Разработка технологии гидролизатов и новых белковых продуктов из дальневосточных двустворчатых молл ю сков
На правах рукописи
ЛИХАЧЕВА Евгения Владимировна
Разработка технологии ГИДРОЛИЗАТОВ
И новых белковых продуктов из
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ двустворчатых
моллюсков
Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных
продуктов и холодильных производств
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Владивосток 2010
Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» (ФГОУ ВПО «Дальрыбвтуз»)
Научный руководитель: доктор биологических наук,
профессор
Л.В. Шульгина
Официальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор В.М. Дацун
кандидат технических наук
доцент В.В. Кращенко
Ведущая организация: Восточно-Сибирский
государственный
технологический университет
Защита диссертации состоится «8» апреля 2010 г в 13-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 307.006.01 при ФГОУ ВПО
«Дальневосточный Государственный технический рыбохозяйственный университет» по адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая 52-Б.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО
«Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая 52-Б и на сайте www.dalrybvtuz.ru.
Отзывы на автореферат диссертации с заверенными подписями просим направлять по адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая 52-Б, факс (4232)440306, E-mail:[email protected]
Автореферат разослан «___» марта 2010 г
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат технических наук, доцент Е.В. Осипов
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Создание и разработка ресурсосберегающих технологий при рациональной эксплуатации биоресурсов Мирового океана является одной из актуальных задач рыбного хозяйства.
В последние десятилетия в Дальневосточном регионе значительно увеличился объем вылова двустворчатых моллюсков, в том числе новых промысловых видов, при изготовлении пищевой продукции из которых используется в основном двигательный мускул (Сборник технологических инструкций…, 1989; Дубровская, 1992; Киселев, 2007). Мантия и аддуктор при разделке моллюсков, как правило, остаются маловостребованными пищевыми частями, так как в натуральном виде не имеет коммерческого интереса для перерабатывающих предприятий. Вместе с тем, комплекс ценных нутриентов и биологически активных веществ предопределяет перспективность их использования как сырья для получения продуктов различного назначения.
В последнее десятилетие проблеме безотходного использования двустворчатых моллюсков посвящены научные исследования В.А. Мухина, Т.Н. Пивненко, Н.М. Купиной, М.В. Новиковой и др. Разработан ассортимент пресервов, эмульсионных продуктов, биологически активных добавок к пище.
Особенностью пищевых составляющих двустворчатых моллюсков является наличие в них полноценных белков и незначительное содержание липидов, что позволяет применять ферментативные способы обработки к этому сырью для получения новых белковых продуктов (Пивненко и др., 1997; Давидович, 2005).
Это и определило выбор направления исследований, выполнение которых будет способствовать обеспечению населения новыми белковыми продуктами, повышению эффективности эксплуатации биоресурсов и производительности предприятий, а также снижению нагрузки на окружающую среду.
Целью настоящей работы явилась разработка технологии ферментативных гидролизатов заданной структуры из дальневосточных двустворчатых моллюсков на примере гребешка приморского и спизулы сахалинской и сухих белковых приправ на их основе.
В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:
- исследовать состав и качество сырья из дальневосточных двустворчатых моллюсков, его использование в технологии пищевых продуктов;
- обосновать выбор ферментативного гидролиза в качестве рационального способа переработки пищевых составляющих двустворчатых моллюсков;
- изучить влияние различных ферментных препаратов протеолитического действия на процесс гидролиза пищевых тканей гребешка приморского и спизулы сахалинской, структуру и органолептические свойства гидролизатов;
- установить рациональные условия ферментативного гидролиза сырья из гребешка приморского и спизулы сахалинской;
- разработать технологию нефильтрованных гидролизатов стойкой вязкой структуры из двустворчатых моллюсков как основы для получения новых белковых продуктов;
- разработать технологию и рецептуры сухих белковых приправ на основе гидролизатов из гребешка приморского и спизулы сахалинской;
- изучить показатели качества и определить сроки хранения гидролизатов и сухих белковых приправ из двустворчатых моллюсков;
- разработать нормативные документы на производство гидролизатов из моллюсков и сухих белковых приправ на их основе;
- определить экономическую эффективность технологии гидролизатов из пищевых тканей дальневосточных двустворчатых моллюсков.
Научная новизна работы.
Научно обосновано и экспериментально доказано эффективное использование ферментативного способа обработки дальневосточных двустворчатых моллюсков при получении новых белковых продуктов.
Обоснован перспективный ферментный препарат протамекс для производства белковых гидролизатов из двустворчатых моллюсков, под действием которого в ферментолизатах исключается накопление горьких продуктов гидролиза белков. Выявлены закономерности ферментативного гидролиза пищевых тканей гребешка приморского и спизулы сахалинской с применением протамекса.
Научно обоснованы рациональные условия получения нефильтрованных гидролизатов заданной структуры из пищевых составляющих двустворчатых моллюсков.
Обоснованы технология и рецептуры сухих белковых приправ на основе ферментативных гидролизатов, полученных из пищевых тканей гребешка приморского и спизулы сахалинской.
Практическая значимость работы.
Разработаны технология ферментативных гидролизатов и сухих белковых приправ на основе пищевых составляющих спизулы сахалинской и гребешка приморского.
Разработаны рецептуры сухих белковых приправ из пищевых тканей гребешка приморского и спизулы сахалинской.
Определены регламентируемые показатели качества и безопасности, сроки хранения ферментативных гидролизатов и сухих белковых приправ из пищевых тканей двустворчатых моллюсков.
Разработаны и утверждены нормативные документы (ТУ 9283-066-00471515-09 «Гидролизат белковый из моллюсков мороженый» и ТИ № 066-09) на производство белковых гидролизатов из пищевых составляющих гребешка приморского и спизулы сахалинской. Разработаны ТУ и ТИ на производство сухих белковых приправ на основе гидролизатов.
Выработана опытная партия гидролизатов из двустворчатых моллюсков путем выработки продуктов в соответствии с разработанными ТУ.
Новизна технического решения защищена патентом на изобретение №2331202 «Способ получения пищевых белковых продуктов».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и доложены на Международной научно-технической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2005), Международной научной конференции «Рыбохозяйственные исследования Мирового Океана» (Владивосток, 2005), региональной молодежной конференции «Молодежь-наука-инновации» (Владивосток, 2006), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2007), VI Международной научно-производственной конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Калининград, 2007), Международном экологическом форуме «Природа без границ» (Владивосток, 2007), Международном симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в ХХ1 веке» (Владивосток, 2008), Международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология. Проблемы и перспективы» (Светлогорск, 2008), Международной конференции, посвященной памяти С.М. Коновалова (Владивосток, 2008).
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Рациональные условия получения нефильтрованных ферментативных гидролизатов стойкой вязкой структуры из гребешка приморского и спизулы сахалинской как основы новых белковых продуктов.
2. Технология и рецептуры сухих белковых приправ на основе ферментативных гидролизатов из двустворчатых моллюсков.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 научных работ и получен патент РФ.
Структура и объём работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы, список литературы, содержащий 213 наименований, в том числе 40 иностранных источников. Работа изложена на 156 страницах, содержит 46 таблиц, 20 рисунков и 16 страниц приложений.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Обоснована актуальность темы, определены цель исследований и задачи для ее достижения, показаны научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
Глава 1. Обзор литературы. Приведены сведения о запасах, химическом составе и технологических свойствах пищевых тканей дальневосточных двустворчатых моллюсков, рассмотрены особенности производства пищевой продукции и биологически активных добавок к пище из них. Установлено, что при получении продукции из двустворчатых моллюсков часть их пищевых тканей теряются в результате того, что не представляют в натуральном виде коммерческого интереса для предприятий. Анализ данных литературы позволил определить направления исследований.
Глава 2. Объекты и методы исследований. На рисунке 1 представлена общая схема проведения исследований.
Объектами исследований служили гребешок приморский и спизула сахалинская неразделанные живые, охлажденные и мороженые, пищевые ткани моллюсков мороженые, грунт в местах отбора проб двустворчатых моллюсков, ферментативные гидролизаты, сухие приправы на основе гидролизатов, ферментные препараты, пряности, сахар, сухое молоко, крахмал.
При выполнении работ применяли органолептические, физико-химические, микробиологические, биологические и статистические методы исследований.
Отбор проб для анализа проводили по ГОСТ 7631-85, органолептические показатели определяли по ГОСТ 7630-96. Определение содержания общей массовой доли воды, минеральных веществ, массовой доли поваренной соли и рН проводили по ГОСТ 7636-85.
Рисунок 1 - Общая схема проведения исследований
Определение общего количества белков (Nобщ) и небелкового азота (Nнб) определяли по методу Кьельдаля; углеводов - антроновым методом (Крылова, Лясковская, 1965); липидов - по методу Блайя и Дайера (Bligh, Dyer, 1959).
Аминокислотный состав белков изучали на аминокислотном анализаторе «Hitachi L-8800» (Япония). Содержание минеральных веществ определяли на фотометре «Nippon Jarall Asl» модель АА-855. Протеолитическую активность ферментных препаратов определяли по модифицированному методу Ансона (Каверзнева, 1971). Определение кинематической вязкости проводили на вискозиметре ВПЖ-4. Фракционный состав белков определяли методом диск-ДСН электрофореза по Веберу-Осборну (Weber K, Osborn M., 1969). Глубину гидролиза определяли отношением разности доли конечного и исходного аминного азота к доле общего азота в процентах (Артюхин и др., 1990).
Микробиологические исследования проводили в соответствии с методами и требованиями, указанными в СаНПиН 2.3.2.1078-01.
Биотестирование сырья и гидролизатов из моллюсков проводили экспресс-методом с использованием культуры Tetrahymena pyriformis (Пособие для врачей, 2005; Шульгин и др., 2006).
Для обработки полученных данных применяли методы статистической и графоаналитической обработки.
Все научно-исследовательские работы проводились в лабораторных условиях ФГОУ ВПО «Дальрыбвтуз» и ФГУП «ТИНРО-Центр». Опытная партия ферментативных гидролизатов из гребешка и спизулы изготовлена в условиях рыбоконсервного цеха ОАО «АПК Славянский-2000».
Глава 3. Экспериментальное обоснование процесса ферментативного гидролиза пищевых тканей гребешка приморского и спизулы сахалинской.
Для оценки безопасности пищевого сырья из двустворчатых моллюсков были проведены санитарно-микробиологические исследования, результаты которых показали возможность использования объектов в технологии продуктов без жестких режимов обработки, гарантирующих гибель микроорганизмов. Снижению численности микроорганизмов в сырье до 90 % способствует тщательная мойка пищевых тканей моллюсков после разделки. Замораживание и хранение мороженых моллюсков в створках или их пищевой составляющей после разделки и мойки обеспечивает качество сырья по микробиологическим показателям.
Сведения литературы и собственные исследования по выходу готовой продукции из гребешка приморского и спизулы сахалинской в производственных условиях ОАО «АПК Славянский-2000» показали, что при их разделке остаются до 8,3 % пищевых тканей - мантия и аддуктор (таблица 1), которые не всегда находят применение, а заявки на них от предприятий, реализующих продукцию, как правило, не поступают.
Таблица 1 - Выход пищевых тканей моллюсков в зависимости от общей массы, % (М
м)
| Общая масса, г | Количество пищевой части | Мускул | Мантия | Аддуктор |
| спизула сахалинская | ||||
| 100,0-150,0 | 18,7 2,3 | 9,8 0,6 | 5,8 0,5 | 3,1 0,4 |
| 151,0-200,0 | 16,7 1,1 | 10,2 0,8 | 3,8 0,6 | 2,7 0,4 |
| 201,0 и более | 23,3 1,9 | 13,5 1,4 | 6,90 0,9 | 2,9 0,6 |
| Среднее | 19,6 1,4 | 11,1 0,9 | 5,5 0,7 | 2,9 0,4 |
| гребешок приморский | ||||
| До 200,0 | 22,9 0,9 | 15,8 0,9 | 7,1 0,8 | - |
| 210-300,0 | 25,8 1,2 | 17,5 1,8 | 8,3 0,6 | - |
| 300,0-400,0 и более | 24,4 1,5 | 18,5 2,1 | 6,9 0,9 | - |
| Среднее | 24,6 1,2 | 17,2 1,6 | 7,4 0,8 | - |
В таблице 2 приведены сведения по химическому составу и энергетической ценности мышечной ткани и мантии моллюсков. Содержание белков в мантии гребешка уступает их количеству в мускуле. В мантии и мускуле спизулы содержание белков приближено.
Таблица 2 - Химический состав и энергетическая ценность различных пищевых частей моллюсков
| Наименование | Содержание, % (М м) | |||
| мускул | мантия | |||
| гребешка | спизулы | гребешка | спизулы | |
| Вода, % | 76,5 2,3 | 78,3 2,5 | 84,5 1,9 | 82,1 0,9 |
| Белок, % | 18,0 0,9 | 14,8 0,5 | 10,5 0,5 | 14,5 0,4 |
| Углеводы, % | 2,9 0,7 | 4,9 0,7 | 1,3 0,3 | 1,6 0,3 |
| Липиды, % | 0,9 0,2 | 0,9 0,2 | 1,1 0,3 | 0,6 0,1 |
| Минеральные вещества, % | 1,7 0,2 | 1,1 0,1 | 2,6 0,4 | 1,2 0,1 |
| Энергетическая ценность, ккал | 91,7 7,3 | 86,9 6,6 | 57,1 5,2 | 69,5 3,7 |
Исследования аминокислотного состава пищевых тканей спизулы и гребешка показали, что по сумме и соотношению незаменимых аминокислот (таблица 3) мантия моллюсков не уступает их мускулам.
Таблица 3 - Состав незаменимых аминокислот белков пищевых тканей моллюсков
| Наименование аминокислот | Содержание аминокислот, г/100 г белка | ||||
| эталон ФАО/ВОЗ | мускул | мантия+аддуктор | |||
| спизулы | гребешка | спизулы | гребешка | ||
| Валин | 5,0 | 4,3 | 5,8 | 5,2 | 5,3 |
| Изолейцин | 4,0 | 4,0 | 4,7 | 4,2 | 4,9 |
| Лейцин | 7,0 | 6,5 | 5,8 | 6,9 | 6,1 |
| Лизин | 5,5 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,2 |
| Метионин +цистеин | 3,5 | 2,5 | 2,8 | 8,6 | 4,6 |
| Треонин | 4,0 | 4,2 | 6,2 | 4,7 | 5,7 |
| Фенилаланин +тирозин | 6,0 | 4,8 | 5,6 | 5,8 | 6,1 |
| Триптофан | 1,0 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 0,8 |
Одним из показателей качества белков является их усвояемость, для оценки которой были проведены исследования методом биотестирования. Результаты исследований показали (рисунок 2), что различные пищевые ткани моллюсков, несмотря на сбалансированный аминокислотный состав, усваиваются по-разному.
Рисунок 2 - Усвояемость белков различных тканей моллюсков
На усвояемость белков различных тканей моллюсков, по-видимому, влияет содержание в них небелкового азота (таблица 4), компоненты которого быстрее втягиваются в анаболические процессы, чем белковые молекулы (Покровский, 1982). В связи с этим, было выдвинуто предположение, что повышению усвояемости белков моллюсков будет способствовать их ферментативное расщепление (гидролиз) до более усвояемых азотистых соединений – пептидов и аминокислот.
Таблица 4 - Характеристика белкового компонента в тканях моллюсков
| Азот | Содержание в образцах, % | |||
| мускул | мантия | |||
| гребешка | спизулы | гребешка | спизулы | |
| Nобщ. | 2,75±0,7 | 2,37±0,8 | 1,68±0,4 | 2,32±0,4 |
| Nнб. | 0,82±0,15 | 0,78±0,1 | 0,40±0,07 | 0,52±0,09 |
Выбор наиболее эффективного ферментного препарата для получения гидролизатов проводили на основе результатов гидролитического расщепления субстратов из пищевых тканей моллюсков под действием протеолитических препаратов (таблица 5), разрешенных Роспотребнадзором для использования в пищевых технологиях. Критерием оценки для выбора ферментного препарата являлось наличие или отсутствие горького вкуса у ферментолизатов, формирование вязкой структуры, глубина гидролиза субстрата, уровень накопления свободных аминокислот (САК).
Таблица 5 - Органолептические показатели гидролизатов, полученных с
использованием различных ферментных препаратов
| Показатели | Используемые ферментные препараты | |||
| протомега-терин Г-20х | протосуб- тилин Г-10х | протамекс | декозим-NP | |
| Консистен- ция | жидкая, неоднородная | жидкая, однородная. Наличие пены | сметано-образная, однородная | жидковатая, однородная |
| Цвет | кремово-коричневый | кремово-коричневый | молочно-кремовый | светло- кремовый |
| Запах | свойственный сырым морепродуктам | свойственный сырым морепродуктам | приятный | свойственный морепродуктам |
| Вкус | привкус горечи | привкус горечи | приятный мясной | свойственный |
Результаты исследований показали, что наиболее эффективным ферментным препаратом для гидролиза различных пищевых тканей моллюсков является протамекс, который обеспечивает гидролизатам наилучшие органолептические показатели - густую сметанообразную однородную консистенцию, приятный запах и мясной вкус, отсутствие горького привкуса. Глубина гидролиза белков при этом составляет 30,7-34,4 %, содержание свободных аминокислот (САК) достигает 44,5-46,2 г на 100 г белков.
В этой связи, для дальнейших исследований при создании технологии гидролизатов и новых белковых продуктов на их основе было предложено использовать ферментный препарат протамекс.
Глава 4. Разработка технологии производства ферментативных гидролизатов из гребешка приморского и спизулы сахалинской и белковых продуктов на их основе
Задачей настоящих исследований явилось получение гидролизатов, которые по химическому составу должны быть приближены к пищевым тканям моллюсков, а по структуре - представлять стойкие вязкие эмульсии. Известно (Богданов, Сафронова, 1993), что такими характеристиками обладают нефильтрованные гидролизаты, а их показатели (органолептические, физические и химические) зависят от условий ферментолиза. Поэтому на первом этапе определяли рациональные условия гидролиза пищевых тканей двустворчатых моллюсков, обеспечивающих получение гидролизатов плотной и вязкой структуры. Для этого пищевые ткани моллюсков гомогенизировали, смешивали с водным раствором протамекса и ферментировали.
Учеными ФГУП «ТИНРО-Центр» ранее были обоснованы параметры гидролиза головоногих и двустворчатых моллюсков для получения жидких фильтрованных гидролизатов, необходимых в производстве БАД к пище «Моллюскам» (Давидович, Позднякова, 1999; Давидович, 2005). Для обеспечения жидкой консистенции гидролизатов, глубокой степени расщепления белков и высокого накопления САК (67,69-75,29 %) авторами были рекомендованы следующие параметры гидролиза: гидромодуль 1:2, время ферментации – 4
1 ч, концентрация ферментов – 5,0
0,5 ПЕ/г.
Результаты наших исследований показали, что плотная структура гидролизатов из тканей моллюсков формировалась при глубине гидролиза 30-35%, вязкость их при этом составляла 11,2-11,7 м2/с. Повышение глубины гидролиза субстратов приводило к их расслаиванию и снижению вязкости.
Формирование вязкой структуры гидролизатов обусловлено частичным гидролизом белков и накоплением белковых субъединиц, проявляющих высокую структурообразующую способность (Колаковский, 1991). Подтверждением этого являются результаты исследований фракционного состава белков в субстратах из тканей моллюсков (рисунок 3), которые показывают, что после ферментирования в них значительно уменьшается число белковых фракций: до гидролиза насчитывалось 11 белковых фракций, после гидролиза – 6.
А Б
Рисунок 3 - Денситограмма фракционного состава белков гребешка
приморского до (А) и после гидролиза (Б)
Как видно, часть белковых молекул (в основном низкомолекулярных) была разрушена полностью до пептидов и аминокислот, что показывает снижение интенсивности сигнала. У другой части белков (в основном высокомолекулярных и среднемолекулярных) в результате гидролиза образовались белковые субъединицы с меньшей молекулярной массой, на что показывает сдвиг пиков в правую сторону. Следовательно, в процессе гидролиза в субстратах из моллюсков происходит частичное расщепление белков и накопление белковых субъединиц, проявляющих высокие структурообразующие свойства, что обусловливает формирование необходимой плотной и вязкой структуры полученных гидролизатов.
В дальнейшем критерием при определении рациональных условий ферментирования сырья из моллюсков явились указанные значения глубины гидролиза, при которых формируется требуемая структура гидролизатов.
На рисунке 4 показано, что такая глубина гидролиза субстратов достигалась при гидромодуле 1:1, активности протамекса - 0,5-1,0 ПЕ/г сырья, рН - 5,5-6,5, температуре - 35-40оС.
Рисунок 4 - Динамика расщепления белкового компонента субстратов из
двустворчатых моллюсков в зависимости от условий гидролиза
Частичный гидролиз тканей моллюсков способствовал также повышению их биологической ценности, в том числе из гребешка - на 5,6 %, спизулы - на 9,8% (рисунок 5).
В таблице 7 приведены обоснованные рациональные условия ферментирования пищевых тканей гребешка приморского и спизулы сахалинской, обеспечивающие получение нефильтрованных гидролизатов вязкой структуры.
Рисунок 5 - Показатели относительной биологической ценности сырья
и ферментативных гидролизатов из мантии двустворчатых моллюсков
Таблица 7 - Рациональные условия ферментативного гидролиза субстратов из двустворчатых моллюсков
| Условия | Значения |
| Количество протамекса, ПЕ на г сырья | 0,5-1,0 |
| Гидромодуль | 1:1 |
| Активная реакция среды, рН | 5,5-6,5 |
| Температура, оС | 35-40 |
| Продолжительность, час | 2-2,5 |
Анализ ферментативных гидролизатов показал, что содержание Nнб в них составляет 55,8 - 59,8 %, САК - 42,5-46,1 % от общего количества аминокислот.
По показателям безопасности ферментативные гидролизаты из гребешка и спизулы соответствовали требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
Гидролизаты фасовали в тару по 1 кг, морозили, хранили при температуре минус 18 оС и определяли органолептические, физико-химические и микробиологические показатели, которые не изменялись в течение 12 мес.
Технологическая схема получения гидролизатов приведена на рис. 6.
Рисунок 6 - Технологическая схема получения ферментативных гидролизатов из пищевых тканей двустворчатых моллюсков
Для получения сухих белковых приправ использовали как свежеприготовленный, так и мороженый белковый гидролизат, который сублимировали по параметрам, приведенным в таблице 8. Выход высушенного продукта составлял 11,9
0,8 % от массы гидролизата, массовая доля воды в нем составляла не более 8 %.
Таблица 8 - Рациональные параметры сублимационной сушки белковых гидролизатов
| Параметры | Значения |
| Давление, МПа (мм рт.ст.) | 0,1 (760) |
| Температура, оС: начальная продукта сублимации конечная продукта | минус 40 минус 40 60 |
| Время сушки, час | 13 |
На основе высушеного гидролизата получали белковые приправы, добавляя в него в соответствии с рецептурой (таблица 9) другие питательные и вкусоароматические компоненты.
Таблица 9 - Рецептура сухих белковых приправ на основе гидролизатов
| Компонент | Количество (в %) | ||
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | |
| Гидролизат белковый | 85,0 | 78,5 | 77,5 |
| Соль поваренная | 3 | 3 | 3 |
| Сахар | 3 | 3 | 3 |
| Жир растительный | 5,0 | 4 | 6 |
| Молоко сухое | - | 2 | - |
| Крахмал | - | - | 3 |
| Морковь сушеная | - | 3 | 2 |
| Лук репчатый сушеный | - | 3 | 2 |
| Перец душистый молотый | 1 | 1 | 1 |
| Перец черный молотый | 1 | 1 | 1 |
| Куркума молотая | 1 | 1 | 1 |
| Кислота лимонная | 1 | - | - |
| Рибофлавин (краситель) | - | 0,5 | 0,5 |
Тщательно перемешенная смесь из сухих компонентов представляла собой в зависимости от варианта сухую белковую приправу для холодных закусок, первых и вторых блюд. Они характеризовались приятным мясным привкусом, имели не ярко выраженный запах пряностей. При добавлении приправ в продукты из овощей, мяса, рыбы и морепродуктов в количестве от 1 до 5 % улучшались их вкусоароматические характеристики. Содержание белков в приправах в зависимости от варианта составляло 55,7-60,3%, углеводов - 11,3-14,4%, липидов - 10,5-11,6 %, количество САК в 100 г составляло 23,7-27,8 г.
Приправы расфасовывали по 50 г в пакеты из полимерных пленочных материалов, хранили и исследовали в течение 18 мес.
В процессе хранения все показатели качества приправ не изменялись, кроме способности их к набуханию в воде (регидратации). На рисунке 7 показано, что после хранения в течение 18 мес. коэффициент регидратации сухих приправ снижался на 45 %. С учетом этого, срок хранения приправ был ограничен и составил 12 мес.
Рисунок 7 - Набухаемость сухих белковых приправ в зависимости от срока хранения
Технологическая схема получения сухих белковых приправ приведена на рисунке 8.
Рисунок 8 - Технологическая схема производства сухих белковых приправ на основе гидролизатов из двустворчатых моллюсков
Расчеты экономической эффективности технологии гидролизатов из двустворчатых моллюсков на примере спизулы показали ее выгодность. Себестоимость 1 т ферментативного гидролизата из спизулы составляет 120,348 тыс. руб, отпускная цена с учетом НДС - 152,23 тыс. руб. Стоимость 1 т мясного гидролизата составляет 160,5 тыс. руб., грибного – 155,0 тыс. руб. Рентабельность производства при переработке 1 т сырья из моллюсков составляет 15 %, прибыль - 18,05 тыс. руб. (15 %).
ВЫВОДЫ
1. При производстве продуктов из двустворчатых моллюсков (гребешка приморского и спизулы сахалинской) остаются маловостребованными пищевые ткани - мантия и аддуктор, которые составляют 30-43 % от общей пищевой составляющей моллюсков.
2. Наиболее рациональным ферментным препаратом протеолитического действия для гидролиза пищевого сырья из двустворчатых моллюсков является протамекс, обеспечивающий одинаковую глубину гидролиза различных пищевых тканей, вязкую структуру, высокие органолептические показатели гидролизатов и повышение усвояемости белков.
3. Для получения вязких гидролизатов стойкой структуры из пищевых тканей спизулы сахалинской и гребешка приморского рациональными условиями гидролиза являются: гидромодуль 1:1, рН среды – 5,5-6,5, концентрация препарата протамекс 0,5-1,0 ПЕ/г, температура – 35-40оС, продолжительность гидролиза – 2-2,5 ч.
4. Разработана технология нефильтрованных ферментативных гидролизатов из двустворчатых моллюсков, включающая прием, размораживание, сортировку и мойку сырья, измельчение, ферментирование, термообработку, охлаждение, фасование, замораживание или сушку. Ферментативные гидролизаты из пищевых тканей спизулы и гребешка рекомендованы в качестве основы для изготовления новых белковых продуктов.
5. Разработаны технология и 3 рецептуры сухих белковых приправ из двустворчатых моллюсков, в состав которых входят высушенный гидролизат, вкусовые и пищевые компоненты.
6. Изучены и определены регламентирующие показатели качества и безопасности гидролизатов и сухих белковых приправ из двустворчатых моллюсков. Сухие белковые приправы содержат: белков - 55,7-60,3 %, углеводов – 11,3-14,4 %, липидов – 7,7-8,8 %, количество САК в 100 г составляет 23,7-27,8 г. Срок хранения мороженых гидролизатов и сухих белковых приправ составляет 12 мес., в течение которых показатели качества и безопасности продуктов не изменялись.
7. Разработаны нормативные документы на производство гидролизатов белковых мороженых и сухих белковых приправ из двустворчатых моллюсков. ТУ 9283-066-00471515-09 «Гидролизат белковый из моллюсков мороженый» и ТИ № 066-09 по изготовлению гидролизата белкового из моллюсков мороженого прошли экспертизу в Роспотребнадзоре, зарегистрированы в ЦСМ по ПК и утверждены.
8. Стоимость 1 т ферментативного гидролизата на основе пищевых тканей двустворчатых моллюсков составляет 120,348-152,23 тыс. руб. Рентабельность производства при переработке 1 т сырья составляет 15 %, прибыль - 18,05 тыс. руб. (15 %).
Список опубликованных работ
1. Лаженцева Л. Ю., Лихачева Е. В. Технология белковых продуктов из дальневосточных двустворчатых моллюсков // Известия вузов. Пищевая технология, 2008.- № 5-6. – С. 63-65.
2. Лаженцева Л.Ю., Шульгина Л.В., Лихачева Е.В. Оценка по микробиологическим показателям дальневосточного двустворчатого моллюска Spisula sachalinensis // Известия вузов. Пищевая технология, 2008.- № 4. – С. 20-23.
3. Лихачева Е.В., Лаженцева Л.Ю. Характеристика микрофлоры зарывающихся двустворчатых моллюсков зал. Петра Великого // Материалы I Международной научно-технической конференция молодых ученых «Актуальные проблемы технологии живых систем». – Владивосток: ТГЭУ, 2005, С. – 30-32.
4. Лихачева Е.В., Cитникова Е.В., Каклюгин Ю.В., Перебейнос А.В. Кормовые многокомпонентные продукты из отходов переработки морских беспозвоночных // Материалы Ш Международной научной конференции «Рыбохоз. исследования Мирового Океана», Владивосток, 2005. С. 15-17.
5. Лихачева Е.В., Шульгина Л.В. Санитарно-микробиологическая оценка двустворчатых моллюсков как сырья для производства пищевых продуктов» // Сборник трудов «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование». – С-Петербург, 2006. – Т. 5. – С. 45-50.
6. Лихачева Е.В., Лаженцева Л.Ю. Получение нового белкового продукта из двустворчатых моллюсков // Материалы П Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии живых систем». – Владивосток: ТГЭУ, 2007. – С. 58-60.
7. Лихачева Е.В., Лаженцева Л.Ю. Получение новых белковых продуктов из гребешка приморского // Материалы VI Международной научно-производственной конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество». – Калининград: Изд-во АтлантНИРО, 2007. – С. 212-214.
8. Лаженцева Л.Ю., Лихачева Е.В. Технология вкусовой белковой приправы из моллюсков // Сборник материалов Ш Международного симпозиума «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в ХХ1 веке». – Владивосток: ТГЭУ, 2008. – С. 180-182.
9. Лаженцева Л.Ю., Лихачева Е.В. Получение белкового соуса на основе гидролизатов из брюхоногих и двустворчатых моллюсков // Тезисы докладов Международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология. Проблемы и перспективы» - Светлогорск, 2008. – С.85-86.
10. Патент РФ на изобретение № 2331202. Способ получения пищевых белковых продуктов. Авторы: Шульгина Л.В., Лаженцева Л.Ю., Лихачева Е.В. Опубл. 20.08.2008. Бюл. № 23. – 8 с.
