Термическая обработка колбасных изделий. Термическая обработка колбас включает осадку, обжарку, варку, копчение, охлаждение и сушку. Мясные хлеба запекают.
Осадка. Это выдержка нашприцованных в оболочку колбас (кроме ливерных) в подвешенном состоянии в специальной осадочной камере при температуре близкой к 0 0С. В зависимости от вида колбасных изделий, продолжительность осадки подразделяется на: кратковременную и длительную. Кратковременной осадке подвергают вареные колбасы, сосиски и сардельки (2-4 часа), полукопченые колбасы (4-6 часов), варено- копченые колбасы (24-48 часов).
Осадка сырокопченых полусухих колбас длится в течение 1-2 суток при температуре воздуха не ниже 22-24 0С, относительной влажности не ниже 92-94 %. Окончание осадки определяют по подсохшей оболочке, плотно облегающей колбасу, при нажатии на которую фарш не выдавливается, становится упругим, цвет фарша – красный. Длительной осадке подвергают сырокопченые и сыровяленые колбасы (5-7 суток). Значительное различие в продолжительности осадки для различных колбасных изделий обусловлено различными целями, достигаемыми в процессе осадки.
Кратковременная осадка. При таком виде осадки восстанавливается коагуляционная структура фарша (разрушенная при измельчении и шприцевании). Поскольку в структурообразовании участвует вода, разрушение структуры приводит к увеличению доли слабосвязанной влаги. Это повышает интенсивность ее испарения во время последующей обжарки и приводит к некоторому снижению выхода. При кратковременной осадке увеличивается доля прочносвязанной влаги, фарш уплотняется и становится монолитным. Продолжается развитие реакций, связанных со стабилизацией окраски. Во время осадки происходит также подсушивание поверхности батонов, что улучшает условия последующей обжарки колбас (1).
Длительная осадка. При длительной осадке происходит подсушивание оболочки и уплотнение фарша, протекают сложные ферментативные и микробиологические процессы. В результате этих процессов формируется специфический вкус и аромат, происходит вторичное структурообразование, стабилизируется окраска. Вторичное структурообразование происходит вследствие изменения состояния белковой системы: появляются признаки разрушения внутриклеточных морфологических элементов, и становится заметен гидролитический распад белковых веществ, который сопровождается увеличением как остаточного, так и полипептидного азота. Вследствие разрушения клеточной структуры саркоплазма мышечных волокон набухает и гомогенизируется. Поперечная исперченность мышечных волокон исчезает и обнаруживается лишь у отдельных волокон.
Одновременно с гидролитическим распадом белков начинает уменьшаться их растворимость. Падение растворимости белков является свидетельством возникновения межмолекулярных связей, которые возникают вследствие непосредственного контакта между активными группами белковых молекул.
Как в водорастворимой, так и в солерастворимой фракциях белков уменьшается число кислотных и основных группировок в результате их взаимодействия с образованием солевых мостиков. Во фракции солерастворимых белков число кислотных групп уменьшается более интенсивно, чем число основных. Это ведет к сдвигу изоэлектрической точки в нейтральную сторону. Одновременно значительно уменьшается число сульфгидрильных групп, агрегирование солерастворимых белков протекает как в результате взаимодействия заряженных групп, так и вследствие возникновения дисульфидных связей.
Таким образом, в период длительной осадки копченых колбас вслед за восстановлением токсотропных каогуляционных связей между белковыми частицами, начинают возникать более прочные связи, в том числе водородные, дисульфидные, солевые мостики. Все это происходит одновременно с гидролитическим распадом белков, т.е. разрывом пептидных связей в главных цепях. Возникает пространственная конденсационная структура, обуславливающая изменение структурно-механических свойств продукта. При этом более прочный пространственный каркас и с большей скоростью образуется в периферийном слое, где обезвоживание фарша идет интенсивнее.
Уменьшение общего числа заряженных групп белковых молекул и смещение изоэлектрической точки солерастворимых белков в нейтральную сторону вызывает снижение водосвязывающей способности фарша. Это способствует более интенсивному обезвоживанию в процессе сушки (2).
Обжарка. После осадки вареные колбасы, сосиски, сардельки, полукопченые и варено-копченые колбасы поступают на обжарку. Обжарка представляет собой кратковременную обработку поверхности колбасных изделий коптильным дымом при высоких температурах перед их варкой. В зависимости от толщины стенки оболочки и размеров образца продолжительность обжарки составляет 30-40 минут для сосисок и до 180 минут для колбас в синюгах и пузырях. В начале обжарки температуру поддерживают на уровне 50-60 0С, постепенно повышая ее до уровня 90-100 0С.
Обжарка осуществляется в стационарных или универсальных термокамерах.
В результате обжарки кишечная оболочка и поверхностный слой продукта под оболочкой дубятся, приобретая повышенную механическую прочность и устойчивость к микроорганизмам. Таким образом, обжарка повышает защитные свойства оболочки и поверхностного слоя продукта. Продукт приобретает специфический запах и привкус коптильных веществ.
Приобретение окраски поверхностью изделия зависит не только от воздействия на нее составных частей дыма, но и от температуры. Аналогичный результат получается даже в том случае, когда изделия подвергаются сухому нагреву в отсутствии дымовых газов, если температура достаточно высока. Высокие температуры сами по себе способны вызывать уплотнение внешнего слоя в результате денатурации и усиленной коагуляции белков.
Эффект обжарки и ее продолжительность зависят от свойств и состояния оболочки, температуры, влажности и аэродинамического состояния среды от концентрации в ней коптильных веществ. Способность поверхности продукта к адсорбции коптильных веществ становится максимальной тогда, когда она освобождается от избытка влаги. Однако при чрезмерном высушивании она снижается, вследствие сужения капилляров в поверхностном слое продукта. Поэтому для нормального хода обжарки необходимо, чтобы поверхность продукта обладала определенной влажностью. Батоны поступают в обжарку с температурой 5-15 0С, то есть иногда ниже точки росы для воздуха в обжарочной камере. Следовательно, в самом начале обжарки вместо подсушки может произойти конденсация влаги на поверхности продукта, и лишь после того, как температура поверхности превысит точку росы, начинается подсушивание. Обжарку следует осуществлять в две фазы: первая – подсушка, вторая – собственно обжарка. Высушивание продукта продолжается и после того, как наступает вторая фаза, что существенно сказывается на выходе и свойствах готовой продукции. В период обжарки готовые изделия теряют в массе от 10-12 % (для сосисок) до 4-7 % (для вареных) и до 7 % для полукопченых колбас. Скорость испарения влаги во время обжарки должна быть разной: в первой фазе – высокая, во второй – наоборот.
Существенную роль при обжарке играет относительная влажность. При ее снижении с 12 до 5 %, скорость испарения возрастает на 30 %. Величина относительной влажности должна быть не ниже 3 %, в противном случае оболочка теряет эластичность и легко разрушается. При влажности выше 25 % обжарка сильно замедляется, поверхность батона долго сохраняет серую окраску. Поэтому подсушку и обжарку при относительной влажности воздуха 10-12 % и скорости движения окружающей среды 2 м/с, за 15-20 минут до окончания обжарки влажность в камере повышают до 52 
5 % во избежание образования излишней морщинистости оболочки.
В процессе обжарки активируется реакция цветообразования (начиная с температуры 25-30 0С), за счет интенсивного распада нитрита натрия. Метмиоглобин восстанавливается до нитрозомиоглобина. Необходимо отметить, что применение низких температур, или сокращение его продолжительности приводит к появлению пористости и бледно-серого цвета.
Во второй фазе обжарки важное значение приобретает концентрация воздушно-дымовой смеси, так как от нее главным образом зависит продолжительность этой фазы. Но при чрезмерно большой густотедыма цвет поверхности становится очень темным. Оптимальная густота дыма, выражаемая экстинкцией, колеблется в пределах 0,26—0,29.
Во время обжарки температура в толще изделий с небольшим диаметром повышается до 40-50 0С, а с большим диаметром – до 30-40 0С. В обоих случаях в течение какого-то промежутка времени она находится в пределах, оптимальных для деятельности ферментов и развития микроорганизмов (25-35 0С). Это, с одной стороны, оказывает благоприятное воздействие на цветообразование, так как происходит восстановление метмиоглобина с образованием нитрозомиоглобина при участии тканевых редуцирующих веществ и бактериального фермента нитритредуктазы, стимулирующего превращение нитрита в окись азота. С другой стороны, в глубине батонов большого диаметра возрастает количество микробов. Если температура обжарки поддерживается на недостаточно высоком уровне, а продолжительность процесса соответственно возрастает, ускоряется распад нитрита до молекулярного азота. Окраска исчезает, фарш становится ноздреватым. При несоблюдении температурного режима во время посола, куттерования, осадки может произойти закисание фарша, особенно опасна задержка колбас между обжаркой и варкой (более чем на 30 минут).
В последнее время все более широкое применение находят коптильные препараты. К преимуществам их использования относят:
1. отсутствие оборудования для получения и очистки дыма;
2. возможность регулирования состава коптильных препаратов;
3. наличие антиокислительных и бактерицидных свойств;
4. медико-биологические гарантии на отсутствие канцерогенов и других нежелательных веществ;
5. точность дозировки и равномерность распределения в продукте;
6. экологическая чистота процесса.
В зависимости от вида вырабатываемой продукции коптильные препараты применяют:
1. путем введения в мясную эмульсию;
2. орошением поверхности продукта;
3. погружением продукта в раствор коптильной жидкости;
4. распылением препарата в обжарочной камере.
Введение в состав эмульсий и нанесение на поверхность коптильных жидкостей осуществляют перед термообработкой.