Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ХАМЗИНА АЛЕКСАНДРА КАМИЛЕВНА
ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИКРЫ ЛОСОСЕВОЙ ЗЕРНИСТОЙ ИЗ МОРОЖЕНЫХ ЯСТЫКОВ
Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва - 2012
Работа выполнена в лаборатории аналитического и нормативного обеспечения качества и безопасности Федерального государственного унитарного предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП "ВНИРО").
Научный консультант: доктор технических наук Копыленко Лилия Рафаэльевна
Официальные оппоненты: Новикова Маргарита Владимировна, доктор технических наук, профессор кафедры технологии и организации ресторанного и гостиничного сервиса РГУТиС Васюкова Анна Тимофеевна, доктор технических наук, профессор кафедры технологии общественного питания АНО ВПО Центра Союза РФ Российского Университета кооперации
Ведущая организация: ФГБУО ВПО Московский Государственный Университет технологий и управления
Защита состоится: л 21 июня 2012 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного Совета Д 307.004.03 при Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии по адресу: 107140, Москва, Верхняя Красносельская, 17.
Факс: (499)264-91-e-mail: fishing@vniro.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии.
Автореферат разослан л _21_ мая 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета В.А.Татарников
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Одной из основных задач рыбной отрасли является обеспечение качества всех видов продуктов на основе водных биоресурсов, среди которых особое место занимает икра лососевая. Ценный деликатесный продукт - икру лососевую издавна изготавливали только из охлажденных ястыков. Однако в последнее время используют также мороженые ястыки.
В России из общих объемов икры лососевой, составляющих 6-8 тысяч тонн в год, большая доля приходится на икру, изготавливаемую из мороженых ястыков. В связи с тем, что в местах вылова рыбы не успевают перерабатывать ястыки, их замораживают и направляют в центральные регионы страны для последующей переработки. Объемы икры из мороженых ястыков увеличиваются с каждым годом.
Поскольку на икорную продукцию из мороженых ястыков лососевых рыб отсутствует государственный стандарт, икру изготавливают по техническим условиям и технологическим инструкциям предприятий.
Способы изготовления икры из мороженых ястыков лососевых рыб представлены в работах отечественных и зарубежных авторов: Совы В.В., Солнцевой А.В., Купиной Н.М., Поваляевой Н.Т., Стародубцевой Н.Б., Леваньковой И.Н., Горшковой М. М., Есина А.Б., Зайцева А.В., Демидовой О.М., Fereidoon S., Janak Y., Strom T., Raa J., Gildberg A., Vilhelmsson O., Xu R., R., Wrav Т. В основном работы указанных авторов посвящены вопросам отделения икры-зерна от соединительной ткани ястыков путем использования ферментных препаратов различного происхождения. В ряде работ и патентов приведены способы закрепления ястыков слабыми растворами поваренной соли или тузлуками температурой от 30-45С до 80-90С.
Однако до настоящего времени не обоснованы сроки годности мороженых ястыков лососевых рыб, отсутствует научно-обоснованная технология изготовления икры лососевой зернистой из мороженых ястыков, включающая все этапы технологического процесса от дефростации ястыков до посола икры.
До сих пор не обоснованы сроки годности икры из мороженых ястыков со смесью сорбиновой кислоты и бензоата натрия, внесенной в нормативные документы в качестве консерванта для икры из охлажденных ястыков и широко используемой после запрета уротропина.
Разработка научно обоснованной технологии икры из мороженых ястыков лососевых рыб и внедрение её в отрасли позволит обеспечить выпуск качественной и безопасной продукции, увеличить объемы использования отечественного сырья, сократить объемы некачественной икорной продукции, поступающей в торговую сеть, обеспечив при этом защиту прав потребителей.
Целью настоящей работы является обоснование и разработка технологии изготовления и консервирования икры лососевой зернистой из мороженых ястыков, обеспечивающей безопасность и качество готовой продукции при хранении.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести комплексные исследования показателей качества мороженых ястыков лососевых рыб, ответственных за гидролитические и окислительные процессы, безопасности и пищевой ценности в процессе хранения;
- исследовать влияние глазирования на качество и безопасность мороженых ястыков, обосновать сроки их годности;
- разработать и согласовать в установленном порядке техническую документацию на мороженые ястыки;
- обосновать и разработать рациональные режимы изготовления икры лососевой зернистой из мороженых ястыков: дефростации ястыков, обработки размороженных ястыков и посола икры;
- обосновать и разработать технологию икры лососевой зернистой из мороженых ястыков, обеспечивающую безопасность и качество готовой продукции при хранении;
- исследовать влияние консервантов - смеси сорбиновой кислоты и бензоата натрия и смеси сорбиновой кислоты и лактата цинка на качество, безопасность и пищевую ценность икры зернистой из мороженых ястыков в процессе хранения и обосновать сроки годности икры с этими консервантами;
- разработать и согласовать в установленном порядке техническую документацию на икру зернистую из мороженых ястыков.
Научная новизна. Впервые детально исследованы физико-химические показатели, фракционный и аминокислотный состав белков, фракционный и жирнокислотный состав липидов икры мороженых ястыков лососевых рыб в процессе хранения. Установлено, что изменение величины малонового диальдегида при хранении ястыков наилучшим образом отражает процесс перекисного окисления липидов.
Обоснованы гарантированные сроки годности мороженых ястыков лососевых рыб - 12 месяцев при температуре минус 18С.
Обоснованы режимы дефростации мороженых ястыков лососевых рыб, позволяющие сократить потери белковых веществ и жира, сохранить гистологическую структуру икринок, обеспечить прочность оболочки и естественную цветовую гамму икры, микробиальную безопасность дефростированных ястыков для последующей технологической обработки.
Научно обоснованы рациональные режимы обработки размороженных ястыков лососевых рыб и посола икры-зерна, позволяющие стабилизировать гидролитические и окислительные процессы в икре при хранении, обеспечить сохранение пищевой ценности, микробиальную безопасность готовой продукции и получить икру зернистую, максимально приближенную по органолептическим показателям к икре из охлажденных ястыков в течение месяцев хранения.
Для икры из мороженых ястыков экспериментально подтверждена возможность замены запрещенного с 01.07.2010 г. уротропина на смесь сорбиновой кислоты и бензоата натрия или на смесь сорбиновой кислоты и лактата цинка.
Подана заявка на выдачу патента РФ "Способ изготовления икры лососевых рыб из мороженых ястыков" № 2011131725/13 от 29.07.2011.
Подготовлена заявка на патент "Способ получения сухого белково-липидного концентрата из соединительной ткани ястыков рыб".
Практическая значимость и реализация результатов исследования.
Обоснованные сроки годности мороженых ястыков лососевых рыб в течение 12 месяцев хранения позволяют предприятиям отрасли работать на отечественном сырье в течение года после заготовки ястыков.
С целью обеспечения качества и безопасности мороженых ястыков в процессе хранения разработаны Рекомендации по технологии заготовки мороженых ястыков лососевых рыб.
Разработанная технология зернистой икры лососевых рыб из мороженых ястыков позволяет сохранять качество и обеспечивать микробиальную безопасность икры с консервантами в течение 12 месяцев при температуре хранения минус 4-минус 6С.
На основании результатов выполненных исследований разработана и утверждена техническая документация: ТУ 9264-110-00472124-10 "Ястыки лососевые мороженые", ТУ 9264-095-00472124-10 "Икра лососевая зернистая из мороженых ястыков", ТУ 9264-012- 0472124-2012 "Ястычная пленка мороженая для промпереработки" (проект). Разработанная технология внедрена на 20-и рыбоперерабатывающих предприятиях.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
- результаты комплексных исследований, обосновывающие сроки годности мороженых ястыков лососевых рыб, необходимость использования глазирования ястыков и Рекомендации по технологии заготовки мороженых ястыков лососевых рыб;
- обоснование и разработка рациональных режимов технологического процесса изготовления икры зернистой из мороженых ястыков лососевых рыб, включая дефростацию мороженых ястыков, закрепление дефростированных ястыков и посол икры-зерна;
- научное обоснование использования консервантов, обеспечивающих микробиальную безопасность икры лососевой зернистой, изготовленной из мороженых ястыков, сохранение её вкусовых свойств и пищевой ценности в процессе хранения.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены и обсуждены на конференции "Научное и техническое обеспечение холодильной промышленности" (Москва, 2010); на международной школе-семинаре для молодых ученых "Биологические ресурсы Арктики и Субарктики - потенциал для биотехнологии: исследования и инновации" (Карелия, 2010); Всеросийской научно-практической конференции "Принципы пищевой комбинаторики - основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов" (Углич, 2010); VI Московском международном конгрессе "Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва, 2011); IV Всероссийской научно-практической конференции "Качество продукции, технологий и образования" (Магнитогорск, 2011); II-ой научно-практической конференции молодых учёных "Современные проблемы и перспективы изучения Мирового океана" (Москва, 2011); Международной научно-практической конференции "Питание в современном мегаполисе" (Хабаровск, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений.
Работа изложена на 154 стр. основного текста, содержит 28 таблиц, 37 рисунков и 5 приложений на 89 стр. Список литературы включает 194 литературных источника, в том числе 83 зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность, научная новизна, практическая значимость работы, научные положения, выносимые на защиту.
В первой главе "Обзор литературы" проведен анализ отечественной, иностранной научной и патентной литературы, описаны строение, свойства ястыков лососевых рыб, процессы, происходящие при их хранении.
Рассмотрены существующие способы обработки ястыков для получения икры лососевой зернистой. Обоснована целесообразность разработки технологии икры зернистой из мороженых ястыков с целью сохранения её качества и безопасности при хранении. На основании анализа литературы сформулирована цель, определены задачи работы и составлена схема проведения исследований (рис. 1).
Анализ научной и патентной литературы Формулирование цели и задач исследований Исследование показателей качества и безопасности ястыков лососевых мороженых при хранении мороженых Фракционный и Фракционный и Гистологическая Органолепти- Микробиожирнокислотный аминокислотный структура ческие и логические состав липидов состав белков физикопоказатели химические показатели Обоснование сроков годности ястыков лососевых мороженых. Рекомендации по заготовке мороженых ястыков. Разработка и утверждение технической документации на ястыки лососевые мороженые Разработка и обоснование технологии икры лососевой зернистой из мороженых ястыков Рекомендации Обоснование Обоснование Определение Обоснование по режимов режимов потерь и выхода режимов использованию обработки посола готовой дефростации ястычной пленки ястыков продукции Исследование икры лососевой зернистой из мороженых ястыков в процессе хранения Органолептические и Микробиологические Аминокислотный Жирнокислотный физико-химические показатели состав белков состав липидов показатели Разработка и утверждение технической документации на икру лососевую зернистую из мороженых ястыков Рисунок 1- Программно-целевая модель исследований Во второй главе "Объекты и методы исследований" указано, что объектами исследований являлись ястыки лососевых рыб - горбуши - Oncorhynchus gorbuscha (Walb.), кеты - Oncorhynchus keta (Walb) мороженые неглазированные, мороженые, глазированные водой, глазированные 0,3%-ным водным раствором антиоксиданта - изоаскорбата натрия, икра зернистая с консервантами. При исследовании ястыков анализировали икринки, без ястычной пленки.
Заготовку ястыков и икры лососевой зернистой проводили на предприятиях ООО Компания "Тунайча" и ООО "Гидрострой"; разработку технологии - в ФГУП ВНИРО, ООО "Северо-Восточная компания", ООО "Посейдон и К", ООО "Тихий океан", начиная с 2008 года.
Отбор проб проводили по ГОСТ 7631-85, подготовку средней пробы - по ГОСТ 31339-2006. Сроки годности устанавливали согласно МУК 4.2.1847-"Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения продуктов".
Массовую долю белка определяли по методу Кьельдаля на автоанализаторе "Kieltec-1003" фирмы "Tecator", массовую долю жира, воды, поваренной соли - по ГОСТ 7636-75, кислотное числа жира определяли по Лазаревскому (1955); альдегидное число - по ФС 42-2772-99, относительное содержание малонового диальдегида - по Векшину (2007). Фракционный состав белков ястыков исследовали по Леммли (Laemmli, 1970), аминокислотный состав белков - по Стейну и Муру (Stein, Moore, 1954) на аминокислотном анализаторе АА835 фирмы Hitachi.
ипиды выделяли по методу Блайя-Дайера (Bligh, Dyer, 1959), жирные кислоты в виде метиловых эфиров (МЭЖК) анализировали на газовом хроматографе GC-16A фирмы "Shimadzu".
Активность протеиназ в икре определяли по методу Ансона (Anson, 1969) в лаборатории химии протеолитических ферментов ИБХ РАН (зав. лаб. д.х.н., профессор Л.Д. Румш). Гистологические исследования икры проводили во ВНИРО и в лаборатории микроструктурных исследований мясных продуктов ГНУ ВНИИМП им. В.П. Горбатова (зав. лаб. д.т.н. С.И. Хвыля).
Микроструктуру образцов анализировали с помощью компьютерной системы изображений Optimus с автоматической видеокамерой Leica DC и на световом микроскопе "Axioimigeral" с использованием соответствующих программ при увеличении от х2 до х50.
Прочность оболочек икринок определяли на реометре фирмы Fudoh Kogyo Cо., LTD (Япония), показатель цветности - на фотоэлектрическом колориметре фирмы "Minolta" (Япония).
Микробиологические показатели, содержание токсичных элементов, хлорорганических пестицидов, гистамина и нитрозаминов определяли стандартными методами.
Органолептические показатели икры оценивали на совместных дегустациях в ФГУП "ВНИРО", ООО "Посейдон и К" с участием представителей Роспотребнадзора, экспертов в области рыбных и нерыбных объектов промысла и экспертов-дегустаторов профильным методом по пятибальной шкале (Сафронова, 1998).
Статистическую обработку экспериментальных данных и построение графических зависимостей проводили с использованием стандартных программ "Excel" - 2003 и Statistica 6.0. Эксперименты проводили не менее, чем в трёх повторностях. Достоверность экспериментальных данных оценивали общепринятыми методами математической статистики с использованием компьютерных программ при доверительной вероятности 95%.
В третьей главе "Обоснование сроков годности ястыков лососевых мороженых" представлены результаты исследований физико-химических, биохимических, гистологических, органолептических, а также показателей безопасности, обосновывающие сроки годности и условия хранения мороженых ястыков лососевых рыб.
Полученные данные свидетельствуют о том, что на протяжении месяцев хранения (с учетом резервного срока - 1 месяц) по микробиологическим показателям, содержанию нитрозаминов, гистамина, токсичных элементов, хлоорганических пестицидов мороженые ястыки соответствуют Единым санитарным требованиям таможенного союза и требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
Органолептическая оценка показала, что к концу 12 месяцев хранения ястыков глазирование их водой или 3%-ным раствором изоаскорбата натрия способствует сохранению прочности икринок и цветовой гаммы икры ястыков.
В процессе хранения мороженых ястыков отмечено монотонное и незначительное увеличение содержания небелкового азота и азота летучих оснований, а также уменьшение активной кислотности, в большей степени выраженное для неглазированных ястыков.
В результате разделения белков икры мороженых ястыков методом электрофореза в SDS обнаружены 4 крупные фракции с молекулярными массами (мМ) 165 - 100 - 23 и 17 кДа (рис. 2), которые на протяжении месяцев хранения не претерпевают изменений.
11Молекулярная масса, кДа фон А Б фон 12 месяцев Аминокислота 12 месяцев Рисунок 2 - Фракционный (А) и аминокислотный (Б) состав белков икры мороженых ястыков горбуши Белки икры мороженых ястыков лососевых рыб характеризуются полным набором незаменимых и заменимых аминокислот, содержание их в процессе хранения независимо от глазирования остается без изменений.
Стабильность фракционного и аминокислотного состава белков икры мороженых ястыков в процессе хранения указывает на отсутствие выраженных гидролитических изменений белков.
Результаты исследований свидетельствуют о том, что в процессе хранения мороженых ястыков наблюдается увеличение значений показателей, ответственных за гидролитические и окислительные изменения липидов - Содержание, % Содержание, % к белку Ile Val Ala Gly His Lys Trp Glu Pro Ser Leu Thr Asp Arg Phe+Tyr Met+Cys кислотного и альдегидного чисел, а также относительного содержания малонового диальдегида, в большей степени выраженное для поверхностных слоев блоков неглазированных ястыков (рис. 3).
Экспериментально подтверждено, что глазирование ястыков лососевых рыб водой или 3%-ным раствором изоаскорбата натрия сдерживает гидролитические и окислительные процессы липидов при хранении.
11,5 I А I 3,9,В III II IV С 7,2,VI V 5,1,3,0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 Срок хранения, месяцы Срок хранения, месяцы Рисунок 3 - Изменение кислотного, 0,С альдегидного чисел липидов и малонового 0,диальдегида икры мороженых ястыков А горбуши в процессе хранения: А - 0,В неглазированные: I - поверхностный слой; II- 0,середина;; В - глазированные водой: III - поверхностный слой; IV- середина; С - 0,глазированные раствором изоаскорбата: V- 0 2 4 6 8 10 12 поверхностный слой; VI- середина Срок хранения, месяцы Результаты исследования показали отсутствие различий в жирнокислотном составе липидов икры мороженых ястыков вне зависимости от наличия глазури и срока хранения.
Результаты гистологических исследований показали, что до 13-и месяцев хранения ястыков значительных структурных изменений в строении икринки не обнаружено, однако через 15 месяцев оболочка сужается, и гомогенная структура ооцита становится похожей на "мраморную" или "сотовую" структуру.
Результаты проведенных исследований - определение содержания небелковых форм азота, активной кислотности, относительного содержания малонового диальдегида, кислотного и альдегидного чисел, фракционного и аминокислотного состава белков, фракционного и жирнокислотного состава липидов, структуры икры мороженых ястыков подтвердили стабильность жира жира Альдегидное число, мг коричного альдегида в 100 г Кислотное число, мг КОН/г МДА Относительное содержание исследованных показателей при хранении. Результаты исследований также показали, что глазирование сдерживает окислительные и гидролитические процессы липидов мороженых ястыков, начиная с 4-х месяцев хранения.
Глазирование ястыков 3%-ным раствором изоаскорбата натрия в большей степени ингибирует окислительные и гидролитические процессы липидов, чем глазирование водой.
На основании результатов исследований научно обоснованы сроки годности мороженых ястыков лососевых рыб, обеспечивающие микробиальную безопасность и качество в течение 12 месяцев хранения при температуре минус 18С. Для сохранения качества и безопасности мороженых ястыков при хранении даны рекомендации по технологии их заготовки.
Разработана и утверждена техническая документация Технические условия "Ястыки лососевые мороженые" ТУ 9264-110-00472124-2010.
В четвертой главе "Обоснование и разработка технологии изготовления икры лососевой зернистой из мороженых ястыков" представлены результаты обоснования способов дефростации, условий обработки дефростированных ястыков, условий посола зернистой икры после пробивки.
Исследованы следующие способы дефростации:
размораживание на воздухе, которое проводили по трем режимам:
- режим 1 - поэтапное повышение температуры: минус 18С - минус 10С - минус 5С - плюс +2С в толще блока ястыка;
- режим 2 - постоянная температура плюс 5С;
- режим 3 - постоянная температура плюс 15С.
размораживание в 2-3%-ном растворе соли при температуре 1015С и соотношении раствор : ястыки - 2:1 - режим 4.
По органолептическим показателям - внешнему виду, цвету, запаху, консистенции ястыки, дефростированные в водно-солевом растворе, уступали ястыкам, размороженным на воздухе по 1-му и 2-му режимам.
После воздушной дефростации по первому режиму отмечены минимальные потери "джуса", белковых веществ и жира (табл.1).
Потери при дефростации по второму режиму были незначительно выше и составили 1,00,2% - белка и 0,40,2% - жира. Максимальные потери белка обнаружены при дефростации ястыков в водно-солевом растворе, при этом масса их увеличилась на 7,20,3%. Прочность икринок при размораживании ястыков в воде была самая низкая, а цвет икры самый светлый.
Таблица 1 - Влияние различных способов дефростации ястыков горбуши на потери белка и жира Способ Потери при размораживании, % дефростации джуса белка жира режим 1 0,50,3 0,20,1 - режим 2 1,50,3 1,00,2 0,40,режим 3 5,30,5 3,50,3 1,00,режим 4 - 7,60,2 0,30,Общая микробиальная обсемененность икры ястыков, дефростированных на воздухе, не изменилась. В то же время в икре ястыков, размороженных в водно-солевом растворе, отмечено увеличение КМАФАнМ на порядок.
Как видно на рисунке 4, активность протеиназ икры ястыков, размороженных на воздухе, при значениях рН, свойственных для икры (рН 6,06,2), падает до нуля, а активность протеиназ икры ястыков, размороженных в Рис.2 рН-зависимость протеолитической активности по воде, остается стабильной при значениях рН от 5 до 7.
субстрату Z-A-F-R-pNA в ястыках Рисунок 4 - рН-зависимость протеолитической активности размороженных ястыков по субстрату Z-A-F-R-pNA, - 1 режим - 4 режим Следовательно, есть все основания считать, что размораживание ястыков на воздухе в большей степени способствует 0 2 4 6 8 -сохранению белковых веществ, чем рН размораживание в водно-солевом ястыки на воздухе ястыки в воде растворе. При этом следует отметить, что дополнительную активность протеиназ могут привнести и микроорганизмы икры, поскольку как было показано выше, общая микробиальная обсемененность в ястыках, размороженных в водно-солевом растворе выше, чем при воздушном размораживании.
мкмоль/мин*мг На микросрезах икры горбуши мороженых ястыков, дефростированных на воздухе, видно, что структура икринок практически не изменена, оболочки икринок плотно прилегают к ооциту и утолщены (рис. 5). При дефростации мороженых ястыков в водно-солевом растворе наблюдается деструкция оболочек ооцита и значительное отслоение их от желтка ооцита.
1 Рисунок 5 - Микросрезы икры мороженых ястыков горбуши, увеличение: х50:
1 - режим; 2 - режим Результаты исследований свидетельствуют о том, что наилучшим является способ воздушной дефростации - 1 режим. Воздушная дефростация по второму режиму в лучшей степени сохраняет свойства икры-сырца, чем третий режим или водно-солевой способ дефростации.
С целью закрепления оболочки икринок дефростированные ястыки обрабатывали 3% раствором поваренной соли температурой 60-80С, ГМ 1:1 в течение от 60 до 180 с. Установлено, что выход икры из ястыков горбуши при пробивке возрастает по мере увеличения значений заданных параметров - температуры и времени воздействия и достигает 82-84% при продолжительности процесса 120 с и температуре раствора 68-70С (рис. 6), что способствует максимальному увеличению значения показателя прочности оболочки икринки с 25,0 до 34,5кПа.
36,II III 33,IV I V III 30,II IV 27,60 64 68 72 76 I Температура раствора, С V 60 64 68 72 76 А Б Температура растовра, С Рисунок 6 - Изменение выхода икры (А) и прочности (Б) оболочки икринок в зависимости от продолжительности обработки и температуры раствора:
I- 60 с, II - 90 с, III - 120 с, IV - 150 с, V - 180 с Установлено, что снижение температуры тузлука во время посола до минус 10С и увеличение времени посола до 150 с способствует увеличению выхода готовой икры до 84,5%. При более высокой температуре, близкой к 02С, выход икры незначительно снижается на 1,5-2,0 % (рис. 7).
58,84,84,0 57,83,56,83,55,82,54,82,53,81,52,81,51,80,90 120 190 120 1А Б Продолжительность посола, с Продолжительность, с минус 2С минус 6С минус 10С минус 2С минус 6С минус 10С Рисунок 7 - Влияние продолжительности посола и температуры тузлука на выход икры(А) и содержание воды (Б) в готовом продукте При посоле икры в течение 120 с тузлуком различной температуры от минус 2С до минус 10С установлено, что содержание воды в готовом продукте не превышает 54%. Уменьшение продолжительности посола ведет к увеличению массовой доли воды в готовой продукции на 2-2,5%.
В результате статистической обработки данных с помощью программы Statistica 6.0 получено уравнение регрессии (1), а построенные по нему поверхность отклика и изолинии ее сечения подтверждают, что выход икры из ястыков горбуши повышается при увеличении температуры 3%-ного раствора поваренной соли до 70С и продолжительности обработки 100-120 с (рис. 8).
N=A* (-263,7833+8,8641*t'+0,2935*'-0,0592*t'2-0,0011*t'*'-0,0007*'2), %, (1) где, N - выход икры из ястыков, %;
Прочность икринок, кПа Выход икры, % Выход, % Содержание воды, % эмпирический коэффициент, имеющий размерность % и равный 1, где ' и t'-относительные величины: '= ист/, (=1), с; t'=tист/t', (t=1), С.
А Б Рисунок 8 - Изменение выхода икры из мороженых ястыков после обработки в зависимости от ее продолжительности (, с) и температуры раствора (t,С): А-поверхность отклика, Б-изолинии ее сечений Анализ построенных по уравнению (2) зависимостей (рис. 9) показал, что снижение температуры тузлука до минус 6С и увеличение времени посола до 120 с способствуют увеличению выхода готового продукта. При более высокой температуре, близкой к 0-2С, выход икры снижается на 2-3%.
N=A*(72,9778+0,1386*'-0,4583*t'-0,0005*'2+0.0021*t'*'-0.0042*t'2),%, (2) где N-выход после посола, %;
А - эмпирический коэффициент, имеющий размерность % и равный единице 1, где ' и t'-относительные величины: '= ист/, (=1), сек; t'=tист/t' (t=1), С.
А Б Рисунок 9 - Изменение выхода икры из мороженых ястыков в зависимости от времени (, с) посола и температуры тузлука (t,С): А-поверхность отклика, Б-изолинии ее сечений Таким образом, в результате комплексного исследования влияния основных заданных параметров на выход икры, прочность оболочки, содержание поваренной соли и потери белка в готовой продукции установлено, что максимальный выход готовой продукции - 84% из мороженых ястыков горбуши обеспечивают следующие условия: обработка размороженных ястыков 3%-ным раствором поваренной соли с температурой 68-70С в течение 100-120 с, посол икры-зерна тузлуком плотностью 1,12-1,15 кг/м и температурой -6-10С в течение 120 с; максимальный выход готовой продукции из мороженых ястыков кеты - 87% обеспечивают следующие условия:
обработка размороженных ястыков 3%-ным раствором поваренной соли с температурой 72-74С в течение 110-120 с, посол икры-зерна тузлуком плотностью 1,12-1,15 кг/м и температурой -6-10С в течение 100-120 с.
В пятой главе "Обоснование сроков годности икры из мороженых ястыков" представлены результаты исследования влияния консервантов - смеси сорбиновой кислоты и бензоата натрия, и смеси сорбиновой кислоты и лактата цинка на органолептические, микробиологические, физико-химические, биохимические показатели в процессе хранения икры, изготовленной из мороженых ястыков со сроком хранения 6 и 12 месяцев.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что общая микробиальная обсемененность икры, приготовленной из мороженых ястыков 6-и и 12-и месяцев хранения, на протяжении всего срока испытаний была стабильна и соответствовала требованиям СанПин 2.3.2.1078-01 (табл. 2).
Таблица 2 - Микробиальная обсемененность икры горбуши, изготовленной из мороженых ястыков со сроком хранения 6 и 12 месяцев Сроки хранения, месяцы ПДК по Наименование НД фон 2 6 8 10 12 Икра из ястыков 6-ти месяцев хранения смесь сорбиновой кислоты и бензоата натрия КМАФАнМ, КОЕ в 1.0 г 5 х 104 6.1 х 102 5.8 х 102 3.2 х 102 2.0 х 102 1.6 х 102 1.6 х 102 1.7 х 1 смесь сорбиновой кислоты и лактата цинка КМАФАнМ, КОЕ в 1.0 г 5 х 104 8.5 х 102 7.0 х 102 3.1 х 102 2.5 х 102 2.0 х 102 2.2 х 102 2.0 х 1Икра из ястыков 12-ти месяцев хранения смесь сорбиновой кислоты и бензоата натрия КМАФАнМ, КОЕ в 1.0 г 5 х 104 7,3 х 102 7,2 х 102 2,9 х 102 2,1 х 102 1,6 х 102 1,0 х 102 1,0 х 1смесь сорбиновой кислоты и лактата цинка КМАФАнМ, КОЕ в 1.0 г 5 х 104 7,2 х 102 6,1 х 102 3,2 х 102 2,3 х 102 2,0 х 102 1,9 х 102 1,9 х 1Результаты органолептической оценки показали, что икра, изготовленная из мороженых ястыков 6-и 12-и месяцев хранения, независимо от используемого консерванта, сохраняет цветовую гамму на протяжении всего срока хранения, но к 12-и месяцам хранения оболочки икринок становятся менее плотными, появляется незначительное количество отстоя (рис. 10).
консистенция консистенция Рисунок 10 - II I Органолептическая оценка икры из мороженых ястыков со сроком 5вкус внешний вид 4,внешний вид вкус хранения 12 мес., срок хранения икры 2 недели и 12 мес.: I и II -смесь 0,1% сорбиновой кислоты и 0,1% бензоата запах цвет натрия; III и IV - смесь 0,15% запах цвет сорбиновой кислоты и 0,05% лактата цинка консистенция консистенция III IV Результаты 4,внешний вид 4,5 5 вкус биохимических исследований внешний вид вкус свидетельствуют о запах цвет стабильности аминокислотного запах цвет состава белков и жирнокислотного состава липидов в процессе 12-и месяцев хранения икры с консервантами (рис. 11).
А Б Аминокислота фон 12 месяцев фон 12 месяцев Кислота Рисунок 11 - Аминокислотный состав белков (А) и жирнокислотный состав липидов (Б) икры, изготовленной из мороженых ястыков со сроком хранения 12 месяцев Сравнительная оценка результатов исследований икры из мороженых ястыков с различными консервантами показала аналогичный характер изменений значений показателей, ответственных за гидролитические и окислительные процессы липидов при хранении икры (рис. 12), при этом интенсивность процессов была одинакова как для икры, изготовленной из ястыков со сроком хранения 6 месяцев, так и для икры, изготовленной из ястыков со сроком хранения 12 месяцев.
Содержание, % Содержание, % к белку Ile Val Lys Trp Leu Thr 14:16:18:16:18:20:22:18:18:20:20:22:Phe+Tyr Met+Cys I 0,II 0,I 0,II 0,0,0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 Срок хранения, месяцы Срок хранения, месяцы Рисунок 12 - Изменение кислотного и относительного содержания МДА в процессе хранения икры, изготовленной из мороженых ястыков 12 мес. хранения: I - смесь 0,1% сорбиновой кислоты и 0,1% бензоата натрия; II - смесь 0,15% сорбиновой кислоты и 0,05% лактата цинка Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что икра, изготовленная из мороженых ястыков 6-и и 12-и месяцев хранения с разными консервантами, сохраняет микробиальную стабильность и вкусовые качества, свойственные икре лососевой, на протяжении 12 месяцев. Наблюдающееся в процессе хранения увеличение содержания небелковых форм азота и значений показателей, ответственных за гидролитические и окислительные изменения липидов, не отражаются на органолептических показателях икры.
В шестой главе "Технология икры лососевой зернистой из мороженых ястыков" представлена разработанная технология изготовления икры из мороженых ястыков, включающая основные этапы: дефростацию ястыков, сортирование, закрепление ястыков 3%-ным раствором NaCl, стекание, пробивку, посол зернистой икры, стекание, инспектирование, внесение консервантов, упаковку, маркировку, транспортирование и хранение (рис. 13).
Расчет прогнозируемой экономической эффективности показал, что при внедрении технологии изготовления икры зернистой из мороженых ястыков лососевых рыб рентабельность производства составит 33,8%.
малонового диальдегида Относительное содержание Кислотное число мг КОН/г жира Ястыки мороженые Воздушное размораживание ястыков при поэтапном повышении t или при t=+5C до t в толще блока 0-2C Сортирование Закрепление ястыков 3%-ным раствором NaCl, t= 68-70C, ГМ 1:1, =120 с Стекание Пробивка ястыков Посол икры тузлуком =1,12-1,15, t=0-6C, ГМ 2:1, =100-120 с Подготовка раствора Стекание поваренной соли, посольных емкостей Инспектирование Стекание (при необходимости) Внесение консервантов:
0,1% сорбиновой кислоты и 0,1% бензоата натрия или 0,15% сорбиновой кислоты и 0,05% лактата цинка Упаковка Подготовка тары Маркировка Подготовка этикеток Упаковка в транспортную тару Транспортирование Хранение Рисунок 13 - Технологическая схема производства икры из мороженых ястыков ВЫВОДЫ 1. Обоснована и разработана технология икры лососевой зернистой из мороженых ястыков, позволяющая сохранить органолептические свойства, пищевую ценность и обеспечить микробиальную безопасность готовой продукции в течение 12 месяцев хранения при температуре минус 4-минус 6С.
2. Обоснованы сроки годности мороженых ястыков лососевых рыб - месяцев при температуре хранения минус 18С, базирующиеся на экспериментально подтвержденных данных физико-химических, микробиологических и органолептических показателей, фракционного и аминокислотного состава белков, жирнокислотного состава липидов.
3. Установлено и экспериментально подтверждено, что глазирование ястыков водой или 0,3%-ным раствором изоаскорбата натрия сдерживает гидролитические и окислительные процессы липидов, протекающие с большей интенсивностью в поверхностных слоях блоков ястыков. С целью обеспечения качества и безопасности мороженых ястыков в процессе хранения даны рекомендации по технологии заготовки мороженых ястыков.
4. Обоснованы рациональные режимы воздушной дефростации мороженых ястыков: поэтапное повышение температуры от минус 18С до 0С или постоянная температура плюс 5С, позволяющие практически избежать отделение "джуса", содержащего белковые вещества и жир, максимально сохранить содержание белка и жира, гистологическую структуру икринок;
обеспечить прочность оболочек икринок, естественную цветовую гамму икры и микробиальную безопасность дефростированных ястыков для последующей технологической обработки.
5. Обоснованы оптимальные параметры предварительной технологической обработки дефростированных ястыков горбуши, заключающиеся в промывке ястыков 3%-ным раствором поваренной соли температурой 68-72С в течение 120 с, гидромодуль 1:1, что способствует закреплению зерна при пробивке и максимальному отделению его от соединительной ткани.
6. Обоснованы параметры посола икры-зерна, включающие обработку тузлуком плотностью 1,12-1,15кг/м3, температурой - минус 4-минус 6С в течение 120 с, гидромодуль 1:2 и обеспечивающие выход икры 84% с содержанием поваренной соли до 4,5%, прочность оболочки 37 кПа и органолептические показатели, максимально приближенные к икре из охлажденных ястыков.
7. Обосновано и экспериментально подтверждено использование в качестве консерванта смеси сорбиновой кислоты и бензоата натрия в концентрации 0,1% каждого из них, или смеси 0,15% сорбиновой кислоты и 0,05% лактата цинка, позволяющей обеспечить качество, микробиальную безопасность и сохранить пищевую ценность икры зернистой в течение месяцев при температуре хранения минус 4 - минус 6С.
8. На основании результатов комплексных исследований разработана и утверждена техническая документация, которая позволит рыбоперерабатывающим предприятиям максимально использовать отечественное сырье:
Ц Технические условия ТУ 9264-110-00472124-10 "Ястыки лососевые мороженые", - Технические условия ТУ 9264-095-00472124-10 "Икра лососевая зернистая из мороженых ястыков", - Технические условия ТУ 9264-012-00472124-10 "Ястычная пленка мороженая для промпереработки" (проект).
Документация внедрена на 20 предприятиях отрасли.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах Публикации в научных журналах из перечня ведущих изданий ВАК 1. Копыленко Л.Р., Платонова Н.А., Хамзина А.К., Ахмерова Е.А. Проблемы качества и безопасности зернистой икры рыб//Рыбное хозяйство. -2011 г. - № 5.
- С. 111-115.
2. Копыленко Л.Р., Хамзина А.К. Обоснование сроков годности мороженых ястыков//Рыбная промышленность, №2, 2011г. с. 10-13.
3. Хамзина А.К., Копыленко Л.Р. Исследование влияния способов дефростации ястыков лососевых мороженых на свойства икры-сырца//Рыбная промышленность, №1, 2012г. с. 8-11.
Работы, опубликованные в других изданиях 4. Хамзина А.К., Филиппова С.В. Обоснование сроков годности икры лососевой зернистой из мороженых ястыков//Материалы Международной научно-практическая конференция Питание в современном мегаполисе, г.
Хабаровск, 13-16 октября, 2011г. с. - 153-155.
5. Копыленко Л.Р., Хамзина А.К. Сравнительный анализ икры лососевой зернистой из охлажденных и мороженых ястыков. Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции, г. Магнитогорск, 2011г. с. 69 - 71.
6. Хамзина А.К. Выбор режима дефростации мороженых ястыков лососевых рыб для изготовления икры зернистой//Материалы II-ой научно-практической конференции молодых учёных Современные проблемы и перспективы изучения Мирового океана, 17-18 ноября 2011г. с. 268-269.
7. Копыленко Л.Р., Хамзина А.К. Жирнокислотный состав липидов ястыков мороженых при хранении//Материалы Всероссийской научно-практической конференции Принципы пищевой комбинаторики - основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов, г. Углич, 2010. - С. 282-283.
8. Хамзина А.К. Качество и безопасность икры зернистой из мороженых ястыков//Научное и техническое обеспечение холодильной промышленности.
Сборник научных трудов к 8-летию ВНИХИ, г. Москва, 2010, с. 263-264.
9. Khamzina A. K. Quality preservation of frozen salmon ovaries//Current problems of physiology and biochemistry of aquatic organisms. Volume II. Arctic and Sib-Arctic biological resources Цpotential for biotechnology: Collected scientific papers of the first International seminar and PhD workshop (6-9 September 2010, Petrozavodsk, Republic of Karelia, Russia). - P. 105.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям