7. Штучна білкова ковбасна оболонка

Штучні ковбасні оболонки із затверділого білка називаються «штучні білкові оболонки». Їх створеня почалося в 1925 році, коли студент з машинобудування у вищій технічній школі Дармштадта, Вальтер Беккер, дійшов до думки отримання оболонки із шкіряних покривів тварин. Він виходив при цьому з того, що шляхом переробки шкірних покривів, які на 99% складаються з чистого білка, виникає маса, біологічно схожа з натуральними кишками, і ця маса може бути придатна для виготовлення штучної оболонки. У 1933 році почалося виробництво у великому масштабі, після якого можна було завершити розвиток складної методики. Спочатку така штучна ковбасна оболонка виготовлялася лише в невеликому асортименті. З плином часу були розроблені спеціальні типи, які допускали багатостороннє застосування у всіх областях м'ясопереробного виробництва.

У 1937 році, були створені передумови для виготовлення кільцевої оболонки. З 1962 року створювалися білкові ковбасні оболонки в спеціальному виконанні для виготовлення сирокопченої ковбаси. Розробка єдиної їстівної штучної ковбасної оболонки була завершена в 1956 році. На початку оболонки малих калібрів з колагену були в рулонах, з 1964 року стало можливим їх гофрування. Палітра колагенових продуктів була розширена в 1984 році їстівною колагеновою плівкою, яка використовується для упакування окостів і ковбасних виробів, а також для смажених виробів, паштетів і рибних страв.

Виготовлення білкових ковбасних оболонок.

До білкових ковбасних оболонок відносяться:

· Оболонки з затверділого сполучнотканинного білка (колагену), які виготовляються у формі прямих або зігнутих рукавів. Ці відносно товстостінні оболонки непридатні для спільного споживання з їх вмістом.

· Їстівні білкові ковбасні оболонки малого діаметра, тонкостінні у формі прямих або зігнутих рукавів, які придатні для споживання разом з вмістом.

Сировиною для обох видів вищевказаних штучних оболонок є внутрішня частина шкур тварин (міздра) або «спилок», який у шкіряному виробництві на спеціальних машинах відділяється від внутрішньої сторони шкури великої рогатої худоби. Можливе використання також іншої колагенвмісною сировини, наприклад, хрящів і тощо.

Використання сучасної техніки охолодження дозволяє підтримувати низьку температуру колагенової маси протягом процесів підготовки сировини і виготовлення оболонки. Підтримання досить низької температури колагенової маси, замоченої в нейтральному або кислому середовищі, попереджає досягнення температури денатурації у ході технологічного процесу. У результаті волокниста структура матеріалу зберігається, денатурація не відбувається, що сприятливо позначається на здатності колагену відновлювати структуру.

Технологічний процес виготовлення білкової оболонки починається з хімічної обробки сировини – зоління спилка. Зоління – це процес обробки сировини вапном, необхідний для:

· Набухання колагену;

· Видалення баластних білків;

· Омилення жирів.

Тривалість процесу зоління складає 35…70 діб залежно від товщини і ступеня зрілості спилка. Після зоління, для видалення вапна і механічних забруднень, спилок ретельно промивають у мийних машинах і направляють на сортування.

Для кислотного набухання і нейтралізації залишків вапна спилок обробляють розчином соляної кислоти в обертових барабанах із наступним промиванням проточною водою.

Потім з метою отримання гомогенної структури колагенової маси, спилок подрібнюють на вовчках з діаметром отворів решітки 18…20 мм. Подрібнена колагенова маса направляється на рифлені вальці машини для отримання тонкої плівки колагенових волокон.

Разволокнену масу охолоджують 24…36 год, а потім направляють до мішалки. У мішалках здійснюється інтенсивний процес змішування, метою якого є забезпечити рівномірний розподіл води, кислоти, стабілізаторів вологості, а також, при необхідності, пігментних барвників (рутилу, окису заліза). Перемішують до отримання гомогенної маси заданої в'язкості, встановленої для оболонки різного діаметру. Завершує технологічний процес гомогенізація маси. Вона являє собою пропускання колагенової маси під помірним тиском через послідовність пробивних решіток зі змінними розмірами пропускних отворів.

Для забезпечення рівномірної в'язкості, кислотності та температури по всьому об'єму маси її витримують у холодильнику протягом 2…5 діб при температурі 4…8°С і відносній вологості повітря не менше 90%. У процесі дозрівання вирівнюються в'язкість, еластичність, кислотність і температура маси. У результаті виходить готовий для екструзії білкової ковбасної оболонки матеріал.

Охолоджена колагенова маса має білий колір з жовтуватим відтінком, нелипку пружну консистенцію. Температура маси не більше 11°С, вміст сухих речовин в масі для виготовлення оболонки для ковбас і сосисок складає 12…14% і 8…9%, відповідно. Екструзія здійснюється безперервно за допомогою процесу «сухого формування». Це означає, що сформований рукав не потребує після виходу з мундштука з кільцевим зазором занурення в осаджувальну ванну (як в способі вологого формування), тому що з самого початку має достатню міцність.

Для збереження оболонкою циліндричної форми певних розмірів у неї подають стиснене повітря під тиском (3…5*10³Па). Для цього формувальна машина має «повітродувки». У процесі формування маси надається поступальний і обертальний рух, напрямку якого набувають при цьому волокна, забезпечуючи найбільшу механічну міцність оболонки.

З формувальної машини «сира» оболонка у вигляді наповненої повітрям безперервної трубки надходить у камери сушіння.

Процес сушіння білкової оболонки складається з двох етапів:

1. у закритих каналах при температурі не більше 75°С і відносній вологості 10…15%;

2. у відкритій зоні за допомогою сухого повітря температурою 40°С, в якому оболонка одночасно зрошується дубильною рідиною з подальшим видаленням її надлишку шляхом обдування стисненим повітрям.

Другу зону лінії оболонка проходить кілька разів, залежно від кратності дубіння, що у свою чергу залежить від діаметру оболонки.

Швидкість сушіння ковбасної оболонки діаметром 60 мм – 0,4 м/с, оболонки для сосисок діаметром 21 мм – 0,55 м/с.

Для інтенсифікації процесу дубіння білкову оболонку промивають зсередини і зовні проточною водою з температурою 40°С (час обробки 0,3…2 години) і обробляють нейтралізуючим агентом – розчином бікарбонату натрію з рН 8…9. Висушена оболонка намотується на бобіну і направляється на дозрівання, у процесі якого вирівнюється вологість і рН по всій її товщині і поверхні, а також хімічне зв'язування колагену дубильними речовинами. Для гофрування білкової оболонки необхідною умовою є зволоження оболонки водою або 5% сольовим розчином. Це забезпечує необхідну еластичність і міцність оболонки при гофруванні.

Основні способи дубіння білкової оболонки. Отвердіння (дубіння) виробів може здійснюватися різними способами, переважно використовуються очищені конденсати диму і гліоксалю. У випадку виготовлення їстівної тонкої оболонки використовується здатність колагенових фібрил при дегідратації (видаленні води) знову збиратися в стабільну сітку з відновленням полімерних волокон. Властивості одержуваних таким чином оболонок майже наближаються до таких як у вихідної природної сполучної тканини.

Дубіння застосовують для надання білковій ковбасній оболонці механічної міцності, термо- і вологостійкості, достатніх для використання її в ковбасному виробництві. Дубіння здійснюють шляхом зрошення сухих оболонок, наповнених повітрям, зануренням їх у розчин з дубильними речовинами або шляхом введення в колагенову масу розчинів з дубильними речовинами певної концентрації при різних значеннях рН. Іноді процес дубіння починається на стадії подрібнення сировини, тобто задовго до формування рукава оболонки, або при гомогенізації колагенової маси.

Дубіння конденсатом диму. Основним компонентом дубильної коптильної рідини є формальдегід. Дубильну дію на колаген чинить також присутні в ній з'єднання фенолів. Феноли здатні робити твердим колаген у водних розчинах (причому в кислому середовищі). Центрами сорбції фенолів є найбільш численні функціональні групи колагену – пептидні.

Сировина для дубильної рідини – деревна тирса хвойних порід. У процесі піролізу тирси у вологому середовищі утворюються димові гази, які потім конденсуються. Конденсат – рідина коричневого кольору з різким запахом диму – дистилят «А», переганяють і розбавляють – дистилятом «Б» - з метою забезпечення оптимального вмісту в дубильній рідині формальдегіду до концентрації 0,4…0,8%. Дубіння здійснюється шляхом багаторазового (4…6 разів) зрошення оболонки коптильної рідиною.

Дубіння оболонки діальдегідом. Гліоксаль – найпростіший діальдегід. Спосіб дубіння оболонки гліоксалем передбачає витримку протягом 20 хв у ванній яка містить розчин гліоксалю з рН 6,5. Після цього оболонку промивають проточною водою і сушать. Використовують також спосіб, згідно з яким гліоксаль одночасно з водою (в кількості 35…37%) і 3…4% формаліну вводять в мішалку на стадії гомогенізації колагенової маси. Додають спочатку формальдегід, а потім через 1…3 години гліоксаль. Норма вмісту гліоксалю в колагеновій масі близько 1% від сухого залишку. Під час перемішування маси її температура не повинна перевищувати 20°С. Більш висока температура може привести до желатинізації маси.

Виходячи з того, що білкові (колагенові) оболонки біологічно схожі з натуральними кишками, тому що складаються з сполучнотканого білка, то й властивості, якими вони будуть володіти, в більшості своїй будуть схожими.

Переваги та недоліки білкових ковбасних оболонок наведені на рис. 65.

Оболонки різних фірм-виробників мають свої специфічні назви. Вони можуть бути безбарвними або забарвленими. Використання забарвленої білкової оболонки дозволяє значно покращити товарний вигляд ковбасних виробів, скоротити технологічний цикл виробництва за рахунок скорочення тривалості копчення.

Практично всі фірми-виробники крім стандартних оболонок випускають спеціальні типи для певних видів ковбас та певними додатковими властивостями. Білкові оболонки, на відміну від інших видів оболонок, можуть бути їстівними. Характеристики найбільш відомих видів білкових оболонок та їх виробники описані у таблиці 56.

Рис. 65. Переваги та недоліки білкових ковбасних оболонок.

Таблиця 56

Основні виробники штучних білкових оболонок