РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Матеріали та об'єкти досліджень
Матеріалами досліджень були:
- оболонки натуральні - череви свинячі діаметром 32±3 мм (ТУ 10.02.01.147-91. Кишки свиные обработанные. Технические условия);
- вода питна (ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль качества);
- метилцелюлоза (ТУ 6-05-1857-82. Метилцеллюлоза водорастворимая);
- водні розчини із масовою часткою метилцелюлози 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0%;
- модельні зразки кишкових плівок, виготовлені з черев свинячих та оброблені пропонованими складами;
- м'ясо яловичина (ГОСТ 779-87. Мясо говядина в полутушах и четвертинах. Технические условия);
- жир-сирець свинячий (ТУ 61.1071-2000. Жир-сирець свинячий. Технічні умови).
- сіль кухонна (ДСТУ 3583-97. Сіль кухонна. Загальні технічні умови);
- цукор-пісок (ДСТУ 2316-93. Цукор-пісок. Технічні умови);
- натрій азотистокислий (ГОСТ 4197-74. Натрий азотистокислый. Технические условия);
- перець чорний молотий (ГОСТ 29050-91. Пряности. Перец черный и белый. Технические условия);
- коріандр молотий (ГОСТ 29055-91. Пряности. Кориандр. Технические условия);
- часник свіжий (ДСТУ 3233-96. Часник свіжий. Технічні умови);
- шпагати (ГОСТ 17308-88. Шпагаты. Технические условия);
- сардельки яловичі першого сорту (ГОСТ 23670-79. Колбасы вареные, сосиски и сардельки, хлебы мясные. Технические условия).
Об'єкт дослідження - бар'єрні властивості черев свинячих та якість сардельок яловичих у цих оболонках після виготовлення та в процесі зберігання.
2.2. Методи досліджень
Обробку черев свинячих вказаними складами здійснювали на етапі їх підготовки перед наповненням фаршем. Склади для обробки готували відповідно до ТУ 6-05-1857 [210].
Підготовка черев свинячих, консервованих сіллю, з метою подальшої обробки складами та використання як ковбасної оболонки включала струшування і промивання від солі у воді з температурою 15...20° С протягом 10...15 хв, а потім замочування у воді з температурою 20...35° С протягом 3...5 хв для свіжоконсервованого фабрикату, протягом 30...60 хв для фабрикату з терміном зберігання від 3 до 6 місяців, протягом 1,5...2,0 год для фабрикату з терміном зберігання понад 6 місяців. У зв'язку з тим, що для уникнення псування кишок їх необхідно накопичувати не більше, ніж на двогодинний запас, а якщо є необхідність накопичити більший запас, оболонки заливають міцним розсолом та поміщають у камеру з температурою не вище за 4° С [25, 66], обробка водними розчинами метилцелюлози (МЦ) здійснювалась нами протягом 2-х годин після проведених операцій з розмочування.
Дослідження повітропроникності та сорбційної здатності фабрикату черев свинячих. Зв'язок між проникністю та структурними характеристиками пористої системи виражається у вигляді закону Дарсі:
, (2.1)
де q - витрата повітря;
S - площа зразка кишкового фабрикату;
DР - перепад тиску;
d - товщина зразка кишкового фабрикату;
h - коефіцієнт внутрішнього тертя повітря;
К - коефіцієнт, що залежить від природи кишкового фабрикату.
Повітропроникність кишкового фабрикату може бути записана як витрата повітря через одиницю поверхні
= , (2.2)
де V - об'єм повітря, що пройшов через зразок кишкового фабрикату;
t - час, протягом якого через зразок кишкового фабрикату пройшло повітря об'ємом V.
Тому з урахуванням (2.1) повітропроникність кишкового фабрикату можна записати як
. (2.3)
Коефіцієнт К визначається пористою структурою капілярно-пористих тіл та під час теоретичного розгляду буде залежати від вибору моделі для реального тіла. Ковбасна оболонка, як і більшість пористих матеріалів, складається з капілярів різних радіусів, тому проходження повітря через таку систему капілярів може бути розглянуто на підставі відомих законів гідродинаміки.
Теоретичний розрахунок, виконаний для капілярно-пористих тіл, виходячи з моделі "наскрізних капілярів", свідчить, що коефіцієнт К може бути записаний наступним чином
. (2.4)
Таким чином, для оцінки повітропроникності плівки за формулою (2.4) необхідно знати її пористість та середньоквадратичний радіус пор. Останній визначається диференціальною функцією розподілу пор за радіусами f (r):
= . (2.5)
Експериментальні дослідження повітропроникності оболонок проводили виходячи з формули (2.2), а потім обчислювали коефіцієнт К за отриманими результатами на підставі залежності (2.3).
Вище показано, що коефіцієнт проникності капілярно-пористої системи кишкового фабрикату К залежить, крім перепаду зовнішнього тиску по обидві сторони оболонки, в основному, від структурних характеристик оболонки - пористості П та середньоквадратичного радіуса пор (2.4).
Формула (2.4) отримана з використанням фізичного моделювання, за яким реальна пориста структура ковбасної оболонки має вигляд зв'язки капілярів різних радіусів. З формули (2.4) маємо, що бар'єрні властивості натуральних ковбасних оболонок залежать від загальної пористості наскрізних капілярів та їх середньоквадратичного радіуса пор (2.5).
Диференційна функція розподілу (ДФР) пор за радіусами визначалась як
, (2.6)
де dV - об'єм пор, що приходиться на інтервал радіусів від r до r + dr;
V0 - загальний об'єм пор.
Сьогодні теорія явищ сорбції та десорбції має такий стан, що вона не може дати суворого аналітичного вирішення питання щодо єдності різних видів зв'язку вологи з матеріалом. У зв'язку з цим, важливого значення набувають емпіричні співвідношення між рівноважним в