Разработка технологии двухступенчатого посола лососевых рыб из аквакультуры
На правах рукописи
Гребенюк Анатолий Анатольевич
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ПОСОЛА
ЛОСОСЕВЫХ РЫБ ИЗ АКВАКУЛЬТУРЫ
05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург 2013
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»
Научный руководитель:
кандидат технических наук, доцент
Базарнова Юлия Генриховна
Официальные оппоненты:
Шевченко Вера Валериановна
доктор технических наук, профессор
ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет», профессор кафедры экспертизы потребительских товаров
Овсюк Елена Алексеевна
кандидат технических наук,
директор ООО «Нордена»
Ведущая организация:
ОАО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота»
Защита состоится 20 ноября 2013 г. в 14 ч на заседании диссертационного совета Д 212.227.09 при Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 191002, г. Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, д.9, тел/факс 315-30-15.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан «15» октября 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Колодязная В.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Деликатесная продукция из лососевых рыб пользуется на российском рынке повышенным спросом. К основным перерабатываемым видам лососевых рыб в Северо-Западном регионе России относятся форель атлантическая Oncorhynсhus Mykiss, лосось атлантический Salmo Salar и форель карельская Salmo trutta morpha farso, выращенные в аквакультурах Норвегии и Карелии.
Отличия химического состава и ихтиологические особенности культивируемых лососевых рыб связаны с ограниченным пространством их обитания и выраженной гиподинамией.
Основным способом переработки лососевых рыб является посол. Ассортимент продукции, вырабатываемой в производственных условиях из лососевых рыб, представлен, в основном, слабосоленой рыбой, фасованной в виде филе, филе-куска, филе-ломтиков. Такая рыба готова к употреблению и может быть использована также при производстве кулинарных продуктов.
Слабосоленая продукция из лососевых рыб отличается высокой пищевой ценностью, поскольку мышечные белки, витамины и эссенциальные жирные кислоты в рыбе слабой соли рыб сохраняют состояние, близкое к нативному.
Технология посола рыбы являлась предметом исследований многих отечественных и зарубежных ученых, в том числе Н.А. Воскресенского, И.П. Леванидова, В.В. Баль, Л.С. Шендерюка, О.Я Мезеновой, Э.Г. Розанцева, Т.М. Сафронова, Knorr D., Leistner L.
Посол лососевых рыб, выращенных в аквакультуре, связан с проблемами ослабления консистенции и обесцвечиванием мяса культивируемых рыб, по сравнению с «дикими», медленным просаливанием и потерями массы при посоле. Потери массы рыбного сырья при посоле в крепких тузлуках достигают 3 %. При хранении полуфабрикатов лососевых рыб с содержанием соли в пределах 3…5 % происходит расслоение мяса по миосептам, микробиальная и окислительная порча.
Решением этих проблем является посол культивируемых лососевых рыб с применением инъектирования, заключающегося в прямом впрыскивании тузлука в рыбу специальным устройством – игольчатым инъектором. При этом достигается увеличение скорости просаливания и повышение доли связанной влаги в тканях рыбы. Кроме того, инъектирование позволяет использовать в качестве посолочных ингредиентов полисахариды, белки, крупные частиц специй и т.д.
В связи с вышесказанным, актуальным является изучение химического состава и характеристик свежести лососевых рыб, выращиваемых в аквакультурах Норвегии и Карелии. Особое значение приобретает разработка состава посолочных смесей для снижения массообменных потерь ценных пищевых компонентов рыбного сырья и технологии посола лососевых рыб с применением инъектирования.
Цель работы: разработать технологию двухступенчатого посола лососевых рыб с применением инъектирования.
Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:
- научно обосновать выбор культивируемых лососевых рыб, перерабатываемых в Северо-Западном регионе РФ.
- изучить химический состав форели атлантической Oncorhynсhus Mykiss, лосося атлантического Salmo Salar, форели карельской Salmo trutta lacustris L., выращиваемых в аквакультуре Норвегии и Карелии;
- провести исследования показателей свежести охлажденного рыбного сырья и установить степень его технологической пригодности для дальнейшей переработки;
- исследовать массообменные процессы и сопутствующие изменения в тканях лососевых рыб при мокром посоле;
- разработать рецептуры рассолов для инъектирования, исследовать их влияние на технологический выход и на созревание рыбы при посоле;
- разработать рецептуры рассолов и режимы досаливания инъектированных полуфабрикатов;
- исследовать показатели качества филе лососевых рыб слабой соли при холодильном хранении, установить их срок годности;
- определить экономическую эффективность технологии двухступенчатого посола лососевых рыб с применением инъектирования;
- разработать пакет технической документации на филе слабой соли из лососевых рыб и провести промышленное внедрение новых рецептур и технологии посола.
Научная новизна работы. Научно обоснована технология двухступенчатого посола лососевых рыб, выращиваемых в аквакультуре, с применением инъектирования, позволяющая снизить потери массы рыбного сырья.
Сравнительный анализ химического состава и пищевой ценности исследуемых лососевых рыб, выращиваемых в аквакультурах Норвегии и Карелии, выявил значительные колебания содержания белка (от 11,1 до 21,1 г/100 г), полиненасыщенных жирных кислот (от 4,0 до 6,1 г/100 г) и витаминов, что связано с различиями в видовой принадлежности рыб, особенностями их выращивания в аквакультуре, влиянием антропогенных факторов и изменением движения теплых течений.
В качестве дополнительных критериев свежести охлажденного рыбного сырья лососевых пород, выращенных в аквакультуре, предложены показатели активности тканевых протеаз, влагоудерживающая способность и содержание аминоаммиачного азота в тканях рыбы.
В результате исследований фракционного состава белковых частиц методом лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) в водно-солевых экстрактах мышечной ткани лососевых рыб обнаружены частицы с гидродинамическим радиусом от 10…20 нм и 100…110 нм, относящиеся к саркоплазматическим и мышечным белкам. Для подавления диффузии белков из тканей рыбы в тузлук при посоле предложено использовать рассолы, содержащие гипертонические концентрации белков, имеющих близкий гидродинамический радиус.
Новизна технологических решений подтверждена патентом № 2438334 от 18.02.10 «Способ посола деликатесных рыб».
Практическая значимость работы. Определены показатели свежести и продолжительность холодильного хранения при температуре (2±2)°С до переработки форели атлантической, лосося и форели озерной из аквакультур Норвегии и Карелии, с учетом коэффициента резерва.
Разработаны рецептуры рассолов для инъектирования «Базовый», «Экстра» и «Универсальный», ускоряющие наступление состояния созревшей рыбы при посоле и рассолы для досаливания инъектированных полуфабрикатов с добавками концентрата сывороточных белков (0,01-0,05 кг на 100 кг тузлука).
Определен технологический выход полуфабрикатов при инъектировании лососевых рыб различного размерного ряда, разделанных на пласт с ребрами и без ребер. Эмпирически установлен коэффициент просаливания пластов лососевых рыб любого размерного ряда. Рассчитана продолжительность досаливания инъектированных полуфабрикатов до достижения нормативного содержания соли (3%).
Разработан проект ТУ 9262-062-00472093-2012 на производство филе слабой соли из лососевых рыб, выращиваемых в аквакультуре, а также операционно-технологическая схема, которая апробирована на ЗАО «Грин Крест» (г. Санкт-Петербург). Установлен срок годности филе слабой соли из лососевых рыб, выработанного по новой технологии, с учетом коэффициента резерва.
Основные положения, выносимые на защиту.
Результаты анализа химического состава и показатели свежести охлажденного рыбного сырья лососевых пород, выращиваемых в аквакультуре.
Результаты исследований массообменных процессов в тканях лососевых рыб при мокром посоле.
Результаты исследований влияния процесса инъектирования рыбного сырья на технологический выход при посоле.
Результаты исследований биохимических изменений, характеризующих созревание лососевых рыб при посоле и холодильном хранении.
Технология двухступенчатого посола с применением инъектирования для лососевых рыб из аквакультуры.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы прошли апробацию на: конференции молодых ученых СПбГУНиПТ (г. Санкт-Петербург 2006) МНТК «Пищевые технологии-2007» (Одесса 2007); конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГУНиПТ (г. Санкт-Петербург 2008 и 2011); МНТК «Инновации в науке и образовании-2008» КГТУ (г. Калининград, 2008); V и VIII МНТК «Низкотемпературные и пищевые технологии в ХХI веке» (г. Санкт-Петербург 2007 и 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 3 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Работа изложена на 110 страницах основного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений, содержит 22 таблицы и 32 рисунка. Список литературы включает 123 источника, в том числе 15 зарубежных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснованы актуальность совершенствования технологии посола лососевых рыб, выращиваемых в аквакультуре Норвегии и Карелии, цель и задачи исследований, изложены новизна работы и ее апробация, практическая значимость и реализация полученных результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
Аналитический обзор научной, технической и патентной литературы посвящен рассмотрению современных технологических стратегий переработки лососевых рыб из аквакультуры и включает информацию о состоянии сырьевой базы и логистики рыбного сырья лососевых пород, выращиваемых в аквакультурах Норвегии и Карелии. Рассмотрены ихтиологические особенности лососевых рыб, культивируемых в морской и озерной аквакультурах. Приведена классификация и краткое описание способов посола ценного рыбного сырья. Проанализированы современные представления о массообменных процессах и сопутствующих изменениях в рыбном сырье при мокром посоле. Обсуждены перспективы применения слабосоленых полуфабрикатов из лососевых рыб в технологиях кулинарных изделий.
Объекты, методы исследований и организация эксперимента. На основании анализа научно-технической информации об ихтиологических особенностях лососевых рыб, выращенных в аквакультуре, и современных технологий переработки ценного рыбного сырья, в качестве объектов исследования были выбраны: лосось атлантический Salmo Salar (Marine harvest AS) и форель атлантическая Oncorhynсhus Mykiss (Sjtroll AS,), выращенные в аквакультуре Норвегии, а также форель карельская озерная Salmo Trutta Lacustris L. (ООО КРК), выращенная в аквакультуре Карелии.
При исследовании охлажденного рыбного сырья, слабосоленых полуфабрикатов и кулинарных продуктов определяли органолептические, биохимические, физико-химические и санитарно значимые микробиологические показатели.
Органолептические показатели определяли в соответствии с ГОСТ 9959-91. Активную кислотность мышечной ткани рыбы - по ГОСТ 28972-91. Содержание продуктов распада белков в охлажденном рыбном сырье и слабосоленых полуфабрикатах определяли по содержанию аминоаммиачного азота по ГОСТ Р 50453-92. Активность тканевых протеаз (катепсинов) исследовали методом Ансона 20264.2-88, влагоудерживающую способность (ВУС) мяса рыбы - методом Хау и Грамма.
При исследовании влияния процесса инъектирования на технологический выход слабосоленых полуфабрикатов из лососевых рыб использовали инъектор Karpowicz NK-17. Содержание соли в рыбе и тузлуках при посоле определяли методом Мора ГОСТ 27207-87 и при помощи солемера EBRO - SSX-210.
Содержание экстрагируемых белков в отработанных тузлуках исследовали биуретовым методом. Гидродинамический радиус белковых частиц в отработанных тузлуках осуществляли методом лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) на базе аналитической лаборатории ФГОУ ВПО СПбГМУ им И.П. Павлова (Санкт-Петербург).
При холодильном хранении филе слабой соли из лососевых рыб исследовали показатель буферности согласно ГОСТ 19182-89. Динамику продуктов гидролиза и окисления липидов определяли по содержанию свободных жирных кислот и вторичных продуктов окисления липидов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой (2-ТБК-тест).
При разработке посолочных смесей для инъектирования лососевых рыб и досаливания инъектированных полуфабрикатов использовали соль Илецкую (ОАО «Илецксоль», Россия); концентрат сывороточных белков (КСБ) и лактозу (ЗАО «Березовский сыродельный комбинат», Республика Беларусь); триполифосфат натрия Е 451 (ООО «Фосфа», Чехия); аскорбиновую кислоту Е 300, лимонную кислоту Е 330 и рутин (ГК Неомарт, Россия); спирофен (ООО «Биолайн», Россия), а также комплексные смеси для посола лосося и форели Прилакс («Гевюрц Мюлле Нессе», Германия) и Фарбфест (Moguntia, Германия)
При разработке рецептур пищевых кулинарных продуктов использовали вспомогательное сырье и ингредиенты, соответствующие требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
Экспериментальная часть работы выполнена на кафедре технологии мясных, рыбных продуктов и консервирования холодом института холода и биотехнологий (ИХиБТ) ГБОУ ВПО «НИУ ИТМО» (г. Санкт-Петербург). Анализ микробиологической безопасности охлажденного рыбного сырья и слабосоленых полуфабрикатов осуществляли на базе НИИ «Гипрорыбфлот» (Санкт-Петербург).
Промышленную апробацию и выработку филе слабой соли из лососевых рыб проводили в производственном цеху ГОУ СПО СПб МТК (г. Санкт-Петербург). Промышленное внедрение технологии двухступенчатого посола лососевых рыб и рецептур суши-продуктов и рыбных салатов с использованием филе слабой соли осуществляли на ЗАО «Грин Крест» (г. Санкт-Петербург).
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью стандартных математических методов с помощью компьютерных программ MathCad 2003 Professional, Microsoft Excel 2007, CurveExpert 1.3 при доверительной вероятности 95%.
Схема экспериментальных исследований представлена на рис 1.
Анализ химического состава исследуемого рыбного сырья
В работе приведен сравнительный анализ химического состава и пищевой ценности культивируемых лососевых рыб, поставляемых из Норвегии (форель атлантическая и лосось атлантический) и Карелии (форель карельская озерная) за период с 2006 по 2008 г.г.
Установлено, что содержание белка в лососе атлантическом за исследованный период варьирует в пределах от 15,8 до 21,1 г/100 г; в форели атлантической – от 13,8 до 26,1 г/100г; в форели карельской – от 11,1 до 16,8 г/100 г, что свидетельствует о высокой белковой ценности исследуемого рыбного сырья.
Показано, что по содержанию фосфора, калия, кальция и магния рыба из аквакультуры Карелии превосходит лосось и форель атлантическую. Это связано с различиями видовой принадлежности рыб и особенностями выращивания в аквакультуре.
Установлено, что по содержанию фолатов лосось превосходит форель атлантическую в 5 раз, а форель озерную – почти в 2 раза, поскольку содержит до 20 мг на
100 г фолиевой кислоты. По содержанию других водорастворимых витаминов (цианкобаламина, ниацина, пантотеновой кислоты, пиридоксина, рибофлавина, тиамина) исследуемое рыбное сырьё отличается незначительно.
Выявлено, что содержание ретинола в лососе варьирует от 15 до 20 мг/100 г. По этому показателю лосось почти в 2 раза превосходит форель атлантическую, однако уступает ей по содержанию эргокальциферола примерно на 20 %, что может быть связано с различиями в составе кормов.
Выявленные колебания содержания ПНЖК в рыбе, поступающей из аквакультуры Норвегии, связаны с влиянием антропогенных факторов и изменением движения теплых течений. Суммарное содержание ПНЖК в форели атлантической составило 4,6 г/100 г, что на 10 % больше, чем в лососе.
По содержанию эйкозапентаеновой (-3) и докозагексаеновой кислот (-3) лосось превосходит форель атлантическую в среднем на 30 %, однако содержание -6 кислот в форели выше, чем в лососе примерно на 10 %.
Результаты анализа нутриентного состава исследуемого рыбного сырья свидетельствуют о значительных колебаниях, связанных, прежде всего, с видовыми особенностями рыб, различиями в составе кормов и влиянием антропогенных факторов.
Рисунок 1 – Схема проведения экспериментальных исследований
Исследование свежести охлажденного рыбного сырья
Транспортировка охлажденного рыбного сырья из регионов осуществляется автомобильным рефрижераторным автотранспортом в пенопластовых коробах во льду при температуре (2±2)°С и может продолжаться до 3 сут, после чего охлажденную рыбу подвергают хранению в холодильных камерах при температуре (2±2)°С до момента ее поступления в реализацию или переработку. В связи с этим, возникает необходимость в определении характеристик свежести охлажденного рыбного сырья, согласно которым определяют соответствие сырья требуемому уровню качества.
В результате исследований показателей свежести охлажденного рыбного сырья при холодильном хранении в указанных условиях установлено, что санитарно-значимые микробиологические показатели не превысили нормативных значений, а рН мышечной ткани увеличился от 5,8 до 6,0, что является следствием накопления продуктов протеолиза. На 9 сут хранения охлажденного рыбного сырья выявлено снижение активности тканевых катепсинов. В этот же период содержание аминоаммиачного азота достигло около 1,6 мг/г белка, что свидетельствует о снижении свежести рыбного сырья и нецелесообразности его дальнейшего хранения.
Установлено, что снижение ВУС охлажденного рыбного сырья при более чем на 2 % приводит к снижению технологического выхода слабосоленого полуфабриката при посоле.
Полученные результаты свидетельствуют, что продолжительность предварительного холодильного хранения охлажденного рыбного сырья при температуре (2±2)° С составляет 9 сут с учетом коэффициента резерва. В течение этого периода рыба остается свежей и может подвергаться дальнейшей переработке.
Разработка технологии двухступенчатого посола лососевых рыб
из аквакультуры с применением инъектирования
Исследование массообменных процессов в тканях лососевых рыб при посоле. Основным недостатком технологии мокрого посола лососевых рыб является потеря массы и ценных пищевых компонентов – белков, экстрактивных веществ и витаминов, связанные с осмотическим переносом влаги из тканей рыбы в тузлук.
На рис. 2 приведены результаты исследования влияния концентрации соли в тузлуках (Сс) на потери массы исследуемого рыбного сырья (Пм), а на рис. 3 – на продолжительность просаливания (п) рыбы. Установлено, что при увеличении концентрации соли в тузлуке от 16 до 26% потери массы исследуемого рыбного сырья увеличиваются от 0,3 до 1,6 %, а продолжительность его просаливания снижается от 48 до 26 ч.
На рис. 4 представлено влияние концентрации соли в тузлуке на потери экстрагируемого белка (ПЭБ) при мокром посоле форели атлантической. Установлено, что при увеличении концентрации соли от 8 % до концентрации насыщения (26 %) потери экстрагируемого белка увеличиваются от 0,75 до 1,15 %.
На рис. 5 приведены результаты исследований спектров рассеяния водно-солевого экстракта ткани форели атлантической.
Рисунок 2 – Влияние Сс в тузлуке на Пм рыбного сырья при мокром посоле, (2±2)° С
Установлено наличие двух белковых фракций, размер частиц которых варьировал от 10 до 20 нм и от 100 до 110 нм. Выявлено, что более крупные частицы соответствуют мышечным белкам, а более мелкие – белкам саркоплазмы, причем частицы, имеющие гидродинамический радиус (15±5) нм относятся к альбуминам.
Рисунок 5 – Распределение гидродинамических радиусов белковых частиц в водно-солевом экстракте мышечной ткани форели атлантической
Таким образом, при тузлучном посоле лососевых рыб необходимо, чтобы концентрация тузлука соответствовала концентрации насыщения, при которой продолжительность просаливания рыбы минимальна. При этом для подавления диффузии белковых частиц из тканей рыбы в тузлук целесообразно использовать гипертонические концентрации белков с близким гидродинамическим радиусом.
Исследование влияния процесса инъектирования рыбного сырья на технологический выход при посоле. Охлажденное рыбное сырье перед посолом разделывали на пласты с ребрами и пласты без ребер. Для оценки эффективности процесса инъектирования использовали показатель «удельной инъектируемости» (УИ), означающий количество тузлука, вводимое и удерживаемое в тканях рыбы.
В табл. 1 приведены результаты исследований влияния размерного ряда рыбного сырья и способа его разделки на УИ. Для инъектирования использовали тузлук с концентрацией соли 26 % ( = 1,2 г/см3).
Таблица 1. – Удельная инъектируемость лососевых рыб различного размерного ряда, разделанных на пласт с ребрами и пласт без ребер, Стузлука = 26 % ( = 1,2 г/см3)
| Рыбное сыре | Удельная инъектируемость, % | |
| Разделка на пласт с ребрами | Разделка на пласт без ребер | |
| Лосось атлантический, 4-5 кг | 111,0±0,1 | 110,2±0,1 |
| Форель атлантическая, 2-3 кг | 108,2±0,1 | 107,5±0,1 |
| Форель озерная, 1-2 кг | 106,4±0,1 | 105,5±0,1 |
Установлено, что УИ образцов, разделанных на пласт с рёбрами на 0,7…0,9% больше, чем разделанных на пласт без ребер. Пласты рыб крупного размерного ряда инъектируются с бльшим выходом по массе, чем рыбы мелкого размерного ряда.
Выявлено, что содержание соли в инъектированных полуфабрикатах достигает 1,5…2%. Это означает, что существует необходимость досаливания инъектированных полуфабрикатов, поскольку нормативное содержание соли в слабосоленом продукте должно составлять 3…6 %.
В табл. 2 представлены результаты исследования влияний способа досаливания инъектированных полуфабрикатов лососевых рыб при температуре (2±2)° С на выход слабосоленого продукта.
Таблица 2. – Влияние способов досаливания инъектированных полуфабрикатов лососевых рыб на выход слабосоленого продукта, %
| Рыбное сыре | Способы разделки и посола | |||
| Пласт с ребрами | Пласт без ребер | |||
| Сухой | Мокрый | Сухой | Мокрый | |
| Лосось атлантический, 4-5 кг | 104,0±0,1 | 104,8±0,1 | 103,6±0,1 | 104,2±0,1 |
| Форель атлантическая, 2-3 кг | 103,4±0,1 | 103,8±0,1 | 103,1±0,1 | 103,3±0,1 |
| Форель озерная, 1-2 кг | 101,6±0,1 | 102,0±0,1 | 101,4±0,1 | 101,7±0,1 |
На основании анализа полученных результатов установлено, что технологический выход слабосоленых продуктов из лососевых рыб, разделанных на пласт с рёбрами выше, чем при разделке на пласт без ребер. Больший выход слабосоленого продукта достигается при досаливании инъектированных полуфабрикатов тузлучным способом.
Для определения продолжительности досаливания инъектированных полуфабрикатов лососевых рыб, содержание соли в которых составляло от 0,5 до 2%, использовали уравнение (1) (Тюльзнер и Кох 1994):
(1)
где: – продолжительность досаливания инъектированного полуфабриката, с;
W – содержание влаги в тканях рыбы, %;
L – толщина пласта рыбы, м;
Cмт – молярная концентрация соли в тузлуке, (4,7 моль/л или 26%);
Cмтс – молярная концентрация соли в слабосоленом продукте, (0,5 моль/л или 3%).
Cмтснач – молярная концентрация соли в инъектированном полуфабрикате, (0,25 моль/л или 1,5%).
Коэффициент просаливания Кпр, м2/с характеризует скорость диффузии соли в ткани рыб. Эмпирическое значение Кпр инъектированных полуфабрикатов лососевых рыб составило (1,6±0,5)10-6 м2/с.
В табл. 3 представлены результаты исследований влияния размерного ряда и содержания влаги в тканях исследуемых лососевых рыб на продолжительность досаливания инъектированных полуфабрикатов в тузлуке с содержанием соли 26% при температуре (2±2)° С до достижения нормативного содержания соли, соответствующего слабосоленому продукту.
Таблица 3. – Влияние размерного ряда и содержания влаги в тканях лососевых рыб на продолжительность досаливания инъектированных полуфабрикатов
| Инъектированные полуфабрикаты | Содержание влаги в рыбе, % | Толщина пластов, м | Продолжительность досаливания, ч |
| Форель атлантическая, 2-3 кг | 67±1 | (1,5±0,1)10-2 | 12,5±0,5 |
| Лосось атлантический, 4-5 кг | 66±1 | (1,8±0,1)10-2 | 18,5±0,5 |
| Форель озерная, 1-2 кг | 77±1 | (1,2±0,1)10-2 | 10,5±0,5 |
Установлено, что продолжительность досаливания инъектированных полуфабрикатов составляет от 10,5 до 18,5 ч, что в 1,8 раз меньше традиционного мокрого посола лососевых рыб в тузлуках плотностью = 1,2 г/см3 (Сс =26 %).
Разработка рецептур рассолов для инъектирования и досаливания лососевых рыб. При разработке рецептур рассолов для инъектирования использовали соль, лактозу, триполифосфат натрия, а также фенольные антиоксиданты.
Получены результаты исследований антиоксидантных свойств натуральных фенольных антиоксидантов (рутина и спирофена) в мышечном гомогенате форели. Для сравнительной оценки антиоксидантных свойств исследуемых добавок использовали препарат аскорбиновой кислоты и комплексную посолочную смесь Прилакс.
В мышечный гомогенат форели атлантической вносили добавки фенольных антиоксидантов и аскорбиновой кислоты в количестве от 0,005 до 0,01% от массы гомогената. В качестве контрольного образца использовали мышечный гомогенат форели без добавок. Опытные и контрольные образцы гомогената инкубировали при температуре (37±1) С в течении 2 ч. Степень окисленности липидов оценивали с помощью 2-ТБК-теста.
Выявлено, что использование добавок рутина и спирофена в количестве 0,005% от массы гомогената позволяет снизить скорость окисления липидов в 2 раза. Использование смеси рутина и аскорбиновой кислоты в соотношении 1:2 позволяет увеличить эффективность их антиокислительного действия в 2,5 раза.
Разработан состав рассолов для инъектирования лососевых рыб «Базовый», «Универсальный» и «Экстра».
Рассол «Базовый» использовали для получения слабосоленых инъектированных полуфабрикатов из лососевых рыб.
Рассолы «Универсальный» и «Экстра», содержащие добавки фенольных антиоксидантов в количестве 0,02 % от массы рассола, использовали для получения готового филе слабой соли из лососевых рыб.
При разработке рецептурного состава рассолов для досаливания инъектированных полуфабрикатов из лососевых рыб использовали тузлук плотностью 1,2 г/см3 (Сс=26%) с добавкой концентрата сывороточных белков (от 0,01 до 0,05 кг на 1 кг готового тузлука).
Результаты исследований созревания филе слабой соли из лососевых рыб. Проведены исследования влияния способов посола и состава посолочных смесей на глубину протекания процесса созревания лососевых рыб.
Контрольные образцы пластов рыбы подвергали мокрому посолу при температуре (2±2)°С (1,2 г/см3, 24 ч). Первую опытную группу образцов пластов рыбы подвергали мокрому посолу в тех же условиях с использованием комплексных посолочных смесей «Фарбфест» и «Прилакс.
Вторую группу опытных образцов пластов рыбы подвергали двухступенчатому посолу при той же температуре с использованием смеси для инъектирования «Экстра» (продолжительность досаливания составляла 12 ч).
Глубину процесса созревания рыбы при посоле оценивали по показателям активности мышечных катепсинов (Амк) и буферности тканей рыбы (Б, ).
На рис. 5 (а и б) приведены результаты исследований Амк исследуемых лососевых рыб до и после посола, а на рис. 6 (а и б) – результаты исследований Б, тканей рыб при посоле и хранении при температуре (2±2)С.
а) форель атлантическая б) лосось атлантический
Рисунок 5 (а и б) – Изменение активности мышечных катепсинов (Амк) форели атлантической (а) и лосося атлантического (б) при посоле, (2±2)С
а) форель атлантическая б) лосось атлантический
Рисунок 6 (а и б) – Изменение буферности тканей форели атлантической (а) и лосося атлантического (б) при посоле и холодильном хранении, (2±2)С
Выявлено, что инъектирование пластов лососевых рыб рассолом «Экстра» позволяет ускорить наступление состояния созревшей рыбы примерно в 2 раза.
Установлено, что показатель буферности тканей в случае опытных образцов форели атлантической и лосося, подвергнутых двухступенчатому посолу, на 25% выше, чем контрольных образцов рыбы, посоленных традиционным тузлучным способом без применения добавок.
Исследование показателей качества филе слабой соли из лососевых рыб при холодильном хранении. Проведена опытно-промышленная выработка филе слабой соли из форели и лосося атлантического и форели карельской с использованием технологии двухступенчатого и традиционного тузлучного посола. Для инъектирования рыбы использовали смесь «Экстра». Образцы филе слабой соли упаковывали под вакуумом и закладывали на холодильное хранение при температуре (2±2)°C.
Установлено, что за 14 сут холодильного хранения значения санитарно-значимых микробиологических показателей в исследуемых образцах филе не превысили уровней, допустимых для данной категории пищевых продуктов. Вместе с тем, на 10 сут холодильного хранения филе отмечено ослабление консистенции, ухудшение цвета филе, расслоение мяса по миосептам и появление рыбного привкуса, что является следствием перезревания рыбы.
Анализ полученных результатов свидетельствует, что срок годности филе слабой соли из лососевых рыб при температуре (2±2)°C с учетом коэффициента резерва составляет 10 сут.
На рис. 6 приведена технологическая схема производства филе слабой соли из лососевых рыб.
Рисунок 6 – Технологическая схема производства филе слабой соли
из лососевых рыб из аквакультур Норвегии и Карелии
Разработан проект ТУ 9262-062-00472093-2012 на производство филе слабой соли из лососевых рыб, выращиваемых в аквакультуре. Технология двухступенчатого посола лососевых рыб из аквакультуры защищена патентом РФ № 2438334 от 18.02.10, апробирована на ООО «Великоросс» и внедрена на ЗАО «Грин Крест».
Экономический эффект применения технологии двухступенчатого посола для производства филе слабой соли из лосося атлантического составил 2700 руб, форели атлантической – 2600 руб, форели карельской – 1800 руб на 100 кг готовой продукции.
Установлено, что калорийность филе слабой соли из лососевых рыб, выработанных по технологии двухступенчатого посола, ниже (вследствие увеличения массы филе при инъектировании) на 10%, чем при традиционном после и варьирует от 860 до 1000 кДж/100 г.
Отмечена высокая пищевая ценность филе слабой соли из лососевых рыб, выработанных по технологии двухступенчатого посола. Содержание витаминов группы В в филе слабой соли варьирует от 16 (форель карельская) до 30 % (форель атлантическая) от рекомендуемой нормы потребления (РНП) в сутки, а содержание ретинола – до 20 % (лосось). Употребление 100 г филе слабой соли из лосося позволит удовлетворить суточную норму потребления ПНЖК на 50%, из форели атлантической – до 70 % и полностью удовлетворить суточную норму потребления -3 кислот.
ВЫВОДЫ
1. Научно обоснована технология производства слабосоленой продукции из лососевых рыб, выращиваемых в аквакультуре, путем двухступенчатого посола с применением инъектирования.
2. В результате анализа химического состава форели атлантической Oncorhynсhus Mykiss, лосося атлантического Salmo Salar и форели карельской Salmo trutta morpha farso, выращиваемых в аквакультурах Норвегии и Карелии, установлены значительные колебания содержания белка – 15,8-21,1 г/100 г (лосось); 13,8-26,1 г/100г (форель атлантическая); 11,1-16,8 г/100 г (форель карельская) и ПНЖК – 4,0-6,1 г/100 г (лосось); 4,5-4,8 г/100г (форель атлантическая), что связано с различиями видовой принадлежности рыб, особенностями их выращивания в аквакультуре, влиянием антропогенных факторов и изменением движения теплых течений.
3. В результате анализа показателей свежести установлена продолжительность предварительного холодильного хранения охлажденного рыбного сырья при температуре (2±2)° С, которая составила 9 сут с учетом коэффициента резерва. В течение этого периода рыба остается свежей и может подвергаться дальнейшей переработке.
4. В результате исследований массообменных процессов при тузлучном посоле лососевых рыб выявлено, что осмотические потери массы составляют до 1,5% и зависят от концентрации соли в тузлуке, а потери экстрагируемого из рыбы белка достигают 1,15 %.
5. В спектрах рассеяния мышечных экстрактов лососевых рыб, полученных с помощью метода лазерной корреляционной спектроскопии выявлено наличие двух белковых фракций, гидродинамический радиус которых составил 10…20 нм и
100… 110 нм, идентифицированных как белки саркоплазмы и фрагменты мышечных белков. Установлено, что белковые частицы, имеющие гидродинамический радиус (15±5) нм, относятся к альбуминам.
Для подавления диффузии белковых веществ из тканей рыбы в тузлук при посоле предложено использовать добавки концентрата сывороточных белков (КСБ) в концентрации от 1 до 5%.
6. Установлено, что пласты лососевых рыб крупного размерного ряда инъектируются с бльшим выходом по массе, чем пласты мелкого размерного ряда.
Разработаны рецептуры рассолов для инъектирования пластов лососевых рыб «Базовый», «Универсальный» и «Экстра», содержащие лактозу, фосфаты, лимонную кислоту и композиции натуральных фенольных антиоксидантов.
7. Получено эмпирическое значение коэффициента просаливания Кпр пластов лососевых рыб при температуре (2±2)° С в тузлуках плотностью 1,2 г/см3, содержащих добавки КСБ (от 1 до 5 % по массе) – (1,6±0,5)10-6 м2/с. Продолжительность досаливания инъектированных полуфабрикатов составила от 18,5 до 10,5 ч в зависимости от размерного ряда.
8. Проведена опытно-промышленная выработка филе слабой соли из форели и лосося атлантического и форели карельской с использованием технологии двухступенчатого и традиционного тузлучного посола. В результате проведения комплексных исследований показателей качества филе при хранении в температурных условиях (2±2)°C установлен его срок годности, который составил 10 сут с учетом коэффициента резерва.
9. Разработан проект ТУ 9262-062-00472093-2012 на производство филе слабой соли из лососевых рыб, выращиваемых в аквакультуре. Технология двухступенчатого посола лососевых рыб внедрена на ЗАО «Грин Крест».
Экономический эффект применения технологии двухступенчатого посола для производства филе слабой соли из лососевых рыб, выращенных в аквакультуре, составил от 1800 до 2700 руб на 100 кг готовой продукции.
Список работ опубликованных по теме диссертации:
1. Гребенюк А.А. Снижение диффузионных потерь белковых веществ при мокром посоле рыбного сырья / А.А. Гребенюк, Ю.Г. Базарнова // Низкотемпературные и пищевые технологии в 21 веке : материалы Третьей междунар. научно-практ. конф. 13-15 нояб. 2007 г. — Санкт-Петербург : СПбГУНиПТ, 2007. — С. 439-444.
2. Гребенюк А.А. Технологические аспекты производства слабосоленой деликатесной продукции из форели / А.А. Гребенюк, Ю.Г. Базарнова // Известия СПБГУНиПТ. — 2008. — №4. — С. 20-24.
3. Гребенюк А.А. Технология слабосоленого филе из лососевых рыб Норвегии и Карелии / А.А. Гребенюк, Ю.Г. Базарнова // Сборник научных трудов VI международной научно-практической конференции. — Калининград : КГТУ. — 2008. — С. 231-234.
4. Гребенюк А.А. Применение барьерной концепции при нетермической обработке лососевых рыб/ А.А. Гребенюк, Ю.Г. Базарнова // Низкотемпературные и пищевые технологии в 21 веке : материалы Четвертой междунар. научно-практ. конф. 25-27 нояб. 2009 г. — Санкт-Петербург : СПбГУНиПТ, 2009. — С. 66-70.
5. Гребенюк А.А. Двухступенчатый посол лососевых рыб / А.А. Гребенюк, Ю.Г. Базарнова // Рыбпром.– 2010, №3. - С. 84-88.
6. Гребенюк А.А. Особенности химического состава и показателей свежести лососевых рыб аквакультуры Норвегии и Карелии продуктах / Ю. Г. Базарнова // Науч. журн. СПбГУНИПТ. Сер. Процессы и аппараты пищевых производств. — 2012. — № 2. — URL: www.open-mechanics.com/journals.
7. Пат. №2438334 Российская Федерация, МПК А23В 4/023. Способ посола деликатесных рыб / А.А. Гребенюк, Ю.Г. Базарнова. ; публ. 10.01.2012 Бюл. №1.
