированной установке для отработки технологии рыбы холодного копчения с применением коптильного препарата). Трубопровод 3 снабжен регу- лирующей заслонкой 13 и присоединен к отдельному вентилятору (на рис. 34 Не показан). Выброс рабочей среды или циркуляцию ее осуществляют, приме- няя вентилятор 12 и заслонку 16, позволяющую регулировать скорость потоков воздушной и коптильной среды в камере копчения 9 от 0,3 до 3 м/с. Сама Камера, имеющая прямоугольное сечение, оборудована фронтальными гермети- ческими дверцами для размещения в ней прутков с рыбой (максимальное коли- 1 Установлена на технологическом стенде ВНИРО. 165
ПР4 1 Рис. 35. Принципиальная схема автоматического регулирования процесса обра- ' ботки рыбы на экспериментальной установке чество — до 10 кг). Для получения аэрозоля коптильного препарата предусмот- рено устройство с форсункой пневматического типа 8. Детали устройства 8 для диспергирования коптильного препарата пневматическим способом представлены на рис. 41. Сжатый воздух в устройство 8 подается компрессором 23 по трубо- проводу 11. Установка оснащена электронным регистрирующим потенциометром 15 с термопарами 10 и 14 для замера и контроля температуры в камере 7 испа- рения аэрозоля коптильного препарата, а также температуры в коптильной камере и в рыбе; дистанционным самопишущим термометром 17 с датчиком на входе в коптильную камеру и электронным автоматическим психрометром 19 с датчиком 18, Последний прибор дает возможность контролировать и регули- ровать относительную влажность в установке в пределах 20—100 %, открывая заслонку на парогенераторе (на рис. 34 не показан), соединенном с камерой 9. Аспиратор 22 служит для забора проб коптильной среды через аллонж 20 с фильтром (для определения количества коптильных веществ, находящихся в состоянии аэрозольных частиц) и для улавливания проб коптильной среды системой поглотительных склянок 21 (для определения химического состава коптильной среды и соотношения в ней основных коптильных компонентов — фенолов, кислот, карбонильных соединений). Результаты, полученные при разработке технологии изготовления рыбы горячего копчения в парах коптильных препаратов, оказались положительными. С учетом этого схема собственно экспериментальной коптильной установки в первом приближении может служить прототипом при проектировании и кон- струировании специальных коптильных устройств по новой технологии. С этой же целью ниже дается краткое описание системы автоматики, принципиальная схема которой представлена на рис. 35. Система автоматического проведения процесса обработки рыбы на эксперт ментальной установке состоит из регуляторов температуры и влажности, регУ' лятора температуры и регулятора продолжительности подсушки и копчений, а также из цепй питания, комплектуемой выключателями В1— В6, предохрани- ы| 166 телями ПР1 — ПР4, реле Р1 — Р6, реле времени 2РВМ, автоматическим регистри- рующим мостом КСМ, связанным с психрометром [22]. Требуемую относительную влажность воздуха в камере копчения устанав- ливают с помощью датчика на вторичном приборе. Когда относительная влаж- ность достигнет заданного значения, контакт У1 позиционного регулирующего устройства размыкает цепь реле Р2, которое в свою очередь, сработав, преры- вает поступление пара из парогенератора в коптильную камеру (при этом открывается заслонка, соединяющая парогенератор с атмосферой). Замыкание или размыкание контакта 1 реле времени 2РВМ приводит к замыканию или размыканию цепи пускателя ПМЕ-2 и соответственно к вклю- чению или выключению двигателя вентилятора ДВ, а также нагревательных элементов. Контакт 2 реле 2РВМ служит для перехода с режима подсушки на режим копчения. Продолжительность работы установки и время перехода на режим копчения устанавливаются на часовом механизме реле времени. Для включения установки без реле времени предусмотрен тумблер В1. Перед работой установку предварительно прогревают до температуры 80 °C, затем размещают подготовленную для копчения рыбу, вводят термопары, герме- тизируют камеру и включают установку. Температуру рабочей среды, скорость воздушного потока, влажность воздуха в камере и количество диспергируемого препарата устанавливают приборами автоматики, исходя из намеченного ре- жима обработки. После пуска установки автоматически включаются нагревательные элементы калорифера и температура в камере поднимается до заданной. Вначале в тече- ние определенного времени рыба подсушивается при температуре 40—80 °C. Затем автоматически происходит переход на температурный режим копчения, обработки и диспергирования коптильной жидкости. Диспергирование коптиль- ной жидкости в камере смешения можно осуществлять либо в течение всего процесса копчения, либо определенное время. По окончании копчения нагрева- тели автоматически отключаются и происходит охлаждение продукта в воздуш- ном потоке. Основные технологические факторы Основными технологическими факторами при обработке ры- бы в парах коптильных препаратов являются физическое состоя- ние и химический состав самой коптильной среды, условия взаи- модействия ее с продуктом (сорбция, температура, скорость, влажность среды) и свойства (состояние) обрабатываемого из- делия. Физическое состояние рабочей среды. При обработке рыбы в парах коптильных препаратов желательно, чтобы все компоненты препарата находились в состоянии паров. Однако, как показали исследования, 100%-ного превращения раствора коптильного пре- парата в пар не происходит. Как уже упоминалось, образование пара зависит от степени Дисперсности препарата, температуры, вида препарата и количе- ства коптильных компонентов, находящихся в состоянии паров. Удовлетворительной считается степень дисперсности основной Массы препарата порядка 10—40 мкм, что достигается при ис- пользовании пневматических форсунок (см. рис. 23). Как уже говорилось, чем выше температура зоны, куда направ- лен факел диспергируемого коптильного препарата, тем большее Пиело компонентов препарата переходит в состояние паров. Как видно из табл. 40, 41, состав коптильной среды помимо Температуры зависит от вида коптильного препарата. Так, об- 167
Таблица 40 Таблица 42 Температура в установке, СС Суммарное содержание коптильных компонентов в рабочей fej (коптильной) среде из препарата Вахтоль (в мг/л)1 [Ц при скорости воздушного потока Н 1 м/с 2 м/с 3 м/с 80 5,9 (76,1) 5,3(77,9) 3,7(75,5) 100 6,1 (85,5) 5,7(77,9) 4,4(75,3) 120 6,4(87,5) 5,7(88,4) 4,6(80,8) 140 6,7 (88,2) 6,3(87,0) 4,8(90,3) с 1 В скобках приведены данные о процентном содержании коптильных веществ в паровой фазе pj? их суммарного содержания в рабочей среде. | Таблица 41 Температура в установке, °C Суммарное содержание коптильных компонентов в рабочей (коптильной) среде из препарата МИНХ (в мг/л)1 при скорости воздушного потока 1 м/с 2 м/с 3 м/с 80 1,4(39,0) 1,0(53,6) 1,0(58,0) ' 100 2,2(60,4) 1,2(62,6) 1,1 (63,0) 120 2,6(64,8) 2,2(64,3) 1,5(60,0) 140 3,0(76,0) 2,7(81,8) 1,8(80,6) 1 В скобках приведены данные о процентном содержании коптильных веществ в паровой фазе от их суммарного содержания в рабочей среде. щее количество коптильных компонентов в рабочей среде, обра- зованной из препарата МИНХ при 140 °C, в 2 раза меньше по сравнению с их количеством в рабочей среде, полученной из препарата Вахтоль при той же температуре. Это связано с раз- личиями в химическом составе обоих препаратов: в препарате МИНХ преобладают соединения с высокой температурой кипе- ния, в препарате Вахтоль большая часть органических веществ переходит в парообразное состояние уже при 80 °C. Кроме того, в препарате МИНХ содержится несравненно больше сухого остатка, чем в каких-либо других коптильных препаратах отече- ственного производства или в препаратах типа рафинированных конденсатов дыма. Химическая характеристика рабочей среды. Основными ком- понентами рабочей среды при функционировании коптильной ка' меры (в процессе собственно копчения обрабатываемых изделий), т. е. коптильного дыма или иного коптильного средства, принято считать фенольные вещества, соединения кислой природы — кис- лоты и карбонильные соединения. Сравнительная химическая ха- Температура, °C Содержание коптильных компонентов Общее количество, мг/л Фенолы, %» Кислоты, %1 Карбонильные соединения, %* 80 5,9 1,0 20,3 78,7 100 6,1 1,1 20,8 78,1 120 6,4 1,2 22,7 76,1 140 6,7 1,3 22,1 76,6 I От суммарного количества фенолов, кислот и карбонильных соединений. рактеристика рабочей коптильной среды, полученной диспергиро- ванием препарата Вахтоль при различных температурах (ско- рость воздушного потока 1 м/с), приведена в табл. 42. Данные табл. 40—42 позволяют сделать вывод о том, что по мере повышения температуры воздушной среды, в которую на- правляется факел аэрозоля коптильного препарата, возрастает общее содержание основных химических веществ в рабочей (коп- тильной) среде. Данное положение в большей степени относится к препарату МИНХ (при повышении температуры с 80 до 140 °C общее количество коптильных компонентов в рабочей среде возра- стает более чем в 2 раза); для Вахтоля аналогичная величина возрастает лишь на 12 %. Отмечено также, что рабочие среды, получаемые из препарата Вахтоль, в несколько раз (независимо от температуры) бога- че по суммарному содержанию коптильных веществ, чем ра- бочие среды, полученные при тех же температурах из препарата МИНХ. Указанные отличия связаны с содержанием несравненно боль- шего количества высококипящих химических соединений в соста- ве препарата МИНХ, чем в составе препарата Вахтоль, а также большего количества практически нелетучих веществ (типа лак- тонов, оксикислот и ‘соединений типа продуктов карамелизации полисахаридов). Большой интерес представляет сравнение коптильной среды, получаемой из аэрозоля коптильного препарата, с коптильным дымом. Поскольку концент- рация каждой группы основных коптильных компонентов (фенолы, кислоты, карбонильные соединения) в древесном дыме подвергается существенным коле- баниям, в частности в зависимости от степени разбавления дыма воздухом, Целесообразно сравнивать коптильные среды не по абсолютному содержанию их составляющих, а по их соотношению, взяв при этом одну из групп, напри- мер фенолы, за общий сравнительный показатель (условно принимаемый за 1). В этом случае различные коптильные среды можно будет удобно и наглядно бравнивать по соотношениям фенолы : кислоты и фенолы : карбонильные соеди- нения (табл. 43). Как видно из табл. 43, значения величины соотношений для коптильного Дыма, взятые по данным различных авторов [46], имеют довольно существен- ные колебания. Тем не менее нетрудно установить, что данные по соотношениям Фенолы : кислоты и фенолы : карбонильные соединения для коптильных сред, 7 Зак. 538 1 69
Таблица 43 Соотношение Коптильная среда фенолы.: кислоты фенолы : карбонильные соединения Дым из древесины сосны дуба клена твердых пород древесины Препарат Вахтоль 1:15 1:17 1:18 1:30 1:17 1:44 1:21 1:26 1:80 1:67 Таблица 44 Группы коптильных веществ Содержание веществ в пересчете на 1 м“, г Фенолы Кислоты Карбонильные соединения Всего 0,0468 0,8775 2,97 «3,9 полученных из коптильных препаратов, в определенной степени близки к ана- логичным соотношениям для отдельных видов коптильного дыма. Данные, указанные в табл. 43, получены в процессе диспергирования коп- тильного препарата. По окончании этого процесса коптильная среда преимуще- ственно содержит органические соединения со сравнительно низкой температу- рой кипения, находящиеся в парообразном состоянии. Представление об абсолютных количествах групп основных органических веществ, содержащихся в коптильной среде по окон- чании диспергирования, дает табл. 44 (температура в камере во время отбора проб составляла 120°C, скорость движения потока 1 м/с; вид коптильного препарата — Вахтоль). Как видно из табл. 42 и 44, суммарное содержание коптиль- ных веществ, в первую очередь труднолетучих, в рабочей среде значительно уменьшилось по окончании диспергирования препара- та (6,4 г и 3,9 г соответственно) за счет оседания на стенках ка- меры, трубопроводах и других поверхностях установки, а также на обрабатываемых изделиях. В процессе рециркуляции рабочей среды (после прекращения генерации аэрозоля коптильного препарата при температуре 120°C), как это видно по уменьшению величин оптической плот- ности проб, отбираемых из коптильной камеры через равные промежутки времени, количество коптильных компонентов, в ча- стности фенольных, постепенно снижается (табл. 45). Указанное уменьшение количеств фенольных веществ в процес- се рециркуляции вполне закономерно. Интересно вместе с тем подчеркнуть, что относительная степень снижения содержания этих веществ при скорости движения рабочей среды, равной 3 м/с, 170
Таблица 45 Время (после диспергирования), мин Скорость рабочей среды, м/с 1 ,0 3,0 оптическая плотность % оптическая плотность % 0 0,588 100 0,364 100 7 0,251 42,7 0,26 71,4 14 0,174 29,6 0,217 59,6 21 0,132 22,4 0,151 41,9 28 0,123 20,9 0,132 36,3 35 0,110 18,7 0,129 35,4 42 0,103 17,5 0,123 33,8 49 0,092 15,6 0,110 30,2 почти в 2 раза меньше, чем при скорости 1 м/с. Это обстоятель- ство свидетельствует о том, что сорбция паров фенольных компо-' нентов среды при упомянутых условиях происходит медленнее. С другой стороны, увеличение скорости перемещения рабочего потока в коптильной камере приводит к уменьшению как общего содержания коптильных веществ, так и отдельных групп и в про- цессе диспергирования коптильных препаратов (см. табл. 45), ив процессе рециркуляции образовавшейся коптильной среды (см. табл. 40, 41). Уменьшение концентрации коптильных веществ в коптильной камере при изменении скорости от 1 до 3 м/с в интервале темпе- ратур 80—140°C в среднем составляет около 40 %. Обобщая результаты данных, приведенных в табл. 40—42 и 45, можно сделать ряд выводов, представляющих практическое значение для разработки и совершенствования технологии без- дымного копчения при обработке изделий в парах коптильных препаратов. 1. Повышение температуры, как и снижение скорости потока воздушной среды (после калорифера) в камере копчения, способ- ствует увеличению общего количества основных коптильных ком- понентов в рабочих средах во время диспергирования коптильных препаратов. 2. Коптильная среда, в наибольшей степени насыщенная пара- ми коптильных компонентов, образуется при температурах выше 100 °C и перемещении ее в камере со скоростью около 1 м/с. 3. При диспергировании коптильной жидкости Вахтоль в пото- ке горячего воздуха преобладает паровая фаза (в том числе при температурах свыше 100°), которая составляет более 90 % от суммарного содержания всех основных коптильных компонентов в рабочей (коптильной) среде. Даже при 80°C в рабочей среде, образованной при применении препарата Вахтоль, содержится Менее 25 % основных коптильных веществ в капельно-жидком со- стоянии, т. е. в виде аэрозольных частиц, тогда как при этих же 7* 171
Рис. 36. Влияние технологических фак- торов на степень прокопченности рыбы (по содержанию фенолов) при обра- ботке в парах препарата Вахтоль: 1, 2 н 3 —обработка при температурах 100, 120 и 140 °C соответственно условиях в рабочей среде, об- разованной из раствора коп- тильного препарата МИНХ, предварительно разведенного водой в 7 раз, количество аэрозольных частиц достигает 60 % (при 1 м/с). 4. При прочих равных усло- виях содержание фенольных веществ, кислотных и карбо- нильных соединений в рабочих средах, получаемых из препа- рата Вахтоль, значительно вы- ше, чем в таких же средах, об- разуемых при диспергирова- нии водного раствора препара- та МИНХ. Кроме того, нали- чие большого количества сухих веществ в препарате МИНХ приводит при генерировании из нее коптильной среды к возникновению сажистого на- лета, загрязняющего камеру и обрабатываемые изделия. С учетом сказанного производство рыбы горячего копчения целесообразнее осуществлять, используя препарат Вахтоль. Условия взаимодействия коптильной среды с продуктом. Од- ним из важнейших факторов рассматриваемого явления является сорбция коптильных компонентов продуктом. Данное явление су- щественно зависит, как показали результаты экспериментов (рис. 36), и от влияния температуры в камере копчения, и от скорости движения среды. Сорбция фенолов рыбой из коптиль- ной среды при температуре в интервале 100—120 °C при увели- чении скорости движения среды с 0,5 м/с до 1 м/с увеличивает- ся. Однако при дальнейшем увеличении скорости (от 1 м/с до 3 м/с) сорбция фенольных компонентов рыбой довольно резко, падает, особенно ближе к скорости, равной 3 м/с. Это явление, очевидно, связано со степенью обезвоживания поверхности рыбы. При температуре камеры 140 °C упомянутого выше увеличения сорбции коптильных компонентов рыбой не происходит, но при увеличении скорости движения коптильной среды сорбция фено- лов становится меньше, однако не в столь резкой форме, как для температур 100—120 °C. Оптимизация процесса копчения рыбы Для того чтобы установить оптимальные значения технологи- ческих параметров обработки продукта (температура процесса, продолжительность диспергирования, скорость прохождения рабо-
Таблица 46 Факторы Уровни Шаг — 1 0 +1 Xt— температура рабочей среды, °C 100 120 140 20 Х2—скорость рабочей среды, м/с 1,0 2,0 3,0 1,0 х3 — продолжительность диспергирования 15 30 45 15 порции коптильной жидкости, мин чей среды в коптильной камере и т. д.), необходимо осуществлять большое количество технологических экспериментов, изменяя ве- личины параметров процесса копчения и сопоставляя их с полу- чаемыми оценками качества готовой продукции. Наиболее экономичное определение оптимальных параметров технологического процесса, обеспечивающего хорошее качество рыбы горячего копчения, можно осуществить с помощью матема- тической модели процесса, представляющей собой уравнение 2-го порядка, которое связывает оценку качества готовой продук- ции с факторами, характеризующими процесс ее обработки [20]. Рассматриваемая математическая модель имеет следующий общий вид [39]: k k k Vi = ao+ У ^ixi + У + S aU* i * * * У * * * * XiXi’ i = 1 i = 1 i=/ где yi —частный или обобщенный показатель, характеризующий качество гото- вого продукта по одному или нескольким показателям (для копченой рыбы — органолептическая оценка, степень прокопченности, колер); х,, х2 ... хг — фак- торы процесса, подлежащие оптимизации; а0, аг, afj —числовые коэффициен- ты уравнения, определяемые математическими методами регрессивного ана- лиза. В результате решения задачи, осуществленной с применением так называемого квази-Д-оптимального плана эксперимента [1, 39] и при варьировании факторов, указанных в табл. 46, была получена следующая конкретная математическая модель обра- ботки рыбы в парах коптильного препарата Вахтоль: У =3,942 + 0,06736 Xi —0,1071 х2 — 0,0054 х3 — — 0,00029 х\ + 0,08013 х| + 0,00016 х|. На основе полученного уравнения были установлены следую- щие оптимальные значения параметров технологического процес- са изготовления рыбы горячего копчения [20, 23]: температура в камере копчения 116 °C; скорость движения потока коптильной среды 0,7 м/с; продолжительность диспергирования коптильного препарата 17 мин. Для выявления наиболее характерных признаков копченого 173
Таблица 47 Показатель качества Балл Коэффициент значимости показателя Интервалы оценки качества с учетом значимости показателя Окраска поверхности (общий вид) Аромат копчения (при оценке без разже- вывания) Вкус (общее впечатление) Аромат и вкус копчения (суммарные впе- чатления при разжевывании) Консистенция, сочность Общая приемлемость продукта Пр имечание. Превосходной считается продукция, оцененная в 19—20 баллов, отличной — 17—18 баллов, хорошей— 14—16 баллов и удовлетворительной— 11 —13 баллов. Продукция с оценками менее 11 баллов является неприемлемой. 1—5 0,9 0,9—4,5 1—5 0,8 0,8—4,0 1—5- 0-/5 0,5—2,5 1—5 1,0 1,0—5,0 1—5 0,3 0,3—1,5 1—5 0,5 0,5—2,5 изделия целесообразно применять специальную шкалу оценки ка- чества, по которой наиболее высокие коэффициенты значимости приходятся на такие показатели качества готовой продукции, как окраска с поверхности — колер, аромат копчения без разжевыва- ния, вкус и аромат копчения при разжевывании. В то же время по этой шкале определяют также консистенцию, сочность, общую оценку качества и общую приемлемость продукта в целом. Для оценки всех показателей используют общепринятую пяти- балльную систему (табл. 47), с помощью которой удается наи- более правильно охарактеризовать как качество готовой продук- ции, так и недостатки (или преимущества) того или иного техно- логического режима копчения. Используя данные органолептической оценки рыбы по приве- денной таблице, автор по указанной выше программе получил математическое выражение зависимости качества готовой У про- дукции от варьирования таких параметров, как температура и скорость перемещения рабочей среды, а также продолжительность процесса собственно копчения (время подсушивания рыбы и про! должительность диспергирования препарата во всех технологиче! ских вариантах обработки экспериментальных образцов остава! лись всегда постоянными и в математической модели процесс! не фигурируют). I У = — 0,48 + 0,008 х, — 0,035 х2 Н- 0,00035 х3 — I — 0,00003 х^+ 0,022x^—0,000003 х?[, I где Y — органолептическая оценка рыбы горячего копчения, баллы1; х,— темп! ратура в камере копчения, °C; х2 — скорость потока рабочей среды, м/в х3 — продолжительность обработки при заданных Xi и х2, мин. I 1 По 20-балльной системе. 174 . С помощью полученного уравнения можно ориентировочно оп- ределить продолжительность процесса собственно копчения в па- рах коптильного препарата (т. е. обработки в рециркуляционном цикле) рыбы типа ставриды средних размеров в целях получения готовой продукции хорошего и отличного качества. Такие данные приведены ниже: Температура в камере копчения, °C Скорость перемещения коптильной среды, м/с Продолжительность обработки, мин 120 120 120 140 128 123 1 0,8 88 66 47,5 63 54 Полученные данные по оптимальным условиям изготовления рыбы горячего копчения в парах коптильного препарата представ- ляют практический интерес, так как позволяют с меньшими за- тратами времени и труда отрабатывать технологический процесс в производственных условиях с учетом конструктивных особенно- стей применяемых промышленных установок и дают возможность определить требования, которым должны отвечать промышленные установки при работе по новой технологии. Обработка изделий препаратами в электростатическом поле Одной из важных предпосылок для обоснования и разработок электростатического способа обработки изделий в парах коптиль- ного препарата является максимально быстрое осаждение и последующее поглощение коптильных компонентов продук- том. Научно обоснованных рекомендаций, указывающих, при каких условиях лучше осуществлять в процессе копчения осаждение на продукт основных ком- понентов коптильной среды, состоящей из дисперсной фазы и дисперсионной среды (паровой фазы), практически не имеется. Поэтому результаты исследо- ваний, проведенных по проблеме в последние годы [27, 28], представляют опре- деленный теоретический и практический интерес. О степени поглощения (сорбции) компонентов коптильной сре- ды в первом приближении можно судить по данным, относящим- ся к фенольным соединениям, которые определяют в наибольшей степени эффект копчения в целом. Такие данные, характеризу- ющие степень сорбции фенолов поверхностью обрабатываемых объектов из паровой и дисперсной фаз коптильной среды (Вах- толь), представлены на рис. 37—40 [28]. Из данных рис. 37 следует, в частности, что с увеличением влажности коптильной среды содержание фенолов в дисперсной фазе при одной и той же температуре увеличивается, а при отно- сительной влажности порядка 90 % и выше они преимущественно находятся в дисперсной фазе; при этом их абсолютное количество тем больше, чем ниже температура в коптильной камере. Таким образом в коптильной среде, получаемой путем тонкого диспергирования (диаметр основной массы частиц аэрозоля 10—, 40 мкм), фенольные соединения (а также другие коптильные ком- поненты с относительно высокой температурой кипения) сосре- доточены преимущественно в дисперсной среде. 175
Рис. 38. Количество фенолов, осаждае- мых из дисперсной фазы на водные модели в белковых оболочках в зави- симости от относительной влажности и температуры коптильной среды: 1 — при 20 °C; 2— при 25 °C; 3 — при 30 °C 4 — при 35 °C Рис. 39. Количество фенолов, осаж- даемых на кожу рыбы (трески) в за- висимости от относительной влажно- сти и температуры коптильной сре- ды: 1 — при 25 °C; 2 — при 30 °C; 3 — при 35 °C Рис. 37. Соотношение фенолов в дис- персной и паровой фазах в зависимости от относительной влажности и темпера- туры коптильной среды: / — при 20 °C; 2 —при 25 °C; 3 — при 30 °C: 4 — при 35 °C Рис. 40. Влияние влажности кожи трески на количество фенолов, сор- бируемых из коптильной среды: 1— при 35 °C; 2 — при 20 °C Сравнивая данные о количестве осаждаемых фенолов в зави- симости от степени увлажнения поверхности обрабатываемых объектов (см. рис. 38—40), нетрудно убедиться, что сорбция па-, ров этих веществ тем выше, чем выше влажность поверхности оЯ рабатываемых объектов. I Из этого следует, что в период осаждения в электростатичЛ ском поле частиц аэрозоля коптильного препарата типа «Вах! толь» одновременно будет происходить также интенсивная сорбВ ция компонентов препарата, находящихся в состоянии паров, по! скольку поверхность обрабатываемых изделий будет достаточна сильно увлажнена. I Действительно, как видно из рис. 38, если из коптильной ере" ды при относительной влажности 80 % и температуре 25°C на постоянно увлажненную поверхность модельных образцов [28] сорбция паров фенолов составляет около 60%, то на не- увлажненную кожу трески (см. рис. 39) сорбируется менее 10 % фенолов в виде паров, т. е., по крайней мере, в 6 раз меньше. Таким образом, обработка изделий диспергированным коптиль- ным препаратом в электростатическом поле высокого напряжения способствует наиболее полному осаждению всех коптильных ком- понентов препарата (находящихся как в дисперсной фазе, так и дисперсионной среде), благодаря чему потери в окружающую сре- ду будут ничтожными, а коэффициент полезного использования самого препарата будет самым большим по сравнению со всеми другими способами и приемами бездымного копчения. Приведенные выше аргументы, равно как и вывод о повышен- ной сорбции компонентов препарата, находящихся в состоянии 176 I паров, также являются важными и убедительными для обоснова- ния и практических разработок электростатического способа коп- чения с применением коптильных препаратов. Особенности использования различных коптильных препаратов Непосредственно от состава и качества того или иного коп- тильного препарата зависят технологические возможности его ис- пользования для изготовления пищевых продуктов, в том числе таких, которые можно назвать копчеными лишь условно. К этой категории пищевых продуктов прежде всего следует отнести та- кие, которые в готовом для употребления виде не имеют всех по- казателей и свойств копченого изделия, например соответствую- щего окрашивания внешнего покрова, повышенной устойчивости против микробиальной и окислительной порчи при хранении и т. д. Подобная категория пищевых продуктов обладает, как пра- вило, достаточно выраженным ароматом и вкусом, похожими на аналогичные качественные показатели натуральных копченых из- делий (т. е. приготовленных с применением дыма). К продуктам такого рода могут быть отнесены различного рода консервы из Мяса домашних животных, рыбы и птицы, готовые к употреблению кулинарные изделия типа вторых блюд, пастеризованная ветчина, плавленые сыры, отдельные виды колбасных изделий (преиму- щественно предназначенных для быстрой реализации) и ряд дру- гйх продуктов. Однако в настоящее время способы изготовления большей части таких продуктов находятся за рубежом в основ- ном на стадии экспериментальных исследований. 177
• Проведены, в частности, многочисленные исследования по применению при 1 производстве разнообразных пищевых продуктов югославского коптильного пре- парата с условным названием Концентрат дыма 8027, представляющего собой водный раствор преимущественно фенольных веществ. Следует подчеркнуть, чт0 во всех случаях были получены вполне положительные результаты как в отно- шении приемлемости препарата в качестве вкусовой ароматизирующей добавки, так и в ' отношении удобства технологии (сокращение технологического про- цесса, уменьшение потерь, снижение себестоимости готовой продукции). Выяснилось, например, что введение в состав консервированных продуктов j из мяса птицы коптильного препарата Концентрат дыма 8027 в количестве 0,5 % оказывает дезодорирующее действие (исчезает специфический для этих продуктов запах «пера»). Добавление препарата в количестве 1 % является оптимальным и обеспечивает устойчивый вкус и запах копчения в данном виде консервов. При производстве полуфабриката для пастеризованных консервов из сви- ного и телячьего мяса Концентрат дыма 8027 вводят в количестве 2,5—3,75 % к рассолу обычного состава, которым шприцуют куски мяса (в количестве 20 % к массе мяса), затем мясо обрабатывают в посолочных барабанах общеприня- тым способом, закладывают в банки и пастеризуют. Этот способ при условии, что коптильный концентрат легко растворяется в воде и солевых растворах, а также хорошо смешивается с посолочными ингредиентами, успешно приме- няется в производстве ветчинных пастеризованных консервов в других странах. Оптимальным количеством югославского препарата для консервов из сви- ного мяса является 0,5—0,6 %, а для телячьего — 0,4—0,5 % к массе продукта. Установлена также целесообразность применения Концентрата дыма 8027 при производстве консервов «Колбасный фарш». При этом выяснилось, что препа- рат в минимальных количествах (около 0,1—0,2 %) положительно влияет на вкус продукта, но не придает ему аромата копчения. Наиболее близкий к нату- ральному аромат копчения продукт приобретает прн добавлении препарата в количестве 0,4—0,8 % к массе продукта [122]. Введение количества препарата выше указанного отрицательно сказывается на оценке вкусовых качеств готовых консервов, которые в этом случае имеют привкус «перекопченного» изделия. Изготовление экспериментальных образцов типа обеденных блюд «Бобы с сербской колбасой» и «Бобы с беконом» показало технологичность коптиль- ного препарата (он хорошо растворим и его можно точно дозировать) и воз- можность введения его непосредственно в состав блюда вместо предваритель- ной тепловой обработки н копчения мясной части блюд. Сенсорным анализом установлено, что наличие 0,5 % препарата в указанных видах блюд повышает их оценки по таким показателям, как общая приемлемость, вкус и запах. Этот же препарат, по данным югославских исследователей, может найти применение и при промышленном производстве колбас и бекона вместо спе- циальной обработки этих продуктов древесным дымом. Указывается, что при этом может быть достигнут существенный экономический эффект [138]. Изготовление колбасных изделий. В Советском Союзе для из- готовления колбасных изделий в промышленных масштабах при- меняют коптильные препараты ВНИИМП и ВНИИМП-1, рецеп- туры и способ изготовления которых разработан ВНИИМП. Ми- нистерство здравоохранения СССР разрешило вводить названные коптильные препараты в колбасный фарш непосредственно при его изготовлении. Такой способ придания колбасным изделиям качества копченого продукта можно было бы считать идеальным способом бездымного копчения (если бы при этом готовой про' дукции были бы присущи все качества копченого изделия), по- скольку усилия на обработку продукта коптильной средой прак- тически отсутствуют, а затраты труда для введения препарата в изделие сведены до минимума. Единственным условием, кото рое предписывается соблюдать во время проведения этой мани- Таблица 48 Изделие Количество вводимого в фарш препарата ВНИИМП, мл на 100 кг сырья Вареные колбасы (докторская, молочная, диабетичес- кая, диетическая) Остальные виды вареных колбас Сосиски Сардельки Полукопченые колбасы Варено-копченые колбасы Сырокопченые колбасы 150 200—250 150 200 300—400 400—500 600—700 пуляции, является соблюдение одного лишь ограничения: не до- пускается перемешивание препарата ВНИИМП с раствором ни- трита до закладки их в куттер или мешалку. При составлении колбасного фарша (независимо от его найме-» нования и назначения готовой продукции) такие дополнительные ингредиенты, как специи и т. п., вводят в следующей последовав тельности — вначале в куттер или мешалку добавляют раствор нитрита натрия, затем специи, а потом уже (после перемешивания) препарат ВНИИМП. Количество добавляемого препарата зави- сит от наименования колбасы (табл. 48). Вареные колбасные изделия, изготовленные с при- менением препарата ВНИИМП, не подвергают в дальнейшем об- работке дымом (так называемой «обжарке») или длительному копчению. Вместо этого их подвергают тепловой обработке при темпера- туре 90—ПО °C до покраснения батонов в камерах, обычно при-, меняемых на колбасных предприятиях. На заключительной ста- дии тепловой обработки батоны варят до достижения в центре батона 72 °C при температуре теплоносителя 75—85 °C. Все предварительные технологические операции — посол сви- ного и говяжьего мяса, измельчение, приготовление фарша и на- бивка его в оболочки — не отличаются от таких же операций, проводимых при изготовлении колбасных изделий с применением древесного дыма. Препарат ВНИИМП-1, хотя и не содержит антиокислительных и бактерицидных веществ, улучшает вкусовые свойства вареных колбас. При его использовании полученные изделия по вкусу на- поминают вареные колбасы, подвергнутые обжарке (хотя вкус и аромат в этом случае не полностью тождественны изделиям, из- готовленным с помощью обжарки). Препарат ВНИИМП-1 выпускается в промышленном масшта- бе, имеет высокую концентрацию входящих в его состав химиче- ских реактивов. Перед употреблением его заблаговременно разво- дят водой в соотношении 1 :50, получая рабочий раствор, кото- рый (согласно технологической инструкции по его применению)' 179
должен употребляться в производстве вареных колбасных изде-| лий не ранее, чем через 24 ч после его получения и не позднее 7 дней с начала его хранения. При изготовлении фарша с помо- щью ВНИИМП-1 следует придерживаться такой последователь- ности: рабочий раствор препарата добавляют на нежирное сырье; вводят специи и другие ингредиенты; все введенные в емкость агрегата составные части тщательно перемешивают; добавляют раствор нитрита натрия, полужирную, жирную свинину или говя- дину; производят окончательную подготовку колбасного фарша. Рабочий раствор препарата ВНИИМП-1 добавляют (из расче- та на охлажденное сырье): при производстве сосисок — 0,15 %; сарделек — 0,2 %; докторской, молочной, диабетической и диети- ческой колбас — 0,15 %, а для остальных видов вареных кол- бас— 0,2—0,25 % (при использовании размороженного сырья ко- личество вводимого рабочего раствора препарата ВНИИМП-1 увеличивают для всех видов колбас на 0,05 %). . Тепловую обработку сосисок, сарделек и вареных колбас при! использовании препарата ВНИИМП-1 осуществляют так же, кам й при применении препарата ВНИИМП. I При производстве вареных колбасных изделий коптильные! приправы и эссенции предлагается вводить в колбасные батоны d помощью многоигольчатого шприцевального устройства, широко! применяемого в зарубежной практике при посоле мяса. Перед вве-1 дением шприцы, оборудованные 10—40 иглами, предварительно! регулируют на автоматическое дозирование каждой иглой задан! ного количества раствора коптильного препарата на определен-! ную глубину колбасного батона. Для шприцевания колбасные ба-1 тоны укладывают на конвейерную ленту перпендикулярно к ряду! игл шприцевального устройства. В процессе продвижения конвей-1 ерной ленты (с короткими остановками в моменты инъецирования)! препарат вводится в батоны в количестве 1,5—2,5 % к их массе! При этом батоны равномерно пропитываются раствором препара-1 та, приобретая аромат и вкус копченого продукта, особенно отчет-1 ливо проявляющиеся после сушки в потоке кондиционированного! воздуха [101]. I Предварительные технологические операции по изготовлению' полукопченых колбас, в том числе «осадку», производят по инструкциям для традиционных изделий этих наименований, обжарку и варку — так же, как и при изготовлении вареных кол- бас. Далее колбасные батоны, содержащие необходимое количе! ство препарата ВНИИМП, выдерживают в камерах при темпера! туре 45—55 °C в течение 4—6 ч до достижения установленном влажности. За этот период продукция приобретает необходимую! для колбас этого вида более плотную, чем у вареных колбас, кон! систенцию. | При изготовлении полукопченых колбас предлагается приме-1 нять и препарат Вахтоль в диспергированном виде [10, 11, 17, 18] 1 В этом случае коптильный препарат наносят на поверхность кол! басных батонов в две стадии. Первый раз эту операцию осущест! 180 вляют после предварительной подсушки батонов в течение 10— 30 мин в процессе так называемой обжарки при температуре ра- бочей среды 90—100 °C. Вторую обработку коптильным препара- том производят при более низкой температуре (70—80°C) перед сушкой, причем нанесение препарата осуществляют без доступа свежего воздуха, предварительно подсушив поверхность колбас- ных батонов в течение 5—10 мин. Собственно сушку колбас про- водят в течение 5—6 ч при температуре 40—50 °C. Варено-копченые колбасы в основном изготавливают по технологической схеме для полукопченых колбас. Отличия (по- мимо рецептуры) заключаются в более длительном проведении отдельных производственных операций. Выдержку этих изделий в осадке осуществляют в течение 24—48 ч при температуре 4—8°C, обжарку — при температуре 70—80 °C в течение 1—2 ч (в зави- симости от диаметра батонов). Затем их варят при температуре 70—73 °C до достижения в центре батона температуры 68°C и под- сушивают в течение 5—6 ч при температуре 45—55 °C. Самой продолжительной технологической операцией, которой заканчи- вается схема изготовления варено-копченых колбас, является суш- ка, проводимая при относительной влажности воздуха 75 % и температуре 12 °C. На Московском мясокомбинате продолжитель- ность пребывания этих колбас в сушильных камерах для дости- жения плотной консистенции и установленной влажности состав- ляла 4—5 сут [62]. Сырокопченые колбасы, т. е. колбасы, обладающие повышенной устойчивостью к порче при хранении (что в значи- тельной степени связано с накоплением в них при обработке ды- мом особых веществ — антиоксидантов и бактерицидов), при из- готовлении с применением препарата ВНИИМП, по литературным данным [62], обладают стойкостью «не ниже колбас, обработан- ных дымом». Производство сырокопченых колбас с применением препарата ВНИИМП, связанное с процессами созревания мяса и макси- мального (с учетом органолептических показателей) удаления воды ’, носит длительный характер. Полностью подготовленные колбасные батоны с сырым фаршем, содержащим максимальное количество (0,7%) коптильного препарата, находятся в осадке при температуре 2—4 °C в продолжение 5—7 сут. Батоны, про- шедшие осадку, подсушивают в течение 3,5 ч в помещении, име- ющем интенсивную циркуляцию воздуха (1,5—2,0 м/с) темпера- турой 18—20 °C. При этой операции с батонов полностью удаляй ется поверхностная влага, оболочка подсыхает. Далее следует опе- рация собственно сушки, которую проводят при относительной влажности воздуха 75 % и температуре 12 °C до приобретения колбасой свойственной данному продукту консистенции и необхо- димого содержания влаги. 1 В сырокопченых колбасах, изготовленных с применением коптильного пре- парата ВНИИМП, содержание влаги доводится до 25—30 %. 181
Сырокопченые колбасы, изготовленные по указанной схеме с применение® препарата ВНИИМП (после чего их держали в течение месяца в подвешенной состоянии, а затем упаковывали в ящики), сравнивали в процессе хранения с контрольными образцами — колбасами, копчеными дымом с соблюдением рав- ных условий упаковки и хранения. Между сравниваемыми образцами сырокопченых колбас не было обнару- жено каких-либо различий в отношении качественного и количественного со- става микрофлоры, а также в значениях физико-химических показателей. Обе партии колбас через 6 мес хранения имели хорошее качество [62]. Таким образом, нет основания для сомнений в правильности приведенных выше результатов. Однако следует подчеркнуть важность правильного отбора проб для сравнительных исследований, так как от этого часто зависят и резуль- таты анализов, и соответственно выводы из них. Если, например, для определе- ния степени окисления липидов (в мясе или рыбе) средняя проба берется из массы продукта (без соблюдения строго определенной локальности), то каких-либо существенных различий между сравниваемыми образцами можно и .не обнаружить, поскольку в наибольшей степени окислительная порча липидов происходит в поверхностных (5—10 мм) слоях продукта. Поэтому пробу для сравнения нужно брать именно из этих слоев, чтобы получить правильные результаты. Сырокопченые колбасы могут быть приготовлены и с приме- нением препарата Вахтоль при одновременном сокращении общей! продолжительности технологического процесса, если произвол ст-1 во этих изделий осуществлять по следующей схеме. I Батоны, предназначенные для выработки сырокопченых кол-1 бас, после обычной выдержки в осадке нагревают в течение 6—1 12 ч в воздушной среде, имеющей относительную влажность 65—I 75 % и температуру 20—25 °C. Окончание такой обработки опре-1 деляют по температуре в толще батонов, которая должна состав-1 лять 15—20 °C. I После этого поверхность батонов подсушивают и обрабаты-1 вают коптильным препаратом в продолжении 10—15 мин при I температуре рабочей среды, равной 60—70 °C. На заключитель-1 ной стадии технологического процесса колбасные батоны выдер-1 живают в сушилках 12—24 ч при 2—4 °C и относительной влаж- ности воздуха 85—95 % [И]. Изготовление рыбных продуктов. Большое количество патент- ных предложений по применению коптильных препаратов при из- готовлении различного рода рыбных продуктов (изделий в виде паст, рыбных и мясо-рыбных колбас, белковых смесей и т. п.) поступает от японских авторов. Большинство из них, однако, не представляет существенного интереса с точки зрения технологии и чаще всего сводится либо к выдерживанию продукта в коптиль- ной жидкости (обычно короткое время), либо к нанесению коп- тильной жидкости на поверхность полуфабриката с последующим подсушиванием воздухом при температуре 50—80°C [34, 58 и Др.]. | Применяемые для указанных целей коптильные препараты! (коптильные жидкости), как правило, представляют собой очи-1 щенные от смолистых веществ и в значительной степени от I 3,4-бензпирена водные растворы конденсатов дыма или другие,! продукты пиролиза древесины (например, подсмольная вода, по-| лучаемая при сухой перегонке древесины). I 182 | Однако наряду с этим имеются патентные разработки (так- же японские), представляющие интерес. В качестве примера сле- дует указать на ускоренный способ обработки рыбных и других изделий, который можно было бы условно назвать электрокон- тактным [74]. Этот способ осуществляют следующим образом. Древесный дым пропускают через емкость с водой до тех пор, пока удельная масса водного конденсата дыма не достигнет ве- личины 1,014 кг/м3. После удаления всплывающей смолы в полученный раствор добавляют поваренную соль и 0,01 % кара- мелизированного сахара. Профильтрованный раствор наливают в емкость с двумя электродами, между которыми помещают очищен- ную от внутренностей рыбу. Процесс «копчения» осуществляют, пропуская через пространство между электродами, занятое коп- тильным раствором и погруженной в нем рыбой, электрический ток частотой от 500 кГц до 50 МГц и силой от 300 МА до 2 А. Продолжительность пропускания тока частотой 300 МГц и силой 1 А составляет 15 мин. После копчения рыбу сушат при темпера- туре 130 °C. При изготовлении мяса пеламиды или тунца в качестве коп- тильного препарата используют рафинированный конденсат дыма, получаемый из древесины твердых пород, так как именно он луч- ше всего устраняет рыбный запах у названной продукции [35]. В этом случае после достаточно длительного посола куски тунца подсушивают 10 мин при 80 °C, затем еще 30 мин при 40 °C. Под- готовленное таким образом мясо тунца обрабатывают коптиль- ным препаратом, применяя либо способ выдерживания продукта в растворе коптильного препарата, либо обрабатывая поверхность методом распыления. После взаимодействия с коптильным препа- ратом продукт в течение 3 ч сушат теплым воздухом температу- рой 40 °C. В Советском Союзе коптильные препараты нашли применение при производстве консервов типа «Копченая рыба в масле» и «Шпроты в масле». Совершенствование технологии производства консервов указанного вида давно привлекало внимание и производственников, и работников отрасле- вых НИИ. Ранее (еще до достаточно широкого применения коптильных препа- ратов) большие надежды возлагались на механизацию осаждения коптильных компонентов из дыма непосредственно в банки с расфасованной рыбой с приме- нением для этой цели устройств с электрическим полем высокого напряже- ния [44]. Однако по ряду причин эти и другие предложения, например добав- ление в банки с подготовленной рыбой определенных доз конденсата дыма, не нашли практического применения. Весьма заманчивой и, казалось бы, легко осуществимой представлялась воз- можность при изготовлении консервов типа «Рыба копченая в масле» просто добавлять к подготовленной, т. е. бланшированной и уложенной в консервные банки рыбе, масло, в котором предварительно был растворен коптильный пре- парат. Но при этом выяснилось, что большинство коптильных препаратов, кото- рые пытались применить для этих целей, содержит часть веществ (иногда в подавляющем количестве), которые, не будучи липофильными, в раститель- ном масле—заливке для рыбных консервов не растворяются. Тогда возникла идея вместо обычного масла для заливки рыбных консер- вов использовать масло, подвергнутое контакту с раствором коптильного пре- 183
парата (например, путем перемешивания с последующим отстаиванием), т. е так называемое ароматизированное масло. При этом качество готовой про-1’ дукции должно было зависеть от состава используемого коптильного препа- рата. Для получения ароматизированного масла, предназначаемого для выра- ботки соответствующих видов рыбиых консервов, предлагалось использовать многие коптильные препараты, в том числе МИНХ, Вахтоль, препараты типа Геркосеф и др. [2, 32, 64, 65, 131] ’. Практический интерес представляют сравнительные результа- ты ароматизации заливочного растительного масла двумя доволь- но существенно отличающимися и по составу, и по технологиче- ским свойствам препаратами — МИНХ и Вахтоль. Основа процес- са ароматизации масла коптильными компонентами, содержащи- мися в препаратах, очень проста. Прокаленное при температуре около 120°C в течение 30 мин растительное масло охлаждают до температуры 18—20 °C, после чего его заливают вместе с раство- ром коптильного препарата в определенных соотношениях в одну и ту же емкость, где, периодически тщательно перемешивая, на- стаивают в течение суток. Далее технологические приемы подго- товки и применения ароматизированного масла зависят от вида применяемого препарата. В случае использования препарата Вахтоль технологическая схема подготовки ароматизированного масла, полуфабриката и изготовления самой продукции типа консервов «Рыба копченая в масле» выглядит, как приведенная на с. 185 1 2. Соотношение коптильного препарата и масла при настаивании 1 :5. Количество заливочного масла, подготовленного, как указа- но выше, составляло 20 % массы нетто консервов. Стерилизацию - , 5—15 — 55 — 20 закатанных банок проводили по формуле --------щсГС------’ а П° окончании немедленно охлаждали водой до температуры 40 °C [32]. Примерно по такой же технологической схеме изготавливают консервы «Копченая рыба в масле» с применением растительного масла, ароматизированного препаратом МИНХ. Отличие заключается в проведении] дополнительной опера- ции — промывки водой масла после настаивания его с раствором препарата МИНХ. Это делается для того, чтобы свезти до мини- мума посторонний, не свойственный копченой рыбе привкус в го- товых консервах. Были проведены работы по усовершенствованию этой техно- логии и улучшению качества такого рода рыбных консервов 1 В Советском Союзе рассматриваемой проблемой занимались преимущест- венно Московский институт народного хозяйства им. Плеханова (ароматизация масла препаратом этого же института — МИНХ), НИК.ИМРП и ЦПК.ТБ ВРПО «Азчеррыба» (ароматизация масла препаратом Вахтоль). 2 Указанная технологическая схема была разработана лабораторией ЦПК.ТБ ВРПО «Азчеррыба» для производства рыбных консервов в масле и успешно проверена при производстве консервов «Сардины атлантические в ароматизированном масле» [32]. 184
[55, 59]. Выяснилось, что замена (при промывке ароматизирован- ного препаратом МИНХ растительного масла) воды на 1 %-ный. раствор бикарбоната натрия позволяет улучшить товарный вид консервов и придать готовому продукту более гармоничные вкур- и аромат копчености по сравнению с ранее разработанной техно- логией. Описывая способы изготовления консервов «Рыба копченая в Масле» следует подчеркнуть, что подобная продукция по всем по- казателям (и прежде всего по внешнему виду и цвету) весьма Далека от таких традиционных консервов как «Шпроты в масле» с подготовкой полуфабриката в обычных коптильных печах, и- применение так называемого ароматизированного масла незави- симо от вида примененного коптильного препарата следует рас- сматривать не как способ бездымного копчения, а как способ Изготовления рыбных консервов с использованием коптильной при- правы. Поэтому правильнее было бы называть такую продукцию 185
ле «Рыба копченая в масле», а «Рыба в ароматизированном масле». | В последние годы были проведены исследования по улучшению качества консервов типа «Рыба копченая в масле» [36 и др.]. Чтобы избавиться от бал- ластных и других нежелательных веществ, которые могут придавать готовой продукции несвойственный привкус, и получить образцы консервов типа «Рыба копченая в масле» с более свойственными копченой продукции вкусом и арома- том, была предпринята попытка извлечь из всех содержащихся в препарате МИНХ органических веществ только самые необходимые. Для этой цели исход- ный препарат растворяли в различной пропорции с водой, фильтраты отгоняли с паром, получая отдельные фракции, и каждую из них подвергали химическим исследованиям и технологическим испытаниям. Таким способом удалось устано- вить [36], что некоторые из таких дистиллятов, названные «коптильным арома- тизатором», дают лучший технологический эффект, чем при ароматизации масла . ранее предлагавшимися способами [59, 65—68]. ‘I Однако, учитывая сложность получения такого коптильного ароматизатора?, и очень малый его выход, применять его на практике вряд ли возможно и целе-М •-сообразно. Ч Что же касается возможности изготовления консервов типа «Шпроты в масле» на основе технологии бездымного копчения в парах коптильного препарата, то этот простой и рентабельный способ, несомненно, найдет в скором времени практическое при- менение. Изготовление сыров. Коптильные препараты МИНХ, ВНИИМП и ВНИИМП-1 были опробованы в качестве замены копчения ды- мом при производстве копченого плавленого сыра. Лучшие ре- зультаты дало использование препарата ВНИИМП, который сле- дует вносить в количестве 0,5—0,6 % от массы сырной смеси в | конце ее плавления [60]. Коптильный препарат Вахтоль с успехом применяют для дуб- .ления при выработке белковой колбасной оболочки. Для этой це- ли предложен улучшенный состав, основу которого составляет препарат Вахтоль [13]. Перспективы развития Я и совершенствования Л бездымного копчения Глава О Совершенствование технологии производства рыбы холодного копчения Оптимизация условий обработки аэрозолями. Технология про- изводства копченых продуктов путем обработки подготовленных полуфабрикатов аэрозолями коптильных препаратов (без приме- нения электростатического способа), находящаяся пока еще в стадии экспериментальных исследований, предположительно м°'| жет развиваться в нескольких направлениях. Одно из них в определенной степени связано с данными по сорбции фенолов коптильной среды кожей трески, которые пред- ставлены на рис. 39, 40. Результаты исследований, проведенных во ВНИРО [27, 28], указывают на весьма существенную роль коптильных веществ, находящихся в дисперсной фазе. Так, при температурных и влажг ностных условиях производства рыбы холодного копчения, кото- рые могут практиковаться при традиционном изготовлении ука- занной продукции (например, при температуре 30 °C и относи- тельной влажности коптильной среды около 50%), количество коптильных веществ (имеются в виду фенольные компоненты), попадающих в продукт из дисперсной фазы, превышает полови- ну всех веществ, содержащихся в исходном аэрозоле [28]. Здесь следует подчеркнуть, что и технологический (древесный) дым, и тонкодиспергированный разбавленный воздухом коптиль- ный препарат представляют практически аэрозольные системы од- ного порядка. Применяя хорошо отлаженные устройства для тон- кого диспергирования и необходимую степень разбавления полу- чаемого аэрозоля коптильного препарата, можно добиться аэро- зольной системы, практически не отличающейся от технологиче- ского дыма (за исключением лишь того, что в такой системе ко- личество балластных и потенциально вредных органических ве- ществ будет сведено до минимума). В то же время, снижая температуру дыма, что обусловливает конденсацию паров воды и коптильных компонентов, можно еще более повысить массовую долю дисперсной фазы, например с 50 % при 30 °C до 75 % при 25 °C (см. рис. 37). Поскольку при холодном копчении в коптильной среде пре- обладает дисперсная фаза, то в целях интенсификации ее осажде- ния на продукт в коптильной камере следует усилить турбулиза- цию потока коптильной среды. Вследствие этого возрастает коэф- фициент турбулентной диффузии аэрозольных частиц и соответст- венно количество осаждаемых из дисперсной фазы коптильных компонентов. Сорбция компонентов коптильной среды усиливается и с увели- чением ее скорости. Но при этом поверхность обрабатываемого продукта интенсивно подсыхает, условия сорбции паровой фазы ухудшаются, что в конечном итоге резко сказывается на эффек- те копчения. Об этом четко свидетельствуют экспериментальные данные, представленные на рис. 40, из которых следует, что коли- чество фенольных соединений, осаждающихся на кожу трески, почти прямо пропорционально содержанию в ней влаги (при Уменьшении влаги на 10 % количество сорбируемых фенолов уменьшается на 15 %). Сам по себе вывод о влиянии состояния поверхности обраба- тываемых изделий на эффект копчения не является новым; про- изводственники хорошо знают, что при чрезмерно подсушенной Перед копчением коже рыба плохо коптится. Важно, что уста- новлены определенные количественные закономерности, более то- 187
го, получена математическая модель процесса сорбции фенолов из коптильной среды в виде полинома второго порядка [28]: У = 1236,6 —2,09хх — 1868,1 х2 —21,4х3 4-3,98 х4 4-7,04х8 -f- 4^0,03xf 4- 1422,7*| 4-0,14д| —0,06^4—0,1х|. где У — содержание фенолов на поверхности кожи, мг на 1000 см2; xj, х2, xs — I температура (в °C), скорость (в м/с) и относительная влажность (в %) коп- тильной среды соответственно; х4— содержание влаги в коже (массовая доля), %; х5'—продолжительность копчения, мин. С помощью математического выражения изучаемого процесса удалось установить, что оптимальными при изготовлении рыбы холодного копчения являются скорость коптильной среды около 0,7 м/с и влажность кожи порядка 36—37 %. При этих условиях не происходит (применительно к установке, на которой осущест- влялись эксперименты [27]) чрезмерного пересушивания поверх- ности кожи трески и одновременно осаждается максимальное ко- личество фенольных компонентов. В первом приближении полученные параметры могут служить предпосылками для разработки технологии производства рыбы холодного копчения с применением коптильных препаратов, дове- денных (путем их распыления) до состояния мелкодисперсного аэрозоля. Оптимизация условий обработки в парах препарата Вахтоль’. Во избежание денатурационных изменений кожного покрова и прилегающего к нему слоя мышечной ткани обработку рыбы в парах коптильного препарата лимитировали условиями, при кото- рых температура кожи рыбы не превышала 30—35°C. Такими на- учно обоснованными и экспериментально подтвержденными усло- виями являются: кратковременный контакт паров коптильного препарата с по- верхностью продукта и циркуляция коптильной среды со скород стью 0,6 м/с в коптильной камере; последующее достаточно длительное (до 2 ч) охлаждение по-: верхностй рыбы до температуры наружного воздуха; повторение цикла коптильной обработки (контакт с парами коптильного препарата, охлаждение рыбы наружным воздухом) 5 раз и более в зависимости от размеров и других технологиче- ских характеристик обрабатываемой рыбы. Исходя из данных, представленных на рис. 37—40, с целью наиболее полной сорбции рыбой коптильных компонентов из ра- бочей среды обязательная, как правило, для других способов копчения стадия подсушки в новой технологии может быть исключена. Коптильную среду получают при резком подъеме температу- ры воздушного потока выше 100 °C путем .диспергирования в не- го (в камере смешения или на другом достаточно удобном ДлЯ 1 Основные экспериментальные разработки по решению проблемы были в« полнены во ВНИРО на специально сконструированной установке (см. рис. й • 35) Макаровой Н. А. под руководством автора. 188 * этой цели участке коптильной установки) коптильного препара- та со средней величиной частиц около 50 мкм. При быстром подъеме температуры ощутимого прогрева коптильной камеры не происходит, что позволяет удерживать температуру рыбы к началу собственно процесса копчения (см. технологическую схему) в пределах нормы. Новая технологическая схема изготовления рыбы холодного копчения с применением коптильных препаратов Размораживание, посол, выравнивание, разделка, мойка рыбы _____________________________I_____________________________ Нанизка (наколка) рыбы на прутки (рейки) _____________________________1____________________________ Загрузка камеры + 1-й цикл копчения: подъем температуры до 110°С->-диспергирование коптильного препарата в течение 2—3 мин—>-циркуляция коптильной среды со скоростью 0,6 м/с в течение 5—10 мин I' Охлаждение: ввод наружного воздуха (заслонка рециркуляции закрыта, заслонка на выход среды в атмосферу открыта); продолжительность 0,5—2 ч 2-й цикл копчения1 ,1 Охлаждение 1 5-й цикл копчения2 1 Охлаждение и доведение продукции до стандартного содержания влаги 1 2-й цикл копчения, как и все остальные циклы копчения (3-й, 4-й и 5-й), равно как и опера- ции охлаждения после ннх, проводятся так же, как указано на схеме для 1-го цикла и 1-го охлаж- дения. 3-й н 4-й циклы копчения и охлаждения на схеме опущены. Подъем температуры воздушного потока выше 100 °C при до- статочно тонком диспергировании коптильного препарата эффек- тивно способствует его испарению. 189
Необходимое количество коптильного препарата Вахтоль при- менительно к условиям пилотной установки составляет 3—10 % к массе исходной посоленной рыбы. Таким образом, при пяти- кратном повторении цикла собственно процесса копчения расход коптильного препарата при диспергировании за один цикл про- должительностью 2—3 мин составляет 0,5—2 % к массе рыбы. Указанная продолжительность является максимальной, так как увеличение ее может привести к превышению максимально допу- стимого предела температуры под кожей рыбы (35°C), что в свою очередь приведет к нежелательным ден ату рационным из- менениям в подкожных слоях мышечной ткани рыбы, а следова- тельно, к снижению качества готовой продукции. Общая продолжительность изготовления рыбы холодного коп- чения по новой технологии 18 ч и выше (в зависимости от разме- ров рыбы). Сушку рыбы при необходимости доведения содержания влаги до требуемой осуществляют по ГОСТу. 1 Совершенствование технологии производства рыбы I горячего копчения *1 Коптильное оборудование для производства рыбы горячего копчения по разработанной технологии должно иметь: нагревательные устройства, обеспечивающие быстрый про- грев воздушной или паровоздушной среды до температуры более 100°С без каких-либо заметных отклонений при. проведении про- цесса диспергирования коптильного препарата; систему рециркуляции с максимально коротким путем возвра- та рабочей среды в коптильную камеру без потерь тепла в окру- жающий воздух, обеспечивающую перемещение рабочей среды в замкнутом контуре (без потерь); систему диспергирования водного раствора коптильного пре- парата, обеспечивающую максимально полный переход частиц аэрозоля препарата в состояние паров (без конденсации или тер- мического разложения на элементах нагревательного устройства). Лучшим оборудованием является такое, в котором имеется си- стема автоматического управления всем ходом технологического процесса в соответствии с установленными параметрами обработ- ки продукта. Указанным выше первым двум требованиям удовлетворяют коптильные установки! Н10-ИДЦ, сконструированные ЦПКТБ ВРПО «Азчеррыба» (г. Севастополь); так называемая установка аэродинамического нагрева, сконструированная Институтом тех- нической теплофизики АН УССР (г. Киев), а также коптильное оборудование типа «Атмос-2000», установленное на Таллинском кулинарно-коптильном предприятии. При отработке технологических режимов на упомянутых уста- новках каждая из них была дополнена системой диспергирования^ (рис. 41). 'Я 190 I Установка Н10-ИДЦ (рис. 42) для копчения рыбы в пардх Препарата Вахтоль состоит из камеры 1, предназначенной для проведения процессов тепловой обработки и обработки коптиль- ной средой, щита управления 11 и системы подачи коптильной среды, в качестве которой используют либо дымовоздушную смесь, либо аэрозоль коптильного препарата [33]. Система подачи дымо- воздушной смеси включает в себя дымогенератор (на рисунке не показан) и дымоводную трубу 10. Камера 1 выполнена из сталь- ных листов, между которыми помещен теплоизоляционный мате- риал, и имеет в сечении форму восьмигранника. На одной стороне восьмигранника размещен дверной блок (рис. 42,6). Отличительными особенностями камеры копчения установки Н10-ИДЦ являются: вращение клетей 20 с рыбой в процессе об- работки, которые располагаются на специальной карусели 21; по- дача рабочей среды через специальный диффузор 12, располо- женный в центре камеры; возможность обработки коптильной средой либо дымовоздушной смесью, поступающей из дымогенера- тора по трубопроводу 10, либо аэрозолем коптильного препарата, поступающего из бака 5 на форсунку 8, вмонтированную в кало- рифер 7 (рис. 42, в). Калорифер соединен с циркуляционным вентилятором 4, который нагнетает нагретую рабочую среду в диффузор, через две противоположно расположенные щели кото- рого (рис. 42, б) она проникает в камеру. Выброс из камеры отработанной среды осуществляется с помо- щью вытяжного вентилятора 14. Платформа карусели 21, имею- щей четыре секции для размещения четырех кле- тей, крепится к стойкам 19, а последние — к обе- чайке 17, которая в свою очередь соединена с ро- ликовыми опорами 18. Вращение карусели обес- печивается через систему втулочно-роликовая цепь 15 — приводной вал 16, снабженный звездоч- кой, — клиноременная пе- редача — фрикционная муфта 3 — клиноремен- ная передача — электро- привод 2. Опорой плат- формы служит цапфа с подшипниковым узлом. Рыбу размещают в один слой на сетку ра- мок, которые в свою оче- редь ярусами размеща- ются на полках клетей. Рис. 41. Система диспергирования, применен-, ная при отработке режимов копчения в парах препарата Вахтоль в полупроизводственных и производственных условиях: J — камера (участок) смешения; 2— пневматиче- ская форсунка; 3 — дозировочная емкость коптиль- ного препарата; 4 — запорный вентиль; 5 — ком- прессор (или другой источник сжатого воздуха); 6 — регулирующий вентиль 191

Рис. 42. Универсальная автоматизированная установка для копчения и вяле- ния рыбы Н10-ИДЦ: а — общий вид; б — вид сверху (разрез по А—А); в — вид сбоку (разрез по Б—Б): / — ка- мера тепловой обработки; 2 — электропривод; 3 — муфта фрикционная; 4 — вентилятор Циркуляционный; 5 — бак коптильного препарата; 6 — система подачи коптильного препа- рата; 7 — электрокалорнфер; 8 — форсунка; 9— патрубок с заслонкой; 10—труба от дымо- генератора Н10-ИДГ-2; 11— щит управления; 12— воздухораспределитель; 13— коллектор Моечный; 14— вентилятор вытяжной; 15— втулочно-роликовая цепь: 16— приводной вал; /7 —обечайка; 18— роликовая опора; 19— стойка; 20 — клеть; 21 — карусель После этого клети закатывают на платформу карусели в соответ- ствующие секции, где они фиксируются специальными приспособ- лениями. Далее дверь камеры закрывают, включают привод вращения карусели и все остальные действующие элементы установки (вен- тиляторы, калорифер), которые работают в автоматическом рожи-. Me в соответствии с заданной программой на щите управления. Карусель вращается с частотой 16 об/мин, при которой рыба Удерживается на сетках, а в камере возникает циркуляция рабо- < ’ 193
чей среды от центра к ее стенкам (см. рис. 42, в). Этому способе^-! вует также действие двух дополнительных вентиляторов, всасы-1 вающие окна которых расположены на противоположных стенках! камеры. В результате происходит достаточно равномерный koh-J такт рабочей среды с рыбой по всему объему камеры. ? Возникающие в результате вращения клетей центробежные си-; лы способствуют, как считают конструкторы установки [33], от-‘ воду обильно выделяемых из рыбы при горячем копчении соков на стенки камеры. Чтобы избежать белковых натеков на рыбе, под каждую третью сетку размещают алюминиевые листы. Для работы с применением коптильных препаратов установка комплектуется несложной системой подачи коптильной жидкости, как указывают авторы конструкции [33]. Коптильный препарат (МИНХ, Вахтоль и др.) после подсушки рыбы через пневмати- ческую форсунку в диспергированном виде подается на нагрева- тельные элементы калорифера (ТЭНы). Образующиеся пары вса- сываются вентилятором и нагнетаются в камеру через щели воз- духораспределителя. Так как процесс горячего копчения ведется в среде с повышенной температурой (более 100°C), парообразное состояние рециркулирующего препарата имеет устойчивый харак- тер в течение всего цикла копчения. Основными факторами, влия- ющими на качество рыбы горячего копчения, являются концентра- ция паров коптильного препарата в камере в период обработки, скорость циркуляции и температура рабочей среды. При копчении рыбы в парах коптильного препарата на уста- новке Н10-ИДЦ обеспечивается стабильное качество вырабаты- ваемого копченого продукта с улучшенными санитарно-гигиениче- скими показателями, резко сокращается выброс газов в окружа- ющую среду, полностью используется коптильный препарат. Приведенный материал требует некоторых дополнений и разъ- яснений. Система подачи коптильной жидкости, указанная на рис. 42, в, схематически и частично отражает лишь устройство, использованное при получении первых опытных партий копченой рыбы на установке Н10-ИДЦ. Существенное значение для полу- чения стабильной по качеству рыбы и стабильного невысокого расхода коптильного препарата (не более 3 % к массе обрабаты- ваемой рыбы) имеет при прочих равных условиях правильное ди- спергирование коптильного препарата. Для этого, в частности, необходимо подавать в форсунку пневматического типа сжатый воздух с давлением до 294 кПа при соответствующем подводе трубопроводов. Кроме того, при комплектовании системы подачи раствора коптильного препарата должно быть предусмотрено наличие та- ких важных составных элементов системы, как резервная емкость для хранения 1—3-суточного запаса коптильного препарата, рас- ходный бак, или коллектор, коптильного препарата, из которого препарат поступает в дозатор или рабочую емкость, расположен- ную непосредственно на данной установке, а также предусмотрена возможность поступления препарата на ряд других установок без- 194
Рис. 43. Ориентировочная схема подачи и распределения раствора коптильного препарата при производстве рыбы горячего копчения на параллельно действую- щих коптильных установках Н10-ИДЦ: / — центробежный насос; 2 — запорные вентнлн; 3 — резервная емкость; 4 — уровнемеры; 5 — расходный бак (коллектор) коптильного препарата; 6 — фильтры грубой очистки; 7 —дозатор коптильного препарата на установке; 7Z—дозаторы на параллельнодействую- щнх установках Н10-ИДЦ; 8 — пневматическая форсунка Дымного копчения. Одно из решений комплектования такой си- стемы подачи раствора коптильного препарата типа Вахтоль пока- зано на рис. 43, где непрерывными линиями обозначена схема подачи воздуха и препарата Вахтоль применительно к действую- щей в Севастопольском рыбоперерабатывающем филиале объеди- нения «Атлантика» установке при экспериментальной проверке технологии бездымного горячего копчения, а пунктирными линия- ми—рекомендуемая схема распределения коптильного препарата при нескольких одновременно работающих установках. 195
Как видно из рис. 43, сжатый воздух, подаваемый из компрес сора (на рисунке не указан) в форсунку 8, может при открытом вентиле поступать и в дозатор 7. Отметим при этом, что подача раствора коптильного препарата из дозатора 7 на форсунку мо- жет быть осуществлена без создания дополнительного давления над его поверхностью (за счет ввода сжатого воздуха, как это по- • казано на рисунке). В этом случае поступление раствора препа- рата на форсунку происходит самотеком и под действием разре- жения, создаваемого выходящим из сопла воздухом. Однако практика работы по рекомендуемой схеме диспергирования свиде- тельствует, что при дополнительном давлении получают лучший результат. На рис. 43 приведена лишь ориентировочная схема, связыва- ющая резервную емкость для коптильного препарата Вахтоль с расходным баком (коллектором) и дозаторами препарата, нахо- дящимися на каждой из работающих установок типа Н10-ИДЦ. Эта система должна быть укомплектована также ресивером сжа- того воздуха (при замене нагнетающего насоса 1 компрессором) г насосами для подачи растворов коптильного препарата из одной емкости в другую (при отсутствии ресивера), разного рода ма- нометрами, расходомерами, сигнальной аппаратурой и т. д. Бо- лее того, целесообразно всю систему подачи коптильного препара- та в дозаторы коптильных камер автоматизировать, дополнив ее схемой управления в дистанционном режиме. Таким образом, указанная на рис. 43 система подачи коптиль-И ного препарата к установке Н10-ИДЦ должна быть более слож- ной и, следовательно, более надежной и удобной в эксплуатации. И Санитарную обработку при загрузке камеры клетями с пусты-* И ми сетками проводят паром (подогревая его вместо рабочей сре- ды), а затем моющим раствором и водой, используя коллектор 12 с форсунками (см. рис. 42, в). При санитарной обработке обору- дования для подачи коптильного препарата, которую следует про- водить 1 раз в месяц с применением слабых растворов каусти- ческой соды во избежание засорения канализации механиче- скими примесями, предусмотрены фильтры грубой очистки (смд|| рис. 43). И К сказанному следует добавить, что единственно удобный Уча'?И сток для расположения форсунки — воздуховод рециркуляции пе- ред нагревательными элементами калорифера. Это обстоятельство необходимо учесть при серийном выпуске установок данного типа, в которых либо форсунки должны давать достаточно короткий факел распыла, либо зона для диспергирования должна быть увеличена. В установке одновременно можно обрабатывать до 700—800 кг рыбы. Сырьем для изготовления рыбы горячего коп- М чения могут служить зубан, хек серебристый, ставрида океани’че-уИ ская, скумбрия океаническая и другие виды рыб. Коптильной сРе'*И дой являются пары коптильного препарата Вахтоль (ОСТ 81-33—- 72). Необходимое количество препарата может быть введено ли- бо при одноразовом диспергировании, либо двумя порциями [61]- 196 Ниже приводится технологическая схема производства рыбы го- рячего копчения. Схема технологии изготовления рыбы горячего копчения на установке Н10-ИДЦ Подготовка соленого полуфабриката ____________________________________I___________________________________ Размещение полуфабриката на прутиковых поддонах. Установка поддонов в клетях _________________,___________;_____I_______• __________________ Ополаскивание рыбы водой ____________________________________4___________________________________ Закатка клетей с рыбой в камеру Подсушка рыбы _____________________________________I ____________________________________ Собственно копчение н проварка рыбы 4 Охлаждение рыбы в камере ._________________________4_____________________________________ Окончательное охлаждение готовой продукции вне камеры ___________________________I ___________________________________ Упаковка Подготовка соленого полуфабриката осуществляется в соот- ветствии с действующими технологическими инструкциями, при размещении его на решетах не допускается соприкосновение от- дельных экземпляров рыб друг с другом. После ополаскивания Полуфабриката водой излишкам воды дают стечь в течение 15— 30 мин. Для предотвращения белково-жировых натеков на по- верхности рыбы в процессе копчения (тепловой обработки) через каждые 2 решета с неразделенной рыбой устанавливают поддоны. ' Перед загрузкой рыбы установку предварительно прогревают До 100 °C в течение 15—20 мин. Подсушку рыбы производят в те- чение 10—20 мин при температуре 40—50 °C, а копчение и про- варку— при 100—110 °C. Процесс проварки заканчивают, когда температура в толще рыбы достигает 80 °C. Диспергирование коп- 197
Таблица 49 Технологическая операция Продолжительность, мин Температура в камере, °C 1-й вариант 2-й вариант 1-й вариант 2-й вариант Подсушка 20 20 50 50 Диспергирование коптильного препарата 30 15 80—100 80 Проварка 40—60 20 100—110 100—110 Диспергирование коптильного препарата — — 15 — 100—110 Проварка — 20—40 — 100—110 Общая продолжительность 90-110 90—110 — — Примечание. Колебания в продолжительности н температуре отдельных операций зависят от вида н размеров рыбы. Например, максимальная температура для хека серебристого, ставрида и скумбрии океанических — 1 00° С, для зубаиа — 11 0° С. тильного препарата в количестве 2,5—3 % к массе обрабатывае- мого полуфабриката производят одной (1-й технологический ва- риант) или двумя порциями (2-й технологический вариант). В за- висимости от применяемого технологического варианта продол- жительность каждой операции берется в соответствии с данными; табл. 49. По окончании копчения температуру в камере установки сни- жают до 40—45°C и выдерживают рыбу при этой температуре; около 20 мин. Окончательное охлаждение рыбы производят на клетях в производственных помещениях при температуре 20 °C. Применение дробного или 2-стадийного диспергирования коп- тильного препарата имеет некоторые особенности. В этом случае^ 1-ю порцию коптильного препарата в количестве 10—12 л дис- i пергируют в течение 15 мин при температуре в камере 80°C и при, закрытой заслонке выброса отработанной среды в атмосферу. > Далее рыбу проваривают вначале 10—15 мин при закрытой заслонке, затем 5—10 мин при открытой заслонке. Вторичное ди- спергирование коптильного препарата (10—12 л) осуществляют в течение 15 мин, предварительно перекрыв сообщение с атмосфе- рой, после чего рыбу обрабатывают теплом при рециркуляции ра- бочей среды в камере, при этом последние 5—10 мин — при откры- той заслонке выброса. | - Ускоренное охлаждение камеры (по окончании операции про-с варки) проводят с помощью вентилятора выброса. 4 Установка аэродинамического нагрева (УАН) [14] (рис. 44) состоит из 2 основных корпусов: в один (корпус /') заключены аэродинамический контур с коптильной камерой 7\ в другой (корпус/) — электродвигатель 2, системы выброса отра- ботанной рабочей среды и ряд вспомогательных устройств, вклю- чая теплоэлектронагревательные элементы 11, клеть 8 с Прутко- выми поддонами 9 для рыбы, заслонки 16, 18, 20, устройство для | очистки отработанной среды 22 и др. -| Рис. 44. Схема коптильной установки аэродинамического нагрева, оборудован- ная устройством для диспергирования коптильного препарата: а — вид спереди; б — вид сбоку Нагрев рабочей среды до необходимой температуры происхо- дит в результате вращения с большим числом оборотов ротора, на котором укреплено лопастное колесо 5, в замкнутом воздуш- ном контуре (на рис. 44, а, показан стрелками). Для этой цели служит электродвигатель 2, соединенный первым 4 и основным 3 шкивами с ротором. Установка имеет длину 3920 см, ширину 1660 и высоту 2900 см. Масса ее около 5 т; производительность по готовой продукции (по мелкой рыбе) до 200 кг/ч. Температурный режим в коптиль- ной (варочной) камере установки можно поддерживать на уров- не 130—180 °C. ТЭНы — установки, предназначенные для быстро- го прогрева рабочей среды в начальный период, — могут быть использованы в целях интенсификации технологических циклов обработки рыбы. Разовая загрузка рыбы в зависимости от ее размеров 100—200 кг, поверхность поддонов тележки 25 м2. Те- лежку, заполненную рыбой, закатывают в коптильную камеру через дверь /2; для удобства загрузки и выгрузки коптильной ка- меры предусмотрен скат 13. Над загрузочной дверью помещен козырек 14 с вентилятором 15, отсасывающим остатки отработан- , ной среды в атмосферу при открытой двери камеры. Выброс отработанной рабочей среды может быть осуществлен либо через канал 17, например при проведении процесса подсуш- ки рыбы, либо через боковой канал с заслонкой 18. В этом слу- чае отработанную коптильную среду можно подвергнуть очистке в устройстве 22 с помощью способа «водяной завесы», создавае- мой подачей воды по трубопроводу 21. Через сток 23 отработан- ную воду подают в канализацию, а очищенная паровоздушная среда выходит, минуя заслонку 20, через выбросную трубу 19. Коптильную среду создают путем подачи коптильного препарата Под давлением сжатого воздуха 10 из дозировочной емкости си- 199
Рис. 45. Кривые прогрева мойвы (в толще рыбы) при различных тем- пературах теплоносителя в камере У АН стемы диспергирования 6 через распылительную форсунку на ло- пасти быстро вращающегося ро- торного колеса 5. В результате образующиеся мельчайшие час- тицы коптильного препарата бы- стро испаряются, рабочая среда, насыщенная парами коптильных веществ при высокой степени турбулизации потоков, взаимо- действует с обрабатываемым по- луфабрикатом. Технологическая готовность рыбы горячего копчения (80°C в.толще изделия) определяется . ' совокупностью различных факто- ров, важнейшим из которых является температура теплоносителя, а также величина перепада между ней и исходной температурой обрабатываемого продукта, а одним из важнейших технологичес- ких достоинств коптильной печи с аэродинамическим нагревом как раз является возможность быстрого достижения высокой темпера- туры рабочей среды (теплоносителя), т. е. температуры в самой камере, и, как следствие этого, значительное сокращение продол- жительности теплового воздействия на обрабатываемый объект. На рис. 45 прослеживается зависимость между температурой теплоносителя и продолжительностью обработки изделий (в дан- ном случае крупной мойвы)1. Отмечается, что при 130 °C имеет место почти строго линейная зависимость между подъемом темпе- ратуры в толще тушки мойвы и температурой камеры. Кроме то- го, при температуре теплоносителя 200 °C необходимая темпера- ратура ‘в толще рыбы может создаться в необычайно короткий срок—-всего за 210 с, т. е. вдвое быстрее, чем при температуре 130°С. С точки зрения осуществления эффекта пропекания установка аэродинамического нагрева (УАН) имеет большое преимущество по сравнению с конструкциями традиционного типа. Однако ис- пользование установки, аэродинамического нагрева связано с оп- ределенными ограничениями, требующими применения строго ре- гламентированных температурных режимов применительно к про- изводству рыбы различных размеров, видов и сортности, а также с учетом способа и особенностей используемой коптильной среды (коптильная жидкость МИНХ, препарат Вахтоль). И, наконец, существенное значение имеет то, как применяется камера аэроди- намического нагрева: без дополнительного источника поступления тепловой энергии в камеру (ТЭНы) или в сочетании с ним. 1 На рис. 45 приведены данные только по значению температурного фактора без учета таких факторов, как достижение специфического колера, консистенции, аромата и вкуса копчения. 20Q , В настоящее время коптильные установки рассматриваемого типа только начинают внедрять в промышленность (они имеются пока только на рыбоперерабатывающих предприятиях в Киеве, Сухуми и Астрахани). Четко отработанных режимов для рыбы всех видов и размеров еще не имеется. Поэтому при разработке технологии производства продукции горячего копчения из новых видов сырья практический интерес представляют данные, накоп- ленные при эксплуатации этих установок в экспериментальных целях. Ниже приводятся основные результаты проведения таких работ, т. е. изготовление опытных партий различных видов рыбы горячего копчения в производственных условиях. На рис. 46 приведены линии температурных кривых при обработке мойвы (кривые 1, 1', 2, 2') и мелкой ставриды (3, 3') в камере (верхние кривые), а также в толще полуфабриката (нижние кривые) в зависимости от первона- чальной температуры в камере после ее загрузки, количества обрабатываемого продукта и некоторых других факторов. Перед загрузкой в установку все 3 партии рыбы предварительно обрабатывали препаратом МИНХ. Сравним прежде всего температурные кривые для одного и того же про- дукта— мойвы (кривые 1 и 2). Первую партию рыбы (общее количество 130 кг) начали обрабатывать при высокой начальной температуре камеры—140 °C (камеру перед загрузкой тележки прогревали до 200 °C). Кроме того, уже через 2 мин после начала технологического процесса были включены ТЭНы. Общий кВ. Вторую партию аналогичного продукта расход электроэнергии составил 1,4 (кривые 2 и 2') начали обраба- тывать при несколько более низ- кой исходной температуре; ТЭНы были включены позднее, чем в первом случае; общий расход электроэнергии составил 1,0 кВ. Таким образом, повышая исход- ную температуру камеры установ- ки в момент загрузки и увеличи- вая нагрузку на ТЭНы, можно сократить срок достижения кули- нарной готовности, как это вид- но из сопоставления температур- ных кривых 1 и 2', в 3—4 раза. Этот вывод наглядно демон- стрируют данные, полученные при проварке мелкой ставриды (кри- вая 3). Несмотря на значительно большую массу загруженного в клеть полуфабриката (216 кг), благодаря указанным ранее ин- тенсифицирующим факторам, в частности высокой исходной температуре в начале обработки (150°C), кулинарную готовность ставрида приобрела раньше, чем :2-я партия мойвы (кривые 3' и 2'). В тех случаях, когда ТЭНы включены с самого начала рабо- ты установки (с момента подго- товки ее к пуску и в течение все- го технологического процесса), режим копчения осуществляется при значительно более высоких температурах и соответственно более короткое время. -8 Зак. 538 Рис. 46. Продолжительность тепловой об- работки в УАН мойвы и мелкой ставриды в зависимости от исходной температуры в камере и количества полуфабриката
На рис. 47 приведена температурная характеристика подобных режимов. Объектом обработки в одном случае (кривая 1) служила скумбрия (средняя масса около 200 г, размер 19—24 см, обработка коптильным препаратом МИНК при посоле рыбы). В этом случае, несмотря на низкую температуру в толще рыбы (0°С), проварка (пропекание) происходит очень быстро (в течение 18— 20 мин), но готовая продукция не отвечает требованиям ГОСТа. Аналогичная картина имеет место и в том случае, когда при работающих ТЭНах вместо предварительной обработки рыбы коптильными препаратами (перед размещением полуфабриката на сетках) применяют диспергирование коптильной жидкости в коптильной установке. Результаты такой обработки (см. рис. 47, кривая 2) свидетельствуют о возможности очень быстрого дости- жения степени кулинарной готовности (температура в толще сардин среднего, размера достигает 80°C уже через 14 мин после начала процесса); однако, как и в предыдущем случае, почти все образцы готовой продукции больше походят иа запеченную рыбу, чем на рыбу горячего копчения: имеется много лопанца, иа поверхности рыбы имеются «вспученные», «торчком» расположенные' чешуйки. Особо следует подчеркнуть, что в обоих случаях не был получен доста- точно удовлетворительный результат в отношении вкуса и аромата копчения: в скумбрии они полностью отсутствовали, в сардинах были выражены очень, слабо. Приведенные результаты свидетельствуют о явной нецелесообразности при- менения ТЭНов в течение всего процесса обработки рыбы, особенно мелкой.. Как показали результаты обработки морского окуия средних размеров, в установках аэродинамического нагрева есть возможность проведения такого технологического режима, который, с одной стороны, обеспечивал бы достаточно быстрое достижение рыбой кулинарной готовности, а с другой — все необходи- мые органолептические показатели рыбы горячего копчения. Рис. 47. Температурные кривые в ка- мере УАН (/, 2) и в толще скумбрии (Г) и сардины (2') в процессе обра-’ ботки при включенных ТЭНах Такой технологический режим может быть осуществлен при со- блюдении следующих условий: пред- варительном прогреве коптильной камеры до высокой температуры (для этой цели могут быть исполь- зованы ТЭНы); высокой темпера- туре в камере в начале процесса обработки; воздействии иа рыбу теп- лом, образующимся в результате работы одного только ротора уста- новки; копчении в парах препарата Вахтоль. Данные по изменению температу- ры в камере и в толще рыбы в зави- симости от продолжительности пре- бывания ее в установке представлены в табл. 50. Органолептическая оценка вку- совых качеств рыбы, приготовленной- по 1-му варианту, была следующей: аромат копчения отсутствует, вкус пропеченной рыбы; по 2-му вариан- ту— аромат и вкус копчения выра- жены достаточно удовлетворительно, (дегустацию осуществляли через 12 ч после изготовления). Заслуживает внимания еще один вариант практического режима об- работки рыбы при изготовлении став- риды (мелочь 3-й группы) и морско- го окуия также без применен: ~ ТЭНов, ио при регулировании тей , Таблица 50 Рыба Условия обработки Масса полуфаб- риката, кг Продолжи- тельность обработки, МИИ Температура, °C в камере в толще рыбы Вариант 1 0 160 4 2 6 15 137 11 22 .Морской окунь средних размеров Коптильным препаратом МИНХ до загрузки в ка- меру 190 . 10 15 18 22 26 30* 34 130 122 119 115 114 112 106,5 37 49 57,5 68 74 78,5 80 Вариант 2 .Морской окунь средних размеров В парах препарата Вах- толь; подсушку проводи- ли в течение первых 5 мин после загрузки камеры и пуска установки; диспер- гирование препарата осу- ществляли по окончании .подсушки в течение 12мин 196 0 2 4 6 10 14 18 22 26** 30 34 36 160 140 135 129 113 104 106 109 109 109 108 106 0 0 0,5 4,5 22 42 51,5 60,5 67 72 79 81 Заслонка на вывод отработанной рабочей среды открыта (осуществляется цикл подсушки). •* Заслонка слегка приоткрыта на 28 мин, полностью открыта, начиная с 32-й минуты обра- ботки . пературиого режима шибером, соединяющим внутреннее пространство камеры с атмосферой (рис. 48). Технологический режим обработки в этом случае может быть представлен следующими циклами1 (после загрузки тележки с рыбой в камеру, которая предварительно была прогрета до температуры 165 °C): шибер открыт полностью, происходит подсушивание рыбы, за счет мощного аэродинамического нагрева температура в камере повышается с 116 °C (исход- ная температура после загрузки тележки и герметизации камеры) до 125 °C (1); шибер иа короткое время приоткрыт на ’/з, имеет место более энергичный' прогрев рыбы и испарение поверхностной влаги, температура в камере несколько снижается (11); шибер закрыт полностью, диспергирование препарата Вахтоль иа лопасти роторного колеса (3 % к массе полуфабриката) (III); шибер приоткрыт иа '/3, выпуск из камеры избыточной влаги (IV); шибер закрыт полностью, происходит повышение температуры в камере и в толще рыбы и окончательная проварка рыбы (V); шибер открыт полностью; идет подсушка кожного покрова рыбы, рыба при- обретает кулииариую готовность (VI). На рис. 48 указаны римскими цифрами I—VI. 202 8* 203
Таблица 51 Наименование операции Продолжительность обработки, мин — —4. Температура в камере,. I* II’» I II Подсушка 4 4 130 130 Копчение — проварка 30—35 30—35 1-е диспергирование коптильного пре- парата 5 5 140 140 проварка в парах коптильного препа- рата 25—30 10 150 150 2-е диспергирование коптильного препа- рата проварка в парах коптильного препа- ' рата — 3 — 150 — 14—19 — 130—110 Примечание. Общая продолжительность процесса составляет 34—40 мин; расход коптиль* ного препарата при двухразовом диспергировании составляет */, полной дозы (3% К массе полу- фабриката) на каждый ввод препарата. * I вариант—одноразовое диспергирование. ** II вариант—двухразовое диспергирование. Следует отметить, что находившиеся в основной массе обрабатываемой ставриды (мелочь 3-й группы) отдельные образцы скумбрии и морского окуня размером 20—22 см имели по окончании обработки, как и остальная рыба, очень хороший, равномерный колер и достаточно хорошо выраженные для рыбы горячего копчения аромат и вкус. Из сказанного следует, что данный режим обработки рыбы в УАН может быть применен для широкого ассортимента рыб. Установлено, что прн копчении средней н крупной рыбы в процессе тепло- Рис. 48. Технологический режим обра- ботки рыбы (мелочь 3-н группы) в УАН без ТЭНов; 1 — температура в камере копчения; Г — температура в толще рыбы; 1—V/ —циклы технологической обработки (объяснения в тексте) вой обработки целесообразно при- менять 2-кратное диспергирование коптильного препарата, хотя доста- точно удовлетворительные резуль- таты могут быть достигнуты и при одноразовом применении препарата. В табл. 51 приведены рекомендуе- мые режимы бездымного копчения рыбы средних размеров в коптиль- ных камерах УАН. Установка «Ат м ос- 2000» (рис. 49), предназна- ченная для горячего копчения рыбы, имеет некоторые конст- руктивные отличия от анало- гичных установок, в которых обрабатывают изделия из мя- са. Одной из наиболее сущест- венных особенностей установки «Атмос-2000» является нали- чие размещенной на корпусе 1 204
1 газовой форсунки 2, позволяющей нагревать рабочую среду до температуры 120 °C (подача бытового газа в форсунку показана на рис. 49 стрелкой), а также смесительной камеры 3, где созда- ется рабочая воздушная среда необходимой температуры. Для по- дачи рабочей среды и ее рециркуляции] служит вентилятор 7. В верхней части установки расположены коллекторы с соплами 8, через которые подается рабочая среда в коптильную камеру. Спе- циальные перекидные клапаны обеспечивают подачу рабочей сре- ды через сопла с меняющимся направлением и скоростью. Подоб- ного рода конструктивная особенность установки позволяет под- вергать продукт при обработке максимально равномерному кон- такту с рабочей средой на всех участках камеры. На решетках напольных тележек 10 может быть размещено до 360 кг рыбы. Выброс отработанной среды осуществляют с помощью венти- лятора 9 и выбросной трубы 11. Коптильный препарат Вахтоль вводят через пневматическую форсунку 5, расположенную перпендикулярно плоскости всасы- вающего отверстия вентилятора, в зону, куда подводится дым из дымогенератора установки при работе по обычной технологии коп- чения. Сжатый воздух подается через трубопровод 6 от системы обеспечения автоматического управления установки. Подачу коп- тильного препарата осуществляют из дозировочной емкости 4 в один или два приема в процессе обработки рыбы. Обработку подготовленного полуфабриката (хек серебристый, треска, путассу) проводили по режимам дымового копчения, при- нятым на Таллинском рыбоперерабатывающем предприятии для установки «Атмос-2000», при- меняя 2-разовое диспергирова- ние коптильного препарата. Данные по изменению темпе- ратуры в камере и в теле ры- бы при изготовлении промыш- ленных партий рыбы горячего копчения в установке «Атмос- 2000» приведены в табл. 52. В соответствии с результа- тами производственных прове- рок производства рыбы горя- чего копчения в парах коп- тильного препарата Вахтоль на Установке типа «Атмос-2000» рекомендованы 2 вида режи- мов обработки (табл. 53), ко- торые могут быть выполнены по двум вариантам: I — режим с одноразовым диспергирова- нием препарата; II — режим с Двухразовым диспергировани- ем препарата, по ]/2 дозы Рис. 49. Коптильная камера «Ат- мос-2000» с пневматической форсун- кой, предназначенной Для диспергирова- ния Вахтоля при производстве рыбы1 горячего копчения в парах коптильного препарата о —еГ‘о о 205
Таблица 52 Рыба Загрузка камеры, кг Продолжи- тельность обработки, МИИ Температура , сс в камере в толще рыбы I II I II 0 70 81 13 14 10 79 87 21 20 20 88 93 24 26 30 96 98 27 34 40 100 103 37 42 Хек серебристый 300 50 60 111 115 108 112 42 50 48 ' • 55 1 70 117 118 54 61 : 80 120 120 66 68 : 90 120 120 68 75 100 120 120 73 78 ПО 120 120 77 80 120 120 120 81 83 0 75 78 10 11 10 80 85 17 14 20 86 94 22 28 30 92 102 30 37 ' 40 99 107 34 43 Треска 170 50 105 112 40 58 средних размеров 60 ПО 118 51 60 70 116 120 56 69 80 118 120 64 70 90 120 120 68 77 100 120 120 71 82 1 ПО 120 120 75 88 к 120 120 120 81 1 I н II — первая н вторая производственные партии соответственно. Таблица 53 Операция Температура в камере, Продолжительность, мин I II I II Подсушка рыбы 80 80 20 20 1-е диспергирование коптильного препарата 100 100 20 10 Проварка в парах коптильного препарата 120 120 50—70 20 2-е диспергирование коптильного препарата — 120 — 10 Проварка в парах коптильного препарата — 120 — 30-50 Примечание. Общая продолжительность обработки (в зависимости от размеров рыбы) составляет 90 — 1 1 0 мин. 206
каждый раз (расход препарата Вахтоль составляет 2,5—3 % от массы рыбы, загружаемой в установку). Анализируя работу рассмотренных устройств по копчению рыбы в парах коптильного препарата, можно сделать некоторые замечания и выводы как по качеству изготавливаемой продукции на установках различного типа, так и по работе применяемого оборудования. Отметим, в частности, что рыба горячего копчения, вырабог тайная на установках Н10-ИДЦ и «Атмос-2000», интенсивную и равномерную окраску поверхности приобретает как при однора- зовом, так и при двухразовом диспергировании препарата. Например, хек серебристый и зубан горячего копчения, приготовленные на установке Н10-ИДЦ при одноразовом диспергировании препарата, имели желто-золотистое окрашивание (у зубаиа — слегка красноватое за счет естест- венной окраски кожного покрова этой рыбы). Получаемый колер может счи- таться вполне приемлемым (следует лишь отметить, что примерно '/з часть вы- копченной рыбы имела светлое брюшко). Аналогичные результаты по органолептической оценке колера были полу- чены также для трески горячего копчения при двухразовом диспергировании. При сравнении колера у таких видов рыбы, как скумбрия и ставрида, обра- ботанных при одно- и двухразовом диспергировании коптильного препарата, явно выраженных отличий не обнаружено. На этом основании для указанных видов рыбы целесообразно применять режимы с одноразовым диспергированием препарата. В том случае, если данная коптильная установка настроена на авто- матическое проведение технологического режима с введением 2 порций коптиль- ного препарата, то переводить ее на другой режим (с одноразовым диспергиро- ванием) нецелесообразно. ' При выработке продукции на установках аэродинамического нагрева готовая продукция наиболее интенсивную и равномер- ную окраску поверхности имеет при одноразовом введении дозы коптильного препарата и менее интенсивную — при двухразовом. Однако это связано с еще недостаточно изученными особенностя- ми работы установок аэродинамического нагрева. В дальнейшем, очевидно, могут быть получены одинаково стабильные результа- ты как при одноразовом, так и при двухразовом режиме обра- ботки. В установках Н10-ИДЦ и «Атмос-2000» одноразовое быстрое введение порции коптильного препарата в камеру коптильной установки приводит к ее насыщению (помимо коптильных ве- ществ) парами воды, содержащейся в растворе препарата и ис- паряющейся из обрабатываемых изделий. При чрезмерно повы- шенной влажности рабочей среды сорбция коптильных компо- нентов рыбой замедляется. Следует также иметь в виду, что от- носительная влажность рабочей среды может быть максималь- ной и при сравнительно низкой, медленно возрастающей темпе- ратуре внутри камеры, что приводит к снижению эффективности Использования коптильного препарата и к увеличению его рас- хода. Оба эти фактора тесно связаны с конденсацией паров, в том числе и паров коптильных веществ, помимо изделий на всех поверхностях камеры, воздуховодов, коллекторов и т. д. В ко- нечном итоге в процентном отношении количество коптильных 207 I
компонентов к общему содержанию паров становится незначи- тельным. В то же время в тех же самых условиях резко возраста- ет скорость коагуляции аэрозольных частиц, включающих коп- тильные компоненты, а вслед за этим и осаждение их (под влия- нием гравитационных и центробежных сил) на внутренних по- верхностях коптильного оборудования. Такого рода картину можно было наблюдать при быстром одноразовом введении препарата Вахтоль в коптильную камеру ШО-ИДЦ. Менее выражены отрицательные стороны одноразового диспергирования коптильного препарата Вахтоль при работе на установке «Атмос-2000», что объясняется конструктив- ными различиями обоих типов коптильного оборудования и, в частности, воз- можностью более быстрого повышения температуры в установке типа «Атмос-2000» за счет использования газовой форсунки, которая отсутствует в печи Н10-ИДЦ. Многократное (с перерывами) введение коптильного препара- та изменяет условия взаимодействия рабочей (коптильной) сре- ды с обрабатываемыми изделиями, поэтому первую порцию, со- ставляющую примерно половину от общего количества препарата, целесообразно вводить в камеру после осуществления операции подсушки и удаления увлажненного воздуха из установки, что препятствует пересыщению камеры парами. После удаления неко- торого избыточного в технологическом отношении количества влаги температуру в камере можно быстро поднять до 90—95 °C к концу первой проварки. Закончив следующую технологическую операцию (первую проварку, при проведении которой в макси- мальной степени используются коптильные вещества рециркули- руемой рабочей среды), осуществляют удаление влаги из ка- меры, т. е. создают условия для более рационального контакта с обрабатываемыми изделиями свежих порций коптильных ве- ществ, поступающих в камеру в процессе проведения следующих технологических операций: 2-го диспергирования и проварки в парах коптильного препарата. Иная картина наблюдается при диспергировании коптильного препарата в процессе обработки копченой рыбы в установке аэро- динамического нагрева. Как уже отмечалось, наилучший техноло- гический эффект может быть получен при использовании метода однократного ввода всей дозы препарата. При этом существует 2 основных варианта начала ввода препарата: либо непосредст- венно после начала технологического цикла в установке, либо спустя определенное время. Применение того или иного варианта зависит и от величины обрабатываемой рыбы, и от исходной тем- пературы в камере (перед загрузкой и после загрузки ее клетью с полуфабрикатом). Высокие температуры, при которых, как правило, происходит обработка рыбы в установках аэродинамического нагрева и ко- торые свойственны именно этому типу коптильных установок, способствуют одновременно и тому, что в этих условиях не возни- кает конденсация паров, а также коагуляция аэрозольных частиц рабочей (коптильной) среды, поскольку коптильные компоненты, находящиеся в парогазообразном состоянии, энергично сорбирУ' 208 ’ Jfl ются влажной поверхностью обрабатываемого продукта. Именно с учетом этого обстоятельства при обработке в УАН мелкой ры- бы, например мойвы, в установки аэродинамического нагрева сра- зу же после начала технологического процесса целесообразно вводить коптильный препарат. При этом надобность в проведении предварительной подсушки отпадает. В противном случае при за- держке со вводом препарата мелкая рыба, для которой характер- ны и небольшая поверхность, и небольшая масса, очень быстро высыхает, а сорбция кожным покровом рыбы коптильных компо- нентов соответственно резко падает. Таким образом, при диспергировании коптильного препарата в самый начальный период обработки мелкой рыбы создаются максимально благоприятные условия для сорбции наибольшего количества коптильных веществ, поскольку с одновременным ув- лажнением кожного покрова рыбы в рабочей среде возникает наи- большее количество коптильных компонентов. Естественно, что при применении этого варианта 2-е диспергирование коптиль- ного препарата не имеет смысла. Второй вариант обработки рыбы в установках аэродинамиче- ского нагрева используют, когда диспергирование осуществляют не сразу после пуска установки в технологическом цикле, а спу- стя определенное время, зависящее от размеров (преимуществен- но толщины) рыбы. В этом случае требуется проведение опера- ции подсушивания. Объясняется это тем, что в камере, загружен- ной большим (по массе) количеством рыбы, быстро возникает ог- ромное количество водяных паров, одновременно резко падает температура внутри камеры и в конечном итоге могут создаваться условия, неблагоприятные для правильного проведения процесса копчения, о которых упоминалось выше применительно к коптиль- ным установкам типа Н10-ИДЦ и «Атмос-2000». Вследствие это- го необходимость проведения технологической операции подсуши- вания, сопровождающейся удалением образующихся паров воды в атмосферу, для рассматриваемого случая становится очевидной. В тех же случаях, когда исходная, т. е. в начале технологи- ческого процесса температура в камере копчения УАН сравнитель- но невелика, порядка ПО—120°C, проведение операции подсуш- ки, как это следует из данных рис. 48, оправдана и для обработ- ки мелкой рыбы. Правда, при этом общая продолжительность технологического процесса изготовления копченой рыбы несколь- ко возрастает по сравнению с режимом, осуществляемым при бо- лее высоких температурах обработки полуфабриката. В случае применения для УАН режимов, предусматривающих Двукратное диспергирование, необходимо поддерживать, как пра- вило, высокие температуры в течение всего периода обработки и тщательно следить за работой шиберов, регулирующих рецирку- ляцию рабочей среды в камере копчения и выброс отработанной среды или излишек водяных паров. На примере выработки произ- водственных партий рыбы горячего копчения одного и того же Вида в коптильных установках разной конструкции и полученных I 209
при этом результатах можно сделать некоторые сравнительные? выводы. На рис. 50, в частности, приведены данные, характеризующие температурные изменения в толще рыбы (хек серебристый) и продолжительность процесса обработки до наступления кулинар- ной готовности продукта (достижение в толще рыбы температуры 80°C), для трех установок. Из приведенных на рис. 50 кривых видно, что продолжительность изготовления рыбы горячего копче- ния на установках аэродинамического нагрева примерно в 2,5 ра- за меньше, чем на установках Н10-ИДЦ и «Атмос-2000», которые мало отличаются друг от друга по рассматриваемому показателю. Определенный опыт по технологии копчения в парах коптиль- ного препарата (хотя и не очень большой), накопленный при ра- боте на этих установках, позволяет также считать, что наиболее стабильные результаты и лучшее качество готовой продукции бы- ли получены при копчении на установке аэродинамического на- грева в парах препарата Вахтоль. Важно отметить, что на этой установке можно получать про- дукцию горячего копчения из самых разнообразных видов рыбы, в том числе и из пресноводной рыбы, имеющей чешуйчатый по- кров. К недостаткам установки аэродинамического иагрева следует, очевидно, отнести издаваемый ею повышенный по сравнению с другими коптильными установками шум. Следует также еще уста- новить, насколько велика продолжительность работы электродви- гателя, шкивов и роторной части без капитальных замен или ре- монта, определить сравнительную экономическую эффективность установки. Из трех сравниваемых установок, предназначенных для новой технологии копчения рыбы (в парах коптильного препарата), на второе место после установок аэродинамического нагрева следует отнести коптильные камеры типа «Атмос-2000» благодаря их воз- можности осуществлять техно- Рис. 50. Продолжительность процесса обработки производственных партий хека серебристого горячего копчения: J, 2 и 3 — соответственно в камере УАН, в установках типа «Атмос-2000» и Н10-ИДЦ логические операции в авто- магическом режиме, быстро повышать температуру рабо- чей среды, проводить обработ- ку при высоких скоростях пе- ремещения рабочей среды, а также хорошему, практически одинаковому для различных участков камеры контакту ра- бочей (коптильной) среды с продуктом. Недостатком установок ти- па «Атмос-2000» является воз- никновение при работе газовой форсунки (т. е. практически в продолжении всего технологи- ческого процесса обработки рыбы в камере) нитрогазов, потенци- альное попадание которых в обрабатываемый продукт и возникно- вение вследствие этого в продукте некоторого количества нежела- тельных веществ типа нитрозоаминов общеизвестно. Однако до настоящего времени еще не установлено (именно для установок типа «Атмос-2000»), возможно ли при бездымном способе копче- ния накопление упомянутых веществ в количествах, превышающих предельно допустимые. Установка ШО-ИДЦ позволяет получать достаточно качест- венную рыбную продукцию горячего копчения, уступающую одна- ко, по качеству (преимущественно по колеру) рыбе, изготовлен- ной на других упомянутых установках. Этот недостаток, по нашему мнению, можно ликвидировать без особых затруднений, установив на коптильной камере Н10-ИДЦ более мощный калорифер. Что же касается интенсификации технологического процесса бездымного копчения, которую желательно провести для устано- вок «Атмос-2000» и Н10-ИДЦ и которая будет существенно спо- собствовать получению готовой продукции еще более высокого ка- чества, то она может быть достигнута модификациями указанных агрегатов, в результате которых можно будет осуществлять быст- рый прогрев рабочей среды до температуры порядка 130°C. Представляется желательным также на установке Н10-ИДЦ осуществить диспергирование коптильного препарата из форсунки, сопло которой расположено на расстоянии не менее 1 м от на- гревательных элементов калорифера. * * * В заключение отметим, что общими требованиями к перечис- ленным установкам являются возможность рециркуляции, рабочей среды, наличие системы достаточно тонкого диспергирования коп- тильного препарата, наличие зоны с высокой температурой (бо- лее 100 °C) для быстрого превращения большей части образуе- мого при диспергировании аэрозоля коптильного препарата в со- стояние паров. Использование для целей бездымного копчения установок, в которых применяют иммерционную обработку рыбы коптильным препаратом, наподобие устройств, применявшихся НИКИМРП, КаспНИИРХ (см. рис. 6), или по принципу конструкции печи Госкольстройпроекта (рис. 51), возможно, но с определенными оговорками. Во-первых, при этом способе менее экономно расхо- дуется коптильный препарат, во-вторых, этот способ целесообраз- нее применять преимущественно для горячего копчения, т. е. при одноразовом прохождении рыбы через емкость с коптильным пре- паратом, в-третьих, коптильный препарат должен быть достаточ- но концентрирован и обладать (при прочих достоинствах) хоро- шими «красящими» свойствами. Кроме того, при применении им- мерсионного способа необходимо предусмотреть ряд мер, преду- 210 211
Рис. 51. Конвейерная печь для горячего копчения Госкольстройпроекта [61]: /—подвеска для рыб; 2 — ванна для мойки рыб; 3 — ванна для коптильной жид- кости; 4 — зона подсушки; 5, 6 — зоны тепловой обработки; 7 — зона охлаждения преждающих загрязнение оборудования коптильным препаратом, стекающим с рыбы после выхода ее из ванны с препаратом, его сбор и регенерацию (либо найти конструктивное решение, позво-| ляющее избавиться от проведения этих операций). I Основными перспективными направлениями в совершенствова-| нии и создании нового оборудования для производства копченых продуктов бездымными способами могут быть модернизация име- ющихся коптильных камер для холодного копчения и установок для горячего копчения с рециркуляцией рабочей среды, а также создание нового типа оборудования, специально предназначенного для производства копченой продукции с применением коптильных препаратов. Для производства продукции горячего копчения коптильные установки должны быть дооборудованы помимо системы диспер- гирования коптильного препарата калориферами, а для производ- ства изделий холодного копчения, наоборот, устройствами, позво- ляющими в требуемый по технологическому режиму промежуток времени вводить в установку холодный воздух (оптимальное ре- шение для этого варианта — дооборудование коптильных устано- вок кондиционерами), как это предусмотрено, например, для установок Н20-ИКА. Перевод действующей на коптильном заводе № 2 Мурманского рыбоком- бината коптильной установки Н29-ИК.2В, предназначенной для производства копченой рыбы по старой технологии, на работу по технологии бездымного коп- чения является примером возможного решения проблемы копчения. Эта уста- новка, предназначенная для вяления, а также производства мойвы горячего и холодного копчения, представляет собой четырехбашениую камеру с устройст- вом 1 для подачи сеток-носителей, совершающих круговой цикл по всей системе 212
Рис. 52. Установка Н29-ИК.2В для вяления и копчения мойвы: I — устройство для подачи сеток-носителей; 2 — штанги; 3 — горизонтальный механизм перемещения; 4 — первая башня камеры; 5 — верхние направляющие для сеток-носнтелей; 6 — устройство для приема сеток-носителей в автоматическом режиме (рис. 52). Когда сетки-носители с мойвой штангами 2 по направляющим подаются в первую башию 4, нижние сетки-носители из вто- рой башни упомянутыми штангами поступают в третью башню, а из четвер- той— на устройство 6 для приема сеток-носителей. Одновременно с этим с по- мощью механизма горизонтального перемещения 3 сетки-иосители, находящиеся вверху камеры, поочередно поступают по напарвляющим 5 из первой башни во вторую башню, а из третьей — в четвертую. При последовательном прохожде- нии в автоматическом режиме сеток-носителей через башни камеры (указано стрелками) рыба контактирует либо с дымовоздушной смесью (при копчении), либо с воздухом (при вялении), подвергаясь соответствующей технологической обработке. Рис. 53. Схема установки Н29-ИК2В, дооборудованной для производства мойвы холодного бездымного копчения по технологии ВНИРО (проект): 1— сетки-носители с рыбой; 2 — подвод холодного воздуха; 3 — труба выброса отрабо- танной рабочей среды из башен камеры 6 в атмосферу; 5 — подача горячего воздуха из калорифера; 7 — форсунки для диспергирования коптильного препарата; 8 — трубопровод подачи коптильного препарата; 9 — трубопровод подачн сжатого воздуха 213
Для производства мойвы холодного копчения бездымным-способом по тех® иологии, разработанной ВНИРО* 1 по совместному предложению работников.’ Мурманского коптильного завода № 2, Севтехрыбпрома и ВНИРО, установку Н29-ИК2В решено дооборудовать системой диспергирования коптильного пре- парата Вахтоль и подачи горячего воздуха, схематически представленной на, рис. 53. Конструкция установки, изображенной на рис. 53, не позволяет осущест- вить рециркуляцию рабочей среды. Тем не менее и в данном случае можно предполагать, что подавляющая часть коптильного препарата (если не весь пре- парат) будет сорбирована поверхностью обрабатываемой рыбы. Отчасти это обусловлено большой (более 5 м) продолжительностью пути,; совершаемого коптильной средой в каждой башне, отчасти — плотной укладкой рыбы на сет- ках-носителях. Сравнительно легко могут быть приспособлены для производ- ства рыбы холодного копчения бездымным способом по техноло- гии ВНИРО все другие типы коптильных установок, где имеется возможность либо чередовать подачу горячего и холодного возду- ха, либо дооборудовать их необходимыми для этого устройствами. Заключение В настоящее время способы бездымного копчения продуктов с помощью коптильных препаратов получают все большее распро- странение как за рубежом, так и в нашей стране. Обязательным условием использования коптильных препаратов: является отсутствие или почти полное отсутствие в них канцеро- генных веществ и наличие способности придавать обрабатывае- мому продукту характерные свойства копченого изделия. Выпол- нение этого условия может быть обеспечено либо применением: коптильных препаратов, изготавливаемых из рафинированных конденсатов дыма, либо применением препаратов, имеющих в:- своем составе преимущественно только те вещества (так назы- ваемые фенольные фракции древесного дыма), которые обеспечи- вают в конечном продукте специфические аромат и вкус. Кроме того, в нашей стране коптильные препараты изготовляют из по- бочных продуктов лесохимического производства, в частности ка- нифольно-экстракционного производства, с применением опреде- ленных технологических схем очистки, позволяющих получить пре- параты, дающие приближенный эффект копчения при обработке ими изделий из рыбы или мяса. • Наконец, к отдельной категории следует отнести коптильные препараты, которые готовят из определенного количества химиче- ски чистых реактивов, взятых в определенной пропорции и раство-' ренных в воде (препарат ВНИИМП-1). 'i _ 1 А. с. 1012863 (СССР). — Б. И., 1983, № 15. 214 ЯИ Использование рафинированных конденсатов дыма в качестве коптильных жидкостей наиболее широко распространено в Канаде и США, где подавляю- щее количество копченых изделий из мяса вырабатывают бездымными спосо- бами, применяя именно коптильные препараты указанного типа. Технологиче- ские приемы бездымного копчения при этом самые разнообразные, но предпоч- тительно с диспергированием коптильных препаратов [102, 132]. Отличительной особенностью применения именно этого типа коптильных средств является более четкая конкретизация (нежели это было раньше) тех соотношений в содержании основных групп коптильных веществ, в которых они должны находиться в оптимальных по составу рафинированных конденсатах дыма. Согласно английской заявке [130] жидкий конденсат дыма (коптильная жид- кость) содержит около 0,2 мг 3,4-бензпирена и 1,2,5,6-дибеизантрацеиа, или ме- нее 1 мг/кг полициклических ароматических углеводородов, а фенольных соеди- нений в пересчете на карболовую кислоту в пределах 0,90—1,60 г/л (оптималь- ное количество 1,0—1,4 г/л). Фенольные вещества, карбонильные соединения (в пересчете на ацетон) и титруемые кислоты (в пересчете иа уксусную кислоту) могут находиться в соотношении 1 : (17,0—47,0) : (13,0—40), ио предпочтитель- нее, чтобы указанные соотношения находились бы в более узких пределах 1 : (20,0—37,0) : (14,0—34,0). Развитие технологии бездымного копчения с помощью рафи- нированных конденсатов дыма, очевидно, более перспективно по сравнению с другими типами коптильных препаратов, потому что, во-первых, способ получения конденсатов дыма является наиболее экономичным, а во-вторых, препараты такого рода могут в мак- симальной степени воспроизводить эффект копчения, т. е. прида- вать обрабатываемым продуктам характерные вкусовые свойст- ва, цвет (что особенно важно для копченых рыбных изделий) и способность противостоять быстрой порче. По-видимому, нельзя называть «коптильным препаратом» препарат, лишенный части этих свойств. Небезынтересно отметить при этом, что авторы из ФРГ, например, считают, что коптильные препараты, используемые при производстве сосисок и колбас, должны обладать антиокислительными свойствами. В то же время утверждение, что фенолы являются главными носителями аромата копчения, привело к большому количеству патентных предложений о создании коптильных препаратов, основу ко- торых составляют фенольные компоненты (до 20 или даже 50%) [85]. Это же утверждение привело к вопросу о том, насколько положительна токсикологическая характеристика этих веществ [135]. В конечном итоге иссле- дователями ФРГ намечена широкая программа исследований — химических, тех- нологических и медико-биологических, конечной целью которых будет не только ответ иа указанный выше вопрос, но и решение проблемы бездымного копче- ния в ФРГ. До 1980 г. в этой стране использование коптильных препаратов (по меньшей мере временно и при наличии некоторых исключений) было за- прещено. В то же время прикладываются все большие и большие усилия к сня- тию этого запрета [135]. Коптильные препараты, которые можно классифицировать как препараты оптимального состава и свойств, должны, по всей ве- роятности, в технологическом отношении дифференцироваться по своему назначению. Например, коптильные препараты, предназна- ченные для выработки копченой рыбы, должны придавать полу- фабрикату не только необходимые вкусовые качества, но и осо- бый, такой привычный и ценимый потребителем, показатель ка- 215
чества, как колер, или цвет (обычно с золотистыми оттенками) кожи копченой рыбы. Дискуссионным в бпределенной степени остается вопрос о- наиболее рациональных способах обработки изделий коптильны- ми препаратами, т. е. вводить ли препарат в массу продукта, на- носить на поверхность или инъецировать вместе с посолочным раствором. При этом внесение препаратов непосредственно в про- дукт, по-видимому, должно быть строго регламентировано: преж- де всего препараты должны иметь строго ограниченный химиче- ский состав, не содержать каких-либо веществ, вступающих во взаимодействие с компонентами продукта и понижающих в ко- нечном итоге его питательную ценность. Кроме того, препараты, выполняющие преимущественно только одну функцию — прида- ние продукту вкусовых качеств, напоминающих вкусовые качества обработанного дымом продукта, — правильнее было бы называть «коптильными приправами». Изделия (колбасы, сосиски, свино- копчености), изготовляемые с их применением в целях достиже- ния эффекта, тождественного или почти тождественного эффекту, получаемому при производстве такой же продукции по старой технологии (т. е. с обработкой древесным дымом), следует под- вергать дополнительной поверхностной обработке предназначен- ными для этой цели коптильными препаратами. В настоящее время во многих практических и научных разра- ботках, в ряде патентных предложений делаются попытки полу- чить оптимальный в технологическом и, главное, в потребительском отношении продукт с помощью указанного способа обработки. В частности, при производстве рулетов «Ассорти» успешно применяется способ введения препарата ВНИИМП в сырье (при проведении операции массирования говядины и свинины) с по- следующей обработкой диспергированным коптильным препара- том Вахтоль в термокамере [19]. Во ВНИРО и некоторых других НИИ отрасли проведены с положительным результатом работы по получению продукции без- дымного копчения (как рыбы холодного копчения, так и изделий горячего копчения, в том числе полуфабриката для консервов ти- па «Шпроты») по способу, при котором сырье частично обраба- тывали при посоле (с проникновением коптильных компонентов в толщу продукта при осуществлении этого технологического прие- ма), а затем подвергали обработке диспергированным коптильным препаратом с поверхности в термокамере. Несомненно, что такое комбинированное применение коптиль- ных препаратов является одним из самых перспективных и в рыб- ной промышленности, и при производстве копченых продуктов на мясоперерабатывающих предприятиях. Вместе с тем (и это следует подчеркнуть особо) применение комбинированного способа обработки пищевых продуктов коп- тильными препаратами требует увеличения объема выработки и разработки с этой же целью специальных препаратов по типу ВНИИМП и ВНИИМП-1. Эти препараты прошли длительное ме-
дико-токсикологическое исследование на лабораторных животйых, которое убедительно показало возможность их использования пу- тем введения в массу обрабатываемого изделия. В то же время можно утверждать, что использование в аналогичных целях коп- тильных препаратов типа МИНХ или недостаточно рафинирован- ных конденсатов дыма недопустимо, поскольку такие препараты,, обладающие значительно более сложным составом, нежели, напри- мер, препарат ВНИИМП-1, и содержащие химические соедине- ния с повышенной реакционной способностью, будут оказывать, в частности при тщательном перемешивании с фаршем, макси- мально отрицательное действие на пищевую ценность готовых изделий. Из этого следует вывод, что коптильные препараты типа очи- щенных конденсатов дыма могут применяться только для поверх- ностной обработки полуфабрикатов и что в зависимости от вида и свойств обрабатываемой продукции могут быть применены раз- личные коптильные препараты. Таким образом, разработка коптильных препаратов дифферен- цированного назначения является важной задачей бездымного коп- чения. Английская фирма «Геркулес Повдер» разработала три типа коптильных препаратов под общим торговым названием Геркосеф, каждый из которых предназначен для отдельного вида рыбной продукции. Препараты могут при- меняться в виде казеиновой эмульсии или спиртового раствора. Один из этих препаратов рекомендуется для изготовления типичной для Англии и некоторых других стран продукции типа копченого рыбного филе. Так, препарат Герко- сеф-2 служит при производстве копченой трески или пикши. Ои же по рекомен- дации фирмы может быть применен в количестве ~ 1,5 % к массе продук- та для придания аромата копчености рыбным котлетам и рыбным палоч- кам. Для обработки рыбы с повышенным содержанием жира .применяется пре- парат Геркосеф-3, из которого предварительно готовят специальный рабочий раствор [131]. В Советском Союзе дифференцированное применение коптиль- ных препаратов предусмотрено при производстве колбасных изде- лий: например, для производства вареных колбас используют пре- параты ВНИИМП и ВНИИМП-1; для свинокопченостей преду- смотрено использовать КП-72 и КП-74. Производство копченой рыбы не нуждается в дифференциро- ванном применении коптильных препаратов (по крайней мере, в ближайшие несколько лет), поскольку для развития, совершен- ствования и широкого внедрения технологии и техники производ- ства копченой рыбы бездымным способом достаточно одного типа коптильного препарата для обработки рыбы с поверхности. Ос- новным критерием пригодности такого препарата помимо поло- жительной гигиенической оценки является возможность (реальная для производственных условий) изготовления копченой продук- ции, аналогичной по всем показателям качествам продукции, при- готовленной с применением древесного дыма. Так как, применяя коптильную жидкость МИНХ, которую го- товят из полуфабриката под названием «коптильный препарат 217
МИНХ», изготовить, например, рыбу холодного копчения, отве- н чающую указанному критерию, нельзя (ее необходимо дополни-,- Ч тельно подкапчивать дымом), в настоящее время при внедрении ’ бездымных способов копчения рыбы следует ориентироваться на коптильный препарат Вахтоль. Однако в настоящее время объем а «го производства относительно невелик, поэтому необходимо рез- 3 ко увеличить его выработку помимо основного предприятия-изго- | товителя — завода «Вахтоль» — и на других предприятиях анало- | гичного типа. Помимо существующего препарата представляется целесообраз- й ным создание коптильных препаратов, с одной стороны, с улуч- Я шенными технологическими и эксплуатационными свойствами и, Я с другой — по наиболее простой технологии, экономически целе- , сообразной и доступной без использования сложной аппаратуры. Такими коптильными препаратами являются рафинированные водные конденсаты дыма *. Как показали научно-исследовательские разработки, проведенные в послед- ние годы во ВНИРО, технология получения такого рода препаратов очень проста, а применение их по соответствующей технологии позволяет изготовлять продукцию как горячего, так и холодного копчеипя. В то же время их приме- нение в производстве копченой рыбы является наиболее целесообразным в тех- . ническом и технологическом аспектах и наиболее выгодным с экономической точки зрения. Окончательное заключение по этому вопросу связано с результатами гигие- нической оценки препарата. При положительных результатах медико-биологических иссле- дований этих препаратов можно будет начать широкое внедре- ние их для выработки копченой рыбы и изделий из нее. При этом на первом этапе такого внедрения рафинированные конденсаты дыма можно изготовлять вначале регионально, непосредственно на одном из предприятий каждого региона, а в последующем — в централизованном порядке на специальном предприятии, воз- можно, на одном-двух заводах лесохимического направления. При этом следует учесть соответствующий опыт мясоперерабаты- вающей промышленности, для нужд которой организован выпуск коптильных препаратов как в системе самой промышленности , (препарат ВНИИМП-1), так и на лесохимическом производстве (коптильные препараты ВНИИМП, КП-72 и КП-74). Не менее важным фактором широкого внедрения бездымного копчения в рыбоперерабатывающую промышленность является наличие соответствующего оборудования для этой цели. На мясоперерабатывающих предприятиях этот фактор не явля- ется проблематичным, поскольку для выработки колбасных изде- лий препарат в соответствующем количестве в зависимости от ви- да колбас (вареных, полукопченых или сырокопченых) вносится при составлении колбасного фарша или сосисочной эмульсии и, следовательно, дополнительного оборудования не требуется. Не . 1 А. с. 1013106 (СССР). — Б. И. 1983, № 15. является проблематичным и решение вопроса о привычном для потребителя внешним виде такой продукции, как полукопченые и сырокопченые колбасы, имеющие при традиционном изготовлении (копчение дымом) красновато-коричневатую или коричневатую окраску, так как в этих случаях применяют окрашенные в соот- ветствующие цвета колбасные оболочки. При производстве же копченой рыбы подготовленный полу- фабрикат необходимо обрабатывать непосредственно коптильной средой с поверхности. С этой целью для изготовления рыбы го- рячего копчения могут быть использованы, как показала про- верка в производственных условиях, установки типа Н10-ИДЦ, «Атмос-2000» и установки аэродинамического нагрева (УАН) *. Установки Н10-ИДЦ, конструкция которых предусматривает без- дымное копчение в парах коптильного препарата, запланированы для серийного выпуска и оснащения ряда рыбоперерабатывающих производств. Установки типа УАН внедряются в производство по- ка в малом количестве, хотя, по нашему мнению, они также весь- ма перспективны с точки зрения бездымного копчения. Перспек- тивной является также автоматизированная установка Н20-ИКА опорно-показательного рыболовецкого колхоза им. С. М. Кирова при условии дооборудования ее системами подачи и диспергиро- вания коптильного препарата (с применением технологии ВНИРО для обработки рыбы в парах коптильных препаратов типа рафи- нированных конденсатов дыма или Вахтоля). Использование такой установки и упомянутой технологии обеспечивает высокое качест- во готовой продукции из рыбы бездымного копчения при наимень- шем расходе коптильных препаратов. При создании нового типа оборудования, специально предна- значенного для производства копченой продукции с применением коптильных препаратов, возможны два пути. Один из них — со- здание коптильных устройств в основном с учетом опыта, приоб- ретенного при создании коптильных камер для дымного копчения с наиболее оптимальными условиями для контакта обрабатывае- мых изделий с рабочей средой (по принципу, например, заложен- ному в известных камерах «Атмос» и т. п.), и на основе требо- ваний к аппаратуре, отработанных применительно к бездымному копчению. Другой путь—создание новых в конструктивном отношении устройств, в которых применен принцип осаждения строго дози- рованного (и при этом практически без потерь) коптильного пре- парата на обрабатываемый продукт. Речь идет о бездымном коп- чении с применением электрического поля высокого напряжения. Этот способ в настоящее время — не только один из самых совре- 1 В конце 1982 г. на опытном образце промышленной коптильной установки Н-10-ИДЖ конструкции ЦПКТБ ВРПО «Азчеррыба», специально предназначен- ной для изготовления рыбы в парах коптильных препаратов, на рыбокоптиль- ном производстве В/О «Атлантика» (г. Севастополь) были проведены с поло- жительным результатом первые производственные испытания новой технологии рыбы холодного копчения с применением препарата Вахтоль. •218 219
менных и прогрессивных, в отношении борьбы с загрязнением ок- I ружающей среды, но и самый экономичный, наиболее подходящий I для осуществления принципа безотходной технологии на коптиль- I ных производствах. I К несомненным преимуществам новой прогрессивной техноло- I гии бездымного копчения по сравнению с устаревшими способами I изготовления копченых продуктов, когда используется древесный У .дым, относятся: | увеличение производительности и улучшение санитарно-гигие- I нических условий труда работающих на коптильных предприя- J тиях; возможность сравнительно простого решения экологических проблем, неизбежно возникающих при изготовлении копченостей I по старой технологии; . И ликвидация дымогенераторных подразделений при ощутимой I экономии электроэнергии и древесины; I повышение рентабельности коптильных производств; , ' я реальные возможности быстрого расширения ассортимента Я разнообразных копченых изделий из мяса и рыбы1 по простой, поддающейся полной механизации технологии (например, при введении специализированных коптильных препаратов в полуфаб- рикаты, при изготовлении консервов, структурированных и фор- мованных продуктов сыра и др.); возможность использования принципа малоотходной техноло- гии в коптильном производстве и т. д. Рассматриваемые в данной книге проблемы полностью отвеча- ют задачам, поставленным Генеральным секретарем Центрально- го Комитета КПСС Ю. В. Андроповым на июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС ’, о создании машин, механизмов и техноло- гий как сегодняшнего, так и завтрашнего дня; об осуществлении и внедрении гибкой технологии, позволяющей быстро и эффек- , тивно перестраивать производство на изготовление новой про- | дукции; о широком применении в промышленности безотходных | и энергосберегающих технологий. Прямое отношение к рассматриваемым в настоящей книге про- блемам имеет и Постановление (август 1983 г.) Центрального Ко- митета КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйстве»2, в кото- ром, в частности, указывается на необходимость «кардинального I повышения производительности труда на основе широкого и уско- I ренного внедрения в практику достижений науки, техники и пере- I дового опыта», обеспечения выпуска в ближайшие годы «продук- Я ции, отвечающей по своим показателям лучшим современным Я 1 Речь Генерального секретаря ЦК КПСС товарища Ю. В. Андропова. Ма- териалы Пленума Центрального Комитета КПСС 14—15 июня 1983 г. — М., 1983, с. 5—26. 2 Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по ускоре- нию научно-технического прогресса в народном хозяйстве». — «Правда», 28 ав- густа 1983 г. 220 образцам, а также внедрение! прогрессивных технологических процессов», на необходимость перевооружения производства. Применительно к теме данной книги конкретными! и настоя- тельными задачами являются: 1. Резкое увеличение выпуска коптильных препаратов, совер- шенствование их качества, разработка новых специализирован- ных композиций. Целесообразным является, в частности, региональное произ- водство коптильных препаратов на основе агро-промышленной интеграции (что позволяет резко сократить потребность в желез- нодорожных перевозках, еще больше уменьшить расходы, связан- ные с потреблением препаратов рыбной и мясной промышленно- стями). Особое внимание при этом должно быть уделено возмож- ности полезной утилизации коптильного! дыма, выбрасываемого из коптильных печей в атмосферу. Это позволяет из водных кон- денсатов дыма от 1—2 коптильных производств, работающих по традиционной технологии, по очень простой технологии изготовлять коптильные препараты (рафинированные конденсаты .дыма), которые могут использоваться коптильными производст- вами региона или агро-промышленного комплекса для бездымно- го копчения. Такой комплексный подход к рассматриваемой проблеме по- зволяет применить принципы безотходной и малоотходной техно- логии, упрощает решение экологических задач, резко экономит расход древесины, повышает рентабельность коптильных произ- водств. Наряду с этим (по крайней мере до того времени, когда будет налажено производство коптильных препаратов упомянутого выше типа) следует значительно увеличить объем выпускаемого в стра- не препарата Вахтоль (в частности повышенной концентрации; •организовать его выпуск помимо завода Вахтан на других .лесохимических предприятиях), а также препаратов типа К-72 и К-74. В число текущих задач входят также улучшение красящих свойств у препарата Вахтоль и ароматических-—у препарата МИНХ. Последний следует выпускать не в виде полуфабриката (что приводит к серьезным экологического порядка затруднени- ям при изготовлении рабочей коптильной жидкости потребителя- ми), а в виде готового к непосредственному употреблению коп- тильного средства. Кроме того, препараты с повышенным содер- жанием редуктонов и других соединений, реагирующих с азотсо- держащими компонентами, пищевых продуктов с образованием нежелательных для живых организмов веществ, должны быть подвергнуты токсико-биологической оценке по современным мето- дикам ФАО/ВОЗ. 2. Модернизация оборудования существующих коптильных про- изводств, дополнение их системами для обработки, в частности рыбы, по технологии, разработанной ВНИРО (в парах коптиль- ’Ных препаратов типа Вахтоль и так называемых рафинированных 221
конденсатов дыма), совершенствование режимов такой техноло- гии с учетом особенностей конструкций коптильных печей. 3. Все более широкое внедрение уже разработанных специаль- но для целей бездымного копчения установок типа УАН и Н10-ИДЖ. При этом следует обратить особое внимание на пол- ную завершенность разрабатываемых конструкций до эксплуата- ции их на производстве, в том числе на полное устранение ис- полнителем недоделок и недостатков (что еще предстоит выпол- нить, например, применительно к установке Н10-ИДЖ). 4. Разработка новых, еще более совершенных по конструкции (в том числе автоматизированных) устройств и установок для из- готовления пищевых продуктов бездымного копчения. 5. Постепенный переход (с установлением конкретных сроков) на изготовление копченой продукции из рыбы и мяса только с применением коптильных препаратов.
Список использованной литературы 1. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Г р а н о в с к и и Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976.'—280 с. . 2. Аксенова А. Н. Применение коптильной жидкости Вахтоль при изго- • товлении полуфабриката для консервов «Рыба копченая в масле». — Труды НИКИМРП, вьш. 5, 1968, с. 78—83. 3. А. с. 112180 (СССР). —Б. И., 1958, № 5. 4. А. с. 122016 (СССР)*.— Б. И., 1958, № 16. 5. А.,с. 179180 (СССР). —Б. И., 1966, № 4. 6. А. с. 199658 (СССР). —Б. "И., 1967, № 15. 7. А. с. 418163 (СССР). —Б. И., 1974, № 9. 8. А. с. 571239 (СССР). —Б. И, 1975, № 30. 9. А. с. 480391 (СССР). —Б. И., 1975, № 30. 10. А. с. 556775 (СССР). —Б. И., 1977, № 17. И. А. с. 599786 (СССР.) — Б. И., 1978, № 12. 12. А. с. 618084 (СССР). —Б. И, 1978, № 29. 13. А. с. 619164 (СССР)/.— Б. И., 1978, № 30. 14. А. с. 734484 (СССР). —Б. И., 1980, № 18. 15. А. с. 876078 (СССР). —Б. И., 1980, № 40. 16. А. С. 23021 (НРБ), опубл. 30.01.76, реферативный журнал «Химия», 1980, , № 22Р, с. 2. 17. Га бриэльяиц М., Окулевич Л. Изменения содержания свободных аминокислот при производстве корейки копченозапеченной. — Мясная индуст- — рия, 1970, № 11, с. 37—38. 18. Гоголь А. Т. Влияние копчения на усвояемость пищевых веществ у экс- периментальных животных. — Вопросы питания, 1965, т. 24, № 6, с. 23—25. , 19. Г о л о в а н е в В. Ф., Б о л ь ш а к о в А. С. Влияние способов варки и копчения на качество формованных изделий. — Известия вузов, сер. «Пище- • вая технология», 1978, № 3, с. 71—74. 20. Гончаров А. М. Исследование и совершенствование способа горячего копчения рыбы с применением коптильных препаратов. Автореферат диссерт. на соиск. учен. степ. к. т. н. — М.: ВНИРО, 1981.'—24 с. 21. Гончаров А. М., Хаммади К. А. Изменение жирнокислотного состава липидов сома при горячем копчении. — Рыбное хозяйство, 1979, № 3, с. 54—57. <22. Гончаров А. М., Кур ко В. И. Экспериментальная установка для без- дымного копчения. — Труды ВНИРО, 1979, т. 139, с. 48—52. 23. Гонч аров А. М., К у р к о В. И. Совершенствование способа горячего копчения. — Рыбное хозяйство, 1980, № 4, с. 67—68. 24. Гончаров В. Н. Приготовление балычных изделий холодного копчения внарезку из осетровых рыб с. использованием препарата Вахтоль. Тезисы докладов —М.: ЦНИИТЭИРХ, 1978, вып. 1, 2, с. 16—17. 223
25. Горбатов В. М., К у р к о В. И. Новое в химии, технологии и технике- копчения. — Обзорная информация, ЦНИИТЭИмяеомолпром, 1981, —48 с. 26. Городи ек а я В. Д., Березенко А. М., Яворский М. И_ Жидкостное копчение пищевых продуктов. — Киев: Общество «Знание»' 1978, —40 с. 27. Г о р о х о в Ю. И., К у р к о В. И. Лабораторная коптильная установка. — Рыбное хозяйство, 1981, № 11, с. 67—691 28. Горохов Ю. И., К у р к о В. И. Значение дисперсной фазы дыма при: копчении рыбы. — Рыбное хозяйство, 1983, № 1, с. 75—76. 29. Г о р я е в М. И., Б ы к о в а Л. Н. Фенолы в коптильной жидкости, полу- ченной из лигнииа.— Рыбное хозяйство, 1976, № 10, с. 66—67. 30. Г р и н X., Л е й н В. Аэрозоли, дымы и туманы. — Л.: Химия, 1969 — 427 с. 31. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ.—М..- Наука, 1973.— 284 с. 32. Денисенко Н. Применение коптильной жидкости Вахтоль при изготов- лении консервов «Сардины атлантические в ароматизированном масле».— Рыбное хозяйство, 1968, № 1, с. 65. 33. Егоршин В. В. Универсальная автоматизированная установка для коп- чения и вяления рыбы Н10-ИДЦ. — Рыбное хозяйство, 1982, № 5, с. 72—76.. 34.. Ивадарэ Содзи. Способ приготовления рыбы бездымного копче- ния. —Химия, 1979, № 2Р, с. 43. 35. Каибара Т а п у ё с и. Способ приготовления рыбного продукта.— Химия, 1981, № 2Р, с. 31. 36. К а м а л о в а Т. А., Родина Т. Г., Чумаков Ю. И. Роль фенолов,, кислот и карбонильных соединений в образовании аромата копчения.— В кн. Товароведение пищевых продуктов. Межвузовский сборник научных, трудов. М., 1980, вып. 11, с. 63—68. 37. Катаева Л. Г., Гоголь А. Т. Сравнительное изучение влияния про- дукции, приготовленной с коптильным препаратом ВНИИМП-1 и обработан- ной коптильным дымом, на репродуктивную функцию белых крыс. — Мяс- ная индустрия СССР, 1977, № 3, с. 41—43. 38. Качество и пищевая ценность продуктов из свинины^ обработанных, дымом или коптильным препаратомДКрылова Н. Н., Кармышева Л. Ф.,. Балабух А. А., Колесникова В. Т., Хламова Р. И., Соловьева Л. И., Петра- кова А. И.]. — Труды XXIV Европейского конгресса работников мясной, промышленности, Кульмбах, 1978, I 9, 3. 39. К а ш н и к о в а Л., X о т ь к о Л. Применение коптильной жидкости Вах- толь.— Экспресс-информация «Мясная промышленность», ЦНИИТЭИмясо- молпром, 1975, вып. 11, с. 18—19. 40. Колесникова В. Т. Влияние технологической обработки на перевари- ваемость (in vitro) белков мышечной ткани продуктов из свинины. — Труды XXV Европейского конгресса работников мясной промышленности,. Будапешт, 1979, т. 1, с. 371—374. 41. Крылова Н. Н., Кармышева Л. Ф., Колесникова В. Т. Иссле- дование состава жирных кислот продуктов из свинины, выработанных: с дымом или коптильным препаратом,-—Труды ВНИИМП, 1979, вып. XLV, с. 14—20. 42. Крылова Н. Н., Кармышева Л. Ф., Колесникова В. Т. Содер- жание витаминов в корейках в зависимости от способа их приготовле- ния.— Мясная индустрия СССР, 1980, № 9, с. 36—37. 43. Крылова Н. Н., Кармышева Л. Ф., Колесников а В. Т. При- менение коптильных препаратов в мясной промышленности. — Обзорная ин- формация ЦНИИТЭИмяеомолпром, 1982, с. 15. 44. К у р к о В. И. Физико-химические и химические основы копчения. М.: Пищепромиздат, 1960. — 223 с. 224
45. Курко В. И., Хмельницкий Е. А. Антиокислительные свойства коптильного дыма, препаратов из него и индивидуальных фенолов. Тезисы докладов на I Всесоюзном биохимическом съезде. — М., Л/ Изд-во АН СССР, 1964, —219 с. 46. Курко В. И. Химия копчения. — М.: Пищевая промышленность, 1969 _____ 343 с. . ’ 47. Курко В. И. Состав ароматической фенольной фракции копченых моде- лей колбас. — Химия, 1973, № 18Р, с. 29. 48. Курко В. И. Расчет коэффициентов проникновения фенолов в продукт при копчении и сушке. — Химия, 1973, № 18Р, с. 29. 49. Курко В. И. Состав продукта как фактор, определяющий глубину про- никновения коптильных компонентов в колбасные батоны. — Химия, 1974, № 8Р, с. 33. 50. Курко В. И., Курко А. Н. Математическая модель остаточного бак- терицидного действия копчения. — Химия, 1974, № 8Р, с. 33. 51. Курко В. И. Методы исследования процесса копчения и копченых про- дуктов.— М.: Пищевая промышленность, 1977. — 191 с. 52. К у р к о В. И., Ион ас Г. П, К л у н о в а С. М. Исследование амино- кислотного состава рыбы, копченной различными способами. — Труды ВНИРО, 1979, т. 139, с. 38—43. 53. К у р к о В. И., М а к а р о в а Н. А., Гер гель Б. Е. Способы очистки дыма от смол.— Рыбное хозяйство, 1980, К° 7, с. 66—69. 54а . Л а п ш и н И. И., Р о д и н а Т. Г., Я к у ш е в а Л. П. Лабораторный контроль за качеством коптильной жидкости в рыбокоптильном производ- стве.— Рыбное хозяйство, 1971, № 7, с. 70—73. 546. Лапшин И. И. Продукты лесохимии в совершенствовании технологии копчения пищевых продуктов. — XII Менделеевский съезд по общей и при- кладной химиии. Рефераты докладов и сообщений. — М„ 1981, № 6, с. 249—250. 55. Лапшина Л. И., Родина Т. Г., Л а п ш и н И. И. Совершенствова- ние технологии приготовления рыбных консервов в масле, ароматизирован- ном коптильной жидкостью. — Рыбное хозяйство, 1976, № 8, с. 77—80. 56. Лыков М. В. Сушка распылением. — М.: Пищепромиздат, 1955. — 203 с. 57. Лыков М. В. Сушка в химической промышленности. — М.: Химия, 1970, —429 с. 58. М и к у п и К э п:д з и, Мику н и Сёдзи. Способ изготовления копче- ной рыбной пасты. — Химия, 1978, № 5Р, с. 36. 59. М о х н а ч е в И. Г., Р о д и н а Т. Г., Л а п ш и н а Л. И. Изучение воз- можности улучшения качества рыбных консервов в масле, ароматизирован- ном коптильной жидкостью. — В кн. Товароведение пищевых продуктов. Межвузовский сборник научных трудов. М., 1977, вып. 7, с. 100—109. 60. Новый способ приготовления колбасного копченого сыраДКонова- лова Т. М., Водолазовская Е. А., Краевая Н. Н., Захарова Н. П.]. — Труды ВНИИ маслодельной и сыродельной промышленности, 1978, № 23, с. 118—126. 61. Приготовление рыбы горячего копченияДКурко В. И., Гонча- ров А. Н., Егоршин В. В., Захарова Л. А.]. — Рыбное хозяйство; 1980, № 3, с. 64—65. 62. П р и м е н е и и е коптильных препаратов в мясной промышленности ДКоылова Н. Н., Кармышева Л. Ф., Петракова А. Н., Соловьева Л. И., Хламова Р. И.]. — Обзорная информация ЦНИИТЭИмяеомолпром, 1977, № 2, — 15 с. 63. Применение коптильного препарата Вахтоль при производстве полу- копченых колбасДГородиская В. Д., Тимощук И. И., Рыбак П. Я., Жир- ный П. А.]. — В кн. Модернизация существующего и разработка новых зидов оборудования для пищевой промышленности. М., 1981, с. 91—99. 225
"64. Родина Т. Г., Лапшин И. И. Изучение технологических показателей коптильной жидкости МИНХ. — В кн. Товароведение пищевых продуктов. Межвузовский сборник научных трудов. М., 1973, вып. 1, с. 76—86. 65. Р о д и н а Т. Г., Л а п ш и н а Л. И. Летучие вещества консервов «Копче- ная рыба в масле». — Рыбное хозяйство, 1976, № 9, с. 64—67. 66. Р о д и н а Т. Г., Л а п ш и н И. И. Участие фенолов коптильной жидкости в создании товарных свойств консервов «Копченая рыба в масле». — Труды МИНХ, 1976, вып. 5, с. 105—107. 67. Р о д н п а Т. Г., 3 а в ь я л о в а Д. В., Ф и р с О в а В. И. Изучение влия- > ния ароматизации масла коптильной жидкостью на стойкость в хранении- i рыбных консервов. — В кн. Товароведение пищевых продуктов. Межвузов- ский сборник научных трудов. М., 1980, вып. 9, с. 159—172. 68. Р оманов А. А., Бунин Д. Е., Куликов П. И. Технологическое оборудование рыбной промышленности. — Обзорная информация ЦНИИ- ТЭИрыбхоз, 1976, сер. 4, вып. 4. — 36 с. 69. Сборник технологических инструкций по обработке рыбы. — М.: Пище- iji вая промышленность, 1980, т. 2.— 136—137 с. 'К 70. Сикорский 3. Технология продуктов морского происхождения.— к, М.: Пищевая промышленность, 1974. — 520 с. I 1 71. Состав выбросных дымовых газов мясокомбинатов.ДКондакова Л. В., * Степанова М. И., Лебедев М. А. и др.].—Мясная индустрия СССР, 1978, | - № 4, с. 19—22. | ; 72. Сравнительная фенольная характеристика коптильных препаратов и I сырокопченой колбасы/[Курко В. И., Кельман Л. Ф., Мельцер Ф. Р., Куз- I s. нецова А. А.]. — Труды ВНИИМП, 1964, № 16, с. 211—219. ” 73. У ж о в А. И. Абсорбция газов. — М.: Наука, 1971. — 211 с. 74. Фудзи мото Сигэнобу. Способ изготовления копченостей. — Химия, 1980, № 7Р, с. 30. 75. X а м м а д и К. А., Г о н ч а р о в А. М. Изменение в рыбе при различных, способах копчения. — Рыбное хозяйство, 1979, № 1, с. 37—39. 76. Хван Е. А. Современное состояние обработки рыбы копчением. — Обзор- ная информация ЦНИИТЭИРХ, сер. «Обработка рыбы и рыбопродуктов», - 1976, —52 с. 77. X в а н Е. А., Г у д о в и ч А. В. Копченая, вяленая и сушеная рыба. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 207 с., 78. X л а м о в а Р. И., С о л о в ь е в а Л. И., П е т р а к о в а А. Н. Содержа- иие фенольных и карбонильных соединений в сырокопченых продуктах. — К Мясная индустрия СССР, 1980, № 2, с. 37—38. 79. Ш е в ч е н к о М. Г., Лапшин И. И. Влияние способа копчения балыч- пых изделий на устойчивость их липидов против окислительной порчи. — <|К Рыбное хозяйство, 1975, № 11, с. 74—76. ‘-Иг 80. Allen V. М. Method of smoking a comestible product. — US. Pat. 3.503.760., 1970, (A 23 b), 53 с, I. 81. Analiza przemyslowego preparatu dymu wedzarniczego. Radecki A., Grzybow- | ski J., Halkiewicz J i dr. «Bromatol. i chem. toksykol.», 1976, 9, п. 1, 461—466. 82. Anonymous: Spray smoking of bacon and poultry. «Int. Flavours and Food Addit.», 1978, n. 6, 262, 265, 266. 1 83. В a k e г H. O., Hoff J. E. Smoking of food products. — US. Pat. n. 3.615.729, (A23B1/04) 1971, н. кл. 53 c, 1. 84. Baltes W., Bange J. DerNachweis von Fliissigrauch—Essenzen in Leben- smitteln. Inter. Simposium «Advances in smoking of foods» Warschau, 1976, p. 215. 85. Baltes W., Sochtig Y. Niedermolekulare Ynhaltsstoffe von Raucharo- ma—Praparaten. «Lebensmitt.—Untersuch.—Forsch.» 1979, 169, п. 1, 9—16- ЛИЦ 86. Barylko — Pikielna N. Contribution of smoke compounds to sensory» 226
bacteriostatic and antioxidative effects in smoke foods. «Pure a. Appl. Chem.» 1977, 49, 1667—1671. 87. В а г у 1 к о—P i к i е 1 п a N.. W a s о w s к а Е., Miler К. Odour intensity , and quality of liquid — smoke. Intern Simposium «Advances in smoking of foods», Warshau 1976, p. 67—76. 88. В a x er re s J., Haewsungcharern A., Gibert H. «Whirling Bed»: A new technique for gas fluidization of large particles. «Lebensmitt. — Wiss. — Technol.», 1977, 10, n. 4, 191—197. 89. Chiu Herman S h i n—G e e. Substantially neutralized aqueous liguid smoke compositions. US Pat. 4104408, 31.03.77. • 90. Chomiak D., Goryn A. Przebieg autooksydacji smalcu w obecnosci PDW. «Rocz. Inst, przem. miesn. i tluszczo.», 1976, 13, 93—103. 91. Chen Lan—Bo, Issenberg Ph. Interaction of some wood smoke comi ponents with aminogroups in proteins.—J. Agr. Food Chem., 1972, 20, n. 6, p. 1113—1115. 92. D a u п H. Interaction of wood smoke components and foods. «Food technol». 1979, v. 59, n. 5, pp. 66, 68, 70—71, 83. 93a. F i t к о R. et al. The acute toxicity of smoke extract flavour (PDW), In- tern. Simposium «Advances in smoking of foods», Warschau Poland, 1976, 139—143. 93b. F i t к о R., Mackiewicz K., Mackiewicz Z. The Zootechnical inde- xes and pathological changes in animal after PDW application in subacute toxicity test, Jbid. p. 144—150. ''94. Fiddler W., Doerr R. C., Wasserman A. E. Composition of an ether soluble fraction of a liquid smoke solution of smoke solution. — «J. Agr. Food Chem.», 1970, 18, n. 2, 310—312. 95. Formation of mutagens during cooking of protein foods. Hatch F. T., Fel- ton J. S., Healy S. K-, Sfuermer D. H„ Berry P., Timourian H., Bjeldanes L. F., Morris M., «3 rd Int. Conf. Environ. Mutagens, Tokyo, Mi- shima, Kyoto, Sept. 21—27, 1981. Abstrs» S. J., 1981, 68. 96. Fujimaki M„ Kim K. Analysis and comparison of flavor constituents in ч aqueous smoke condensaten from various woods. «Agr. Biol. Chem.», 1974, 38, n. 1, 45—53. 97. Gilliland R., W i s t r e i c h H. Liquid Smoke regenerator. — US. Pat. n.1 . 3.861.292, 1975. (A 23 b 1/04), Cl. 99/476. 98. Gibler D., Vernois M. Nouvelles techniques du fumage. — «Indust. Ali- ment. et Agric.», 1972, t. 89, n. 5, 621—624. 99. H a u g T. Smoke generator using liquid smoke. US. Pat. n. «3871353, cl. 126/59.5 18.03.1975. (A231/04). 100. Henning W. Verfahren zur Herstellung eines Raucheraromas fur Leben- smittel. BDR Pat. 2325900, 22.05.73. (A 23 b 1/40) 53 c, 1. . 101. Henning Wolfgang. Verfahren zur Herstellung von raucherwiirzigen und Rohfleischwaren. BDR Pat. n. 2716245, 13.04.77. (A 23 В 1/40), Cl. 53 с, 1 102. Hollenbeck С. M. Novel conceps in technology and design of machinery for production and application of smoke in the food Industry. — «Pure and Appl. Chem.», 1977, v. 49, n. 11, 1687—1702. 103. Hollenbeck С. M. Aqueous smoke solution for use in foodstuffs and method of producting same. US Pat. n. 3. 106.473, Cl. 426—221. October 8, 1963. -104. H u a n g M. N., Walter N. F. Apparatus for Liquid Smoke regeneration.— US. Pat. n. 3.969.966, 1976. (A 23 В 4/04). 105. Kasahara Kayoko, Nishihori Kokichy. Study of components of smoked fish. «Bull. Jap. Soc. Sci. Fish», 1979, 45, n. 12, 1543—1545. 106. Kim K., Fujimaki M. Identification of flavor constituents in carboml, 227
г 1 non — carbonil, neutral and basic fraction of aqueous smoke condensates J «Agr. Biol. Chem.» 1974, 38, n. 1, 53—63. 107. Kishimoto S. Hirano K. Smoke odour and carcinogenic hydrocarbon of wood viniger and wood tar. Ybid., 92—101. 108. Knowles M. et. al. Phenolic composition of commercial liquid smoke pre- parations and derived bacon. «J. Sci. Fd. Agr.» 1975, 26, 189—196. 109. Liquid smokes for use in cured meats. «Fd. Technol.», 1971, 25, n. 1, 71—77. Auth.: Gorbatov V., Krylova N., Volovinskaja V., Ljaskovskaja U. et al. 110. Mauron J. The Maillard reaction of food; a critical review from the antric- tional Standpoint. «Progr. Food and Nutr. Sci.», 1981, 5, N 1—6, 5—35. 111. Miler K., Ziajka В, В aryl ко — Pikelna N. Hegonic responsetol smoke flovoring odours. «Pure a Appl. Cheme» 1977, 49, N 11, p. 247—254.1 112. Mole к H. Verfahren und Vorrichtung zur Raucherbehandlung von Leben- smitteln. BDR Pat. n. 2364462, 10.07.75. (A 23 В 4/04). 113. Moore D. G. Process for smoking comestible material. — US. Pat. 3.896 242 1975. Cl. 426/314 (A 23B 4/04). 114. Novel technology of the preparation of smoking agent. Proceed. Intern. Sim-i pos. «Advances in smoking of foods», Poland, 1979, 159—168. Auth.: Kules- za J., Gora J., Podlejski J., Kolska J. 115. Olsen Carl Z i r. Smoked flavour compositions. Engl. Pat. 1498264, 31.01.75. 116. Olsen C. Smoke Flavour and its bacteriological and antioxidative effects. «Pure a. Appl. Chem», 1977, 49, 11. 325—333. 117. Person B. Vorrichtung zur Behadlung von Lebensmitteln. BDR Pat. n. 2349195. 05.1974. (A 23 b 1/04), 53 c, 1. 118. Person B. Verfahren und Vorrichtung zum Abschneiden aromatisher Stof- fe von einer Rauchernfliissingkeit bein Rauchern von Lebensmitt. BDR Pat. n. 2720838, (A 23 В 4/04) 23.11. 1978. 119. Potthast K. Zur Zusammensetzung vor Rauchermitteln. — «Fleischwirtsc- haft», 1974, Bd. 54, n. 2, 183—187. 120. Potthast K. Verfahren des Raucherns und ihr Einfluss auf Gehalt voni 3,4-benzpyren. «Fleischwirtschaft». 1978, 3, 340—348. 121. Prihaves D., Polic M. Osnovne karakteristike u proizvodnji koncentrata dima i njihova svojstva. «Tehnol. mesa». 1976, 17, n. 12, 349—351. 1 122. Primena koncentrata dima i belvita — S u polutrajnim i barenim kobasicama. Trumic Z., Polic Milica, Oterbajn O., Rankov M., «Tehnol, mesa», 1979, 20, n. 11, 311—313. 123. Radecki A., Grzybowsky J., Halkiewicz J. Isolation and identi- fication of some components of the lowerboiling fraction of commercial liquid smoke condensate. Internat. Symposium, «Advances in smoking of foods», Warschau, 1976, p. 52—58. 124. Rao G., Shoup F., Popenhagen G. Liquid smoke composition and method of making same. US Pat. 4112133, 29.09.76. ' 125. Rosin M. P., Powrie W. D., W u С. H. Identification of genotoxic vola- tiles in model browning systems and processed food. «3rd Int. Conf. Environ Mutagens, Tokyo, Mishima, Kyoto, Sept. 21—27, 1981. Abstrs» S. J., 1981, 68. 126. Ruiter A. The coloring of protein surfaces by the action of smoke. — «Le- bensmit. Wiss. Technol.», 1970, v. 3, n. 3, 98—102. J 127. Ruiter A. Color of smoked foods. — «Food Technol.», 1979, v. 59, n. б, 54Д 56, 58—60, 63. . | 128. Sink J., Hsu L. Chemical effects of smoke processing on frankfurter ma-я nufacture, — «J. Fd. Sci.», 1977, 42, n. 6, 1489—1491. 4 129. S i n к J. D., H s u L. A. Chemical effects of smoke processing on frankfurter quality and palatability characteristics. «Meat Sci.», 1979, 3, n. 4, 247—253- 130. Smits W. Timmermans A. Liquid smoke concentrate. Engl. Pat. П. 2011241, «.01.79. j 228 131. Smoke extracts for cured fish products. «World Fjsh.», 1976, 25, n. 10, 18. 132. Smoking technology for the 80s. «Int. Flavours and Food Addit.», 1978, 9, n. 6, p. 262, 265—266. 133. S у m p. Maillard reactions in food. Chemical, physiological and technological aspects. Uddevalla, Sept. 2—6, 1979. «Progr. Food and Nutr. Sci.», 1981, 5r n 1—6, 1—501 (англ.) 134. T i 1 g п e г D. Fortschtitte in Rachertechnologie. «Fleischwirtschaft», 1977, 57r n. 1, 45—50. 135. Toth L. Einflufi dec Ranchertechnologie auf die phenole des Rauches. «Flei- schwirt», 1980, 60, N 80, s. 1472—1477. 136. Trainor J. E., Haug T. J. Liquid smoke spray cabinet. US. Pat. 3.877.361r 1975. (A 23 b 1/04), Cl. 99/478. 137. Trumic Z„ D ora evic M., Masic N. Mogucnost primene koncentrata di- ma u trajnim konzervama ob mesa. — «Technol. mesa», 1976, 17, n. 12r 355—357. 138. Trumic Z., Petrovic N. Primena dima 1 koncentrata dima u industriji mesa. — «Tehnol. mesa», 1976, 17, n. 12, 340—343. 139. T u r u b a t о v i c L., Mo die P. Neka organolepticka svojstva koncentrata dima i njihov uticaj na organolepticka svojstva proizvoda od mesa. — «Teh- nol. mesa», 1976, 17, n. 12, 377—379. 140. Wasilewski S., Kozlowski J. Application of the smoke flavour extract (PDW) for the aromatization of cheeses. Proceed. Intern. Simpos. «Advances in smoking of foods», Poland, 1976, 190—194. 141. Wistreich H. E. The smokehouse process. Application of liquid smoke. «Food Technology», 1979, n. 6, 88, 90.
Оглавление Изготовление рыбы холодного и горячего копчения Изготовление кореек и грудинок горячего и холодного 143 копчения . . ................................154 Обработка аэрозолями коптильных препаратов . . . 155- Обработка продуктов в парах коптильных препаратов . . 163 Характеристика способа .............................. 163 Основные технологические факторы . .... 167 Оптимизация процесса копчения рыбы . . . . 172 Обработка изделий препаратами в электростатическом поле 175 Особенности использования различных коптильных препаратов 177 Введение............................................................ Глава 1. Коптильные препараты....................................... Химический состав коптильных препаратов................... Способы изготовления коптильных препаратов .... Приемы удаления смол из исходного сырья . . . Современные требования к коптильным препаратам . Изменения препаратов при хранении .... • . Гигиеническая оценка коптильных препаратов ?\. Глава 2. Способы применения коптильных препаратов................... Технологические приемы применения коптильных препаратов Добавление препарата непосредственно в продукт Выдерживание в водном растворе коптильного пре- парата . . . . ........................ Инъекция коптильного препарата в толщу продукта Орошение (разбрызгивание) коптильным препаратом Обработка тонкодиспергированными коптильными пре- паратами . . ............................... Обработка аэрозольной коптильной средой Сравнительная оценка продукции бездымного копчения Г л а в а 3. Вспомогательное оборудование, применяемое для бездымного копчения . . . ....................... Устройства для распыления коптильных препаратов Устройства для диспергирования растворов ................ Обработка в электростатическом поле....................... Оборудование для других способов копчения .... Глава 4. Химико-техиологические основы бездымного копчении Химическая природа аромата н вкуса копчения .... Окрашивание поверхности обрабатываемых изделий Проникновение коптильных компонентов в продукт Химические и биохимические изменения в продуктах Ингибирование окислительной и микробной порчи Изменения в составе жирных кислот липидов Аминокислоты в рыбе холодного копчения Аминокислоты в рыбе горячего копчения .... Содержание различных форм азота в сыре Пищевая ценность продукции бездымного копчения ' Пищевая ценность белков копченой рыбы Перевариваемость in vitro белков мясных продуктов Содержание витаминов в продуктах бездымного копчения . . . ........................... 3 8 8 31 48 55 57 59 61 61 61 62 65 65 67 70 82 85 85 89 97 100 102 102 111 116 118 118 124 126 132 135 137 137 138 141 с применением коптильных Глава 5. Производство копченых изделий препаратов ............................... Обработка непосредственным контактом с препаратом 143 143 Глава 6. Перспективы развития и совершеиствоваиия бездымного копчения........................................................186 Совершенствование технологии производства рыбы холод- ного копчения ..............................................186 Совершенствование технологии производства рыбы горя- чего копчения............................................- 196 Заключение............................................................214 Список использованной литературы . ...........................224 230