docPobierz
download 
Reklamacja Transkrypt
Pobierz
22 maszyny i technologie Wielofunkcyjność osłonek sztucznych Osłonki jako opakowania jednostkowe są niezastąpioną częścią wyrobów mięsnych nadając im kształt, formę i stabilność. Stanowią jednocześnie zewnętrzną prezentację oferowanych produktów oraz spełniają specyficzne wymagania odbiorców. W procesie wytwarzania wyrobów mięsnych spełniają więc następujące funkcje: • formują kształt i ochraniają produktu, • stanowią barierę dla substancji obcych, • umożliwiają przeprowadzenie operacji technologicznych przy zachowaniu niezmienionego kształtu wyrobów, • zmieniają warunki dyfuzji gazów i pary wodnej między wyrobem a otoczeniem, • ułatwiają pakowanie, transport i obrót wyrobami, • stają się elementem informacyjno- marketingowym. Znaczącą technologicznie grupę osłonek stanowią osłonki sztuczne otrzymywane z surowców pochodzenia naturalnego (kolagen, celuloza), względnie z tworzyw polimerowych (materiały syntetyczne). Dobór surowca decyduje w istotny sposób o ich jakości, cechach i przydatności technologicznej tej grupy osłonek. Osłonki sztuczne jako opakowania ograniczające lub selektywnie ograniczające migrację gazów i pary wodnej wpływają hamująco na procesy oksydacyjne i stymulują wielkość ubytków następujących w nadzianej masie wędlinowej w czasie procesów produkcyjnych. Zabezpieczając produkt przed wnikaniem do jego wnętrz niepożądanych obcych zapachów i skutecznie ograniczając rozwój patogennej mikroflory w dużym stopniu odpowiedzialnej za psucie się wyrobów, wpływają na jego jakość i trwałość. Cechy i charakterystyka osłonek sztucznych Technologicznie koncepcja rozwoju produkcji osłonek sztucznych opiera się na wyeliminowaniu wad osłonek naturalnych i znalezieniu rozwiązania pozwalającego na łatwiejsze składowanie, stałość kalibru osłonki, usprawnienie procesu nadziewania, wyższą czystość mikrobiologiczną oraz możliwość uzyskania różnorodnej barwy i zastosowania nadruku. Przydatność materiałów do wytwarzania osłonek sztucznych wyznaczają następujące pożądane ich właściwości: • wytrzymałość mechaniczna i cechy reologiczne, • odporność na wysokie temperatury, wodę, składniki farszu i dymu, • przepuszczalność dla pary wodnej, gazów i składników dymu wędzarniczego, • tzw. powinowactwo do składników farszu (adhezja). Materiały stosowane do produkcji osłonek sztucznych powinny charakteryzować się stosunkowo dużą wytrzymałością na odkształcenie ze względu na fakt, że są wypełniane farszami pod ciśnieniem osiągającym wartość 0,3 MPa. Osłonki powinny ponadto wykazywać właściwości lepkosprężyste oraz ulegać sprężystemu odkształceniu (minimum 10%) utrzymywanym w procesach termicznych przynajmniej do temperatury 82°C. Podstawowe funkcje osłonek sztucznych w systemie dystrybucji wyrobów mięsnych sprowadzają się do: • ochrony produktu w czasie transportu i magazynowania, • informacji o cechach produktu istotnych dla przebiegu dystrybucji, cd. str. 24 24 maszyny i technologie • umożliwienia optymalnego wykorzystania powierzchni i pojemności magazynowych oraz środków transportowych, • ułatwienia mechanicznych prac magazynowych i operacji za- i wyładunkowych, • umożliwienia sprzedaży wyrobów w punktach samoobsługowych i automatach dystrybucyjnych. Osłonki sztuczne będące produktem o wielofunkcyjnym znaczeniu technologicznym, a zarazem ekonomicznym stanowią również istotny czynnik w akcie sprzedaży wyrobów mięsnych. Różnorodne funkcje spełniane przez osłonki zarówno wobec samego produktu, jak i jego produkcji i dystrybucji powoduje, że ich projektowanie jest zabiegiem interdyscyplinarnym. Przy ich wytwarzaniu niezbędne jest uczestnictwo technologów żywności, materiałoznawców, plastyków, poligrafów i handlowców. Mając na uwadze funkcje technologiczne i psychologiczne jakie spełniają osłonki sztuczne w procesie produkcji wyrobów mięsnych, transporcie i magazynowaniu oraz dystrybucji należy również uwzględnić zasady wzornictwa graficznego przy ich wytwarzaniu. Zrealizowanie tych zasad powinno: • przyciągać uwagę potencjalnych nabywców wyrobów mięsnych, • umożliwiać identyfikację produktów, • rozbudzać chęć zakupu, • wywoływać zadowolenie konsumenta z zakupionego produktu mięsnego. Sztuczne osłonki produkuje się obecnie zarówno z materiałów naturalnych (substancje białkowe, celuloza), jak również z surowców syntetycznych (tworzywa polimerowe). Ze względu na pochodzenie materiałowe surowca wyróżnia się, mające największe zastosowanie, następujące grupy osłonek sztucznych: • osłonki z uwodnionej celulozy (wodzian celulozy) i wiskozy, • osłonki z tkanin, • osłonki z utwardzonych białek, • osłonki poliamidowe, • osłonki z polichlorku winylidenu, • osłonki z polipropylenu i polietylenu. Wykorzystywane materiały do produkcji osłonek sztucznych mają zróżnicowane właściwości, co wpływa na zachowanie się osłonek w procesach obróbki termicznej, wędzenia, suszenia i dojrzewania. Dobierając rodzaj osłonki należy więc uwzględniać zróżnicowaną adhezję do farszu materiału, z którego jest wykonana. Pozwala to na eliminowanie wad wyrobów, do których należą: • oddzielanie się farszu od osłonki, • podcieki tłuszczu i galarety, • zbyt ścisłe przyleganie uniemożliwiające oddzielanie się osłonki od farszu. Osłonki celulozowe Naturalnym surowcem do produkcji osłonek celulozowych jest celuloza, której źródłem jest drewno o wysokiej jakości lub włókna pokrywające nasiona bawełny (linters).Odpowiednio przetworzona celuloza stanowiąca regenerowaną wiskozę jest natomiast surowcem do produkcji osłonek celofanowych. Wszystkie osłonki celulozowe charakteryzują się dobrą wytrzymałością na rozerwanie, która obniża się po koniecznym zwilżeniu ich wodą przed nadziewaniem. W warunkach takich częściowo zanika ich sprężystość, a odkształcalność przybiera charakter plastyczny z granicą odkształcenia. Wykazują one odporność na działanie środowiska o temperaturze do 100°C. Mając dobrą przepuszczalność dla pary wodnej (1300g / m² • doba • d) oraz gorszą dla gazów (90cm3 / m² • doba • d), a cechując się prawidłowym zachowaniem podczas wędzenia znajdują zastosowanie do szerokiej gamy wyrobów mięsnych. W porównaniu z osłonkami naturalnymi pozwalają na znaczną redukcję zawartości 3,4 - benzopirenu w wędzonych wyrobach do poziomu 0,3 - 0,5 µg / 1kg, przy czym sama osłonka kumuluje go w ilości 3,4 - 4,0 µg / 1 kg. Świadczy to o stosunkowo dużej barierowocd. str. 26 26 maszyny i technologie ści osłonek celulozowych dla kancerogennych związków zawartych w dymie wędzarniczym. Mocząc osłonki celulozowe można regulować ich adhezyjność do farszów. Cechy adhezyjności ogranicza moczenie przez 3- 5 minut w roztworze wodnym NaCl i syropu glukozowego w temperaturze 20°C. Osłonki celulozowe nabierają coraz większego znaczenia ze względu na możliwości wytwarzania ich o różnej budowie ścianek, a co za tym idzie o różnych właściwościach. Modyfikacje polegają na pokrywaniu tkaniny wytworzonej na bazie celulozy innymi warstwami materiałów, co powoduje osiąganie różnych właściwości osłonek (przyleganie do farszu, łatwa zdejmowalność). Dodatek włóknistej celulozy pozwala natomiast na zwiększenie wytrzymałości mechanicznej osłonek, szczególnie po nasyceniu ich wodą. Nowym kierunkiem jest tworzenie osłonek celulozowych o znaczącym wzroście wytrzymałości na rozciąganie wytwarzanych z włókien celulozowych (flizelina celulozowa), co osiąga się wskutek ich optymalnego łączenia. Impregnowanie osłonek celulozowych polegające na pokrywaniu flizeliny innymi substancjami (białka, tworzywa sztuczne) wpływa na zmiany w zakresie przepuszczalności ściany osłonki (dym, gazy, para wodna) oraz decyduje o powinowactwie osłonki do farszów mięsno-tłuszczowych i podrobowych. Cechy te pozwalają na uzyskanie słabego przylegania osłonki do masy wędlinowej, co pozwala na zastosowanie ich w produkcji kiełbas tzw. bezosłonkowych (łatwe zdejmowanie osłonek po zakończonym procesie produkcyjnym). Ze względu na przepuszczalność dla składników dymu mogą one być wykorzystywane w produkcji wyrobów wędzonych. Możliwości techniczno - technologiczne w zakresie produkcji osłonek celulozowych pozwalają na optymalny dobór tych osłonek w zależności od wymagań produkcyjnych determinowanych wymaganiami poszczególnych grup asortymentowych wyrobów mięsnych. Odpowiednio dobrane osłonki celulozowe sprawdzają się w produkcji wyrobów mięsnych parzonych i surowych, suszonych i dojrzewających, salami z obsypkami przyprawowymi oraz niektórych wędlin podrobowych i wyrobów garmażeryjnych. Osłonki białkowe Osłonki białkowe charakteryzują się dobrą wytrzymałością na rozrywanie i lepkosprężystymi właściwościami. Wykazują dobrą przepuszczalność dla pary wodnej (950 g / m² • doba • d) i gazów (105 cm3/ m² • doba • d). Ich cechą charakterystyczną jest kurczenie się wraz z całą nadzianą masą analogicznie jak osłonek naturalnych, co jest wynikiem ich właściwości oraz dobrego powinowactwa do składników farszu. Mimo, że są przepuszczalne dla składników dymu wędzarniczego stanowią pewną barierę dla kancerogennego 3,4 - benzopirenu, którego ilość w wyrobach wędzonych w osłonkach białkowych kształtuje się na poziomie 0,8 - 1,2 µg / 1 kg. Natomiast sama osłonka zawiera go po wędzeniu w ilości 3,3 - 3,7 µg /1 kg. Poprzez fakt, że osłonki białkowe łączą w sobie najlepsze cechy osłonek naturalnych i sztucznych są szeroko przydatne w produkcji wyrobów mięsnych stając się w wielu przypadkach dobrą alternatywą technologiczną dla osłonek naturalnych. Do wytwarzania masy kolagenowej będącej bezpośrednim surowcem do produkcji osłonek białkowych wykorzystuje się skórę właściwą pozbawioną błony licowej oraz dwoinę (pozostałość po zdjęciu skóry licowej). Najbardziej przydatne są skóry bydlęce, które zawierają w swojej budowie 75 - 80% warstwy siateczkowej. Warstwa ta jest zbudowana z mocnych sprężystych siateczkowanych włókien elastynowej i kolagenowej tkanki łącznej przebiegających w różnych kierunkach oraz krzyżujących się nawzajem (polaryzacja włókien), co wpływa na wytrzymałość wytwarzanych później osłonek białkowych. Mechaniczną wytrzycd. str. 28 28 maszyny i technologie małość osłonek białkowych można dodatkowo wzmacniać poprzez dodatek substancji sieciujących włókna kolagenowe poprzez tworzenie wiązań krzyżowych (aldehyd glutarowy, metyloceluloza). Odporność mechaniczną osłonek białkowych osiąga się stosując przy ich wytwarzaniu proces suszenia w strumieniu gorącego powietrza, co powoduje tworzenie się mostków pomiędzy sąsiadującymi łańcuchami polipeptydowymi kolagenu. Następujący po suszeniu zabieg garbowania (fenole, aldehydy, dwualdehydy) wpływa na elastyczność i umożliwia marszczenie osłonek białkowych. Wszystkie osłonki białkowe dzielą się na jadalne określane terminem kolagenowe oraz niejadalne. Jadalne osłonki białkowe nie zawierają mocno usieciowanego kolagenu przez co są zbliżone właściwościami najbardziej do osłonek naturalnych. Przepuszczają dobrze parę wodną, składniki dymu wędzarniczego i powietrze, a zarazem cechują się wysoką jałowością mikrobiologiczną. Charakteryzuje je dobra kruchość, zgryzalność i brak konieczności moczenia przed nadziewaniem. Stanowią doskonałą alternatywę dla osłonek naturalnych w produkcji wielu wyrobów mięsnych, w tym również kiełbas surowych dojrzewających pokrywanych pleśnią. Są one najczęściej produkowane z dwoiny bydlęcej, z której pochodzą włókna kolagenowe. Uzyskane włókna kolagenowe mogą być utwardzane, niekiedy z dodatkiem substancji nawilżających i barwiących oraz utrwalane aldehydem mrówkowym. W efekcie zastosowania takich zabiegów stają się niejadalne, posiadając równocześnie twardą i mocną teksturę ścianki. Takie osłonki kolagenowe słabiej przyklejają się do farszu i łatwiej można je zdejmować niż jadalne. Mając mocną teksturę ścianki osłonki te charakteryzują się natomiast dużą wytrzymałością mechaniczną. Posiadane cechy czynią je przydatnymi w produkcji wyrobów wędzonych, podsuszanych i suszonych. Przed nadziewaniem wymagają moczenia w wodzie o temperaturze ok. 20°C względnie w roztworze chlorku sodu, co poprawia ich elastyczność przy nadziewaniu. Właściwości fizykochemiczne osłonek białkowych są często modyfikowane za pomocą dodatków wpływających na zwiększenie ich odporności na ogrzewanie (dodatek włókna celulozowego), poprawę właściwości poślizgowych i zapobieganie marszczeniu się na wyrobie (dodatek oleju roślinnego). Dodatek substancji elastycznych (włókna elastynowe) mieszanych z kolagenem pozwala na uzyskanie osłonek bardziej odpornych mechanicznie o lepszych właściwościach i wyższej temperaturze denaturacji. Najnowsza generacja osłonek kolagenowych jadalnych cechuje się dobrym zgryzem oraz dużą delikatnością porównywalną z jelitami cienkimi baranimi. Z grupy białkowych opakowań jednostkowych w produkcji wyrobów mięsnych wykorzystuje się ponadto jadalne folie kolagenowe służące do owijania wyrobów garmażeryjnych oraz produktów suszonych, smażonych, surowych i wędzonych. Jadalne powłoki foliowe mogą być wykorzystywane jako nośniki wielu dodatków (składniki zapachowe, antyoksydanty, witaminy, substancje barwiące). Osłonki poliamidowe Osłonki poliamidowe należą do osłonek produkowanych z surowców syntetycznych. Charakteryzują się dużym stopniem granicznego odkształcenia. W niekorzystnych warunkach mogą się odkształcać zmieniając trwale kształt wyrobu. Wykazują odporność termiczną do temperatury ponad 120°C i cechują się niską przepuszczalnością dla pary wodnej (9 g / m² • doba • d), ale zdecydowanie większą dla gazów(250-360 cm3 /m² • doba •d ). Charakteryzują się małą adhezją do składników farszu, co czyni je przydatnymi w produkcji wyrobów przeznaczonych do plasterkowania. Właściwości tych osłonek można modyfikować technologicznie. Dużą przydatność wykazują osłonki poliamidowe o bardzo dobrych właściwościach cd. str. 30 30 maszyny i technologie barierowych w stosunku do pary wodnej, tlenu, a zarazem braku przepuszczalności dla składników dymu wędzarniczego. Wszystkie cechy osłonek poliamidowych predysponują je do stosowania do wyrobów parzonych, surowych nie wędzonych, niektórych podrobowych i garmażeryjnych oraz wszystkich wyrobów mięsnych nie poddawanych procesom związanym z ubytkiem masy. Charakterystyczną cechą osłonek poliamidowych jest ich odporność na działanie drobnoustrojów. Osłonki tekstylne W produkcji niektórych wyrobów mięsnych znajdują zastosowanie osłonki z tkanin (tekstylne). Do tej grupy należą szyte osłonki wiskozowe w połączeniu z akrylanem oraz osłonki z tkaniny jedwabnej impregnowane preparatami białkowymi. Osłonki tekstylne w postaci impregnatu charakteryzują się dużą wchłanialnością składników dymu wędzarniczego oraz przepuszczalnością pary wodnej i dobrym oddzielaniem się od masy wędlinowej. Sprawdzają się w temperaturze do 88°C i wymagają przed nadziewaniem moczenia w wodzie przez 30 minut. Znajdują duże zastosowanie w produkcji wyrobów podrobowych, głównie salcesonów oraz wyrobów garmażeryjnych i wędlin surowych dojrzewających. Osłonki tekstylne są również produkowane w wersji z dodatkami, najczęściej przyprawowymi. Jest to szczególnie przydatne w produkcji wyrobów garmażeryjnych, galantyn oraz salami. Barierowe osłonki z tworzyw sztucznych W przetwórstwie mięsa zastosowanie mają jednowarstwowe i wielowarstwowe osłonki na bazie celulozy pokryte warstwą polichlorku winylidenu (PVCD). Warstwa barierowa PVCD może być wbudowana na zewnętrznej lub wewnętrznej ścianie osłonki. Innymi osłonkami z grupy osłonek barierowych są laminaty wytwarzane metodą ko- ekstuzji będące kombinacją kilku warstw tworzyw sztucznych o określonych właściwościach. Do warstw tych stosuje się następujące tworzywa: • poliamidy odpowiedzialne za wytrzymałość mechaniczną, • polipropylen nieprzepuszczalny dla pary wodnej, • alkohol etylowinylowy (EVOH) barierowy dla tlenu, aromatów i gazów, • poliestry wpływające na wytrzymałość, sztywność i odporność termiczną. Obecnie produkowane osłonki barierowe wykazują dobre właściwości obkurczające się (termokurczliwość) oraz dużą wytrzymałość na wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę. Umożliwiają produkcję wyrobów mięsnych bez ubytków masy oraz aromatyczności w czasie produkcji, przechowywania i magazynowania. Wyróżniają się one bardzo niską przepuszczalnością dla tlenu wynoszącą 8 cm³ / m² • doba. d oraz niskim współczynnikiem przenikania pary wodnej(0-3 g/m2 .doba. d). Cechą charakterystyczną osłonek barierowych jest ponadto odporność na działanie drobnoustrojów, w tym pleśni oraz możliwość ich zastosowania do wyrobów sterylizowanych. Nowe kierunki w zakresie produkcji osłonek sztucznych Rozwój mechanizacji procesu nadziewania i zamykania osłonek powoduje coraz większą konieczność stosowania osłonek przeznaczonych do zamykania na automatach (zastosowanie podwójnego klipsowania) umożliwiających jednocześnie kontrolę napełniania. Obecne technologie wytwarzania osłonek sztucznych pozwalają na ich uszlachetnianie poprzez: • stosowanie nadruków, • marszczenie, • perforowanie, • wiankowanie, • cięcie i klipsowanie, • wzbogacanie w dodatki dekoracyjne, odcd. str. 32 32 maszyny i technologie żywcze, zdrowotne oraz poprawiające atrakcyjność, • impregnowanie. W praktyce stosuje się często impregnację od wewnętrznej ścianki osłonki preparatem dymu wędzarniczego. Osłonki takie mogą także wnosić dodatkowo zabarwienie na powierzchni wyrobów mięsnych, co ma znaczenie dla uzyskania cech wędzonych przy stosowaniu tylko parzenia. W procesie uszlachetniania osłonek stosuje się ponadto wklejanie siatek i przędzy pełniących rolę dekoracyjną i podporową. Innym zabiegiem uszlachetniającym jest nanoszenie przypraw, co pozwala na ich zaaplikowanie na produkt, po czym osłonka stanowiąca materiał nośnikowy jest po obróbce wyrobu zdejmowana. Stosowanie przypraw w takiej aplikacji daje szereg zalet, do których należy : • równomierne rozmieszczenie przypraw na powierzchni wyrobów, • zapewnienie atrakcyjności i niepowtarzalnego wyglądu, • umożliwienie ewentualnego plasterkowania bez ubytku dodanych przypraw. Coraz częściej niektóre rodzaje osłonek (białkowe, celulozowe) wytwarza się w kombinacji z siatkami i innymi materiałami tekstylnymi. Przy wytwarzaniu osłonek kolagenowych stosuje się również dodatek nanocelulozy, która wpływa na poprawę ich parametrów mechanicznych. W związku z faktem, że farsze mięsne uzyskują swój charakterystyczny stabilny kształt dopiero podczas obróbki cieplnej wskutek zachodzącej koagulacji białek, szuka się nowych rozwiązań w zakresie produkcji wyrobów bezosłonkowych produkowanych bez konieczności zdejmowania wcześniej użytych osłonek. Przesłanki te oraz deficyt osłonek naturalnych przy równoczesnym rozwoju techniczno - technologicznym doprowadził do relatywnie dużego zastosowania masy kolagenowej do wytwarzania osłonek w systemie koekstruzji. Wytwarzanie termoplastycznej osłonki tą metodą pozwala na zapewnienie ciągłości procesu produkcyjnego oraz osiągnięcie wysokiej wydajności i dobrej higieny produkcji. Istotą wytwarzania osłonek z masy kolagenowej jest jednak konieczność sieciowania włókien kolagenowych, aby zapewnić niezbędną stabilność tych osłonek. W rezultacie zwiększa to koszt ich wytwarzania. Znaczącym jest także występujący deficyt surowca do produkcji masy kolagenowej. W związku z takimi przesłankami pewne zastosowanie znajdują obecnie osłonki tworzone z alginianów (algi brunatne z rodziny Phaeophyceae), które zastępują te wytwarzane z masy kolagenowej. Ze względu na fakt, że są pochodzenia roślinnego nie są uzależnione w dużym stopniu od deficytu surowca, a zarazem akceptowane żywieniowo (przekonania religijne, upodobania konsumenckie,). Stosowanie alginianów pozwala na wykorzystanie ich cechy natychmiastowego żelowania, co eliminuje przechodzenie wielu etapów w celu wytworzenia stabilnego żelu jak to ma miejsce w przypadku osłonek z masy kolagenowej. Powstający żel alginianowy tworzy się w procesie koekstuzji ,,na zimno" przez kontakt z roztworem związku wapnia (kationy Ca+²).W procesie wytwarzania osłonek (otoczek) alginianowych należy optymalnie zestawić poszczególne składniki, aby roztwór alginianu nadawał się do koekstruzji, a podawane z pewną prędkością pasmo farszu zostało równomiernie pokryte roztworem alginianu o właściwej grubości. W celu uzyskania stabilnej otoczki duże znaczenie ma zapewnienie równowagi pomiędzy tworzącą się osłonką a farszem. Osłonki alginianowe znajdują przede wszystkim zastosowanie w produkcji wyrobów surowych, parzonych i suszonych o małej średnicy batonów. Prace rozwojowe obecnie idą w kierunku, aby funkcjonujący system wytwarzania osłonek maszyny i technologie metodą koekstruzji w pełni zintegrować z pozostałymi procesami wytwarzania wędlin (wędzenie, obróbka termiczna). Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik 33
