Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
Штанько Татьяна Ивановна
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИКРЫ
ОСОСЕВОЙ ЗЕРНИСТОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ
Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных
продуктов и холодильных производств
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Владивосток
2012
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный
технический рыбохозяйственный университет
Научный руководитель: | Ким Игорь Николаевич кандидат технических наук, доцент |
Официальные оппоненты: | Дацун Владимир Михайлович доктор технических наук, профессор Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского, Морской технологический факультет, начальник |
аптева Евгения Петровна кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, кафедра Стандартизация и сертификация, доцент | |
Ведущая организация: | ФГБОУ ВПО Мурманский государственный технический университет, |
ВПО Кубанский государственный агниссельского хозяйства РФ
Защита диссертации состоится л04 мая 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 307.006.01 при ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет (Дальрыбвтуз) по адресу: 690087, Владивосток, ГСП, ул. Луговая, 52Б
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет по адресу: 690087, Владивосток, ГСП, ул. Луговая, 52Б и на сайте www.dalrybvtuz.ru
Отзывы на автореферат диссертации с заверенными подписями просим направлять по адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52Б
Факс (4232)264284, е-mail: oev@mail.ru
Автореферат разослан л апреля 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного | ||||
совета, канд. техн. наук, доцент |
| Осипов Е.В. | ||
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследований. Одной из приоритетных задач современной технологии создания экологически чистой и безопасной продукции является изготовление сбалансированных по составу и усвояемости пищевых изделий. Среди деликатесных пищевых продуктов, выпускаемых предприятиями рыбной промышленности Дальнего Востока, уникальными органолептическими свойствами и высокой питательной ценностью характеризуется лососевая зернистая икра, имеющая стабильно высокий уровень потребления и являющаяся традиционным российским брендом.
Приоритетными задачами технологий лососевой икры всегда являлись минимизация потерь сырья при пробивке, а также обеспечение качества готовой продукции. Существенный вклад в развитие данного направления внесли
.С. Абрамова, Л.И. Балыкова, Л.К. Бухрякова, В.А. Громова, Л.Р. Копыленко, Т.П. Калиниченко, И.В. Кизеветтер, Н.М. Купина, А.А. Лазаревский, И.И. Лапшин, И.П. Леванидов, Ф.А. Литвинова, Т.И. Макарова, Е.А. Наседкина, Т.Е. Рубцова, Т.Н. Слуцкая, Н.Б. Стародубцева, A.M. Теплицкая и другие исследователи.
Известно, что консервирование икры только хлоридом натрия не обеспечивает необходимого микробиологического уровня безопасности при длительном хранении, а применение консервантов (буры, уротропина, бензойнокислого натрия, бензойной кислоты, ее соли и некоторых других веществ) приводит к появлению токсичных веществ в готовой продукции. С 2009 года использование некоторых перечисленных консервантов запрещено, в связи с чем перерабатывающим предприятиям рыбной промышленности стали предлагать широкий перечень консервантов, в том числе и иностранного производства, зачастую экспортируемых из стран с невысоким промышленным потенциалом, а следовательно, не прошедших в полном объеме необходимых санитарно-гигиенических испытаний.
В последние годы наблюдается значительное снижение качества готовой продукции, что обусловлено нарушением технологии переработки и хранения икры, удаленностью вылова, переработки и массового потребления готовой продукции, а также использованием небезопасных химических консервантов. На основании вышесказанного возникла необходимость в поиске натуральных веществ и способа переработки икры, которые обеспечат микробиологическую и пищевую безопасность готовой продукции.
Альтернативой существующих консервантов может быть молочная сыворотка, использование которой в пищевой промышленности позволяет существенно замедлить окислительные и микробиальные процессы. Сведений о применении молочной сыворотки в технологии рыбных продуктов в литературе на период проведения настоящих исследований нами не обнаружено. В связи с этим разработка технологии икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки, обладающей высоким антимикробным и антиокислительным потенциалом, представляется актуальной.
С учетом изложенного выше цель настоящей работы - разработка технологии лососевой икры с использованием молочной сыворотки, обеспечивающей высокое качество и увеличение выхода готовой продукции.
Для реализации цели исследований решались следующие задачи:
1. Провести анализ современного научно-технического состояния проблемы в области технологии лососевой икры.
2. Исследовать антимикробные и антиокислительные свойства молочной сыворотки в модельных экспериментах в процессе предварительной обработки икры.
3. Обосновать уровень кислотности молочной сыворотки, продолжительность экспозиции на физико-химические, микробиологические, органолептические показатели и безопасность икры лососевой зернистой.
4. Исследовать биологическую ценность икры лососевой, приготовленной с использованием молочной сыворотки.
5. Обосновать технологию приготовления соленой икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки, оценить качество готовой продукции, установить сроки хранения.
6. Разработать проект нормативной документации на готовую продукцию. Провести производственную проверку и анализ эффективности разработанной технологии.
Научная новизна работы. Научно обоснована технология соленой икры зернистой с использованием молочной сыворотки в качестве консерванта, позволяющая получить продукцию с высокими органолептическими свойствами, обеспечивающая микробиологическую безопасность икры в течение нормативного срока хранения и повышающая биологическую ценность.
Показано, что использование молочной сыворотки в производстве икры лососевой зернистой способствует укреплению оболочки икры-сырца.
Исследованы антимикробные свойства молочной сыворотки и установлен диапазон кислотности, обеспечивающий максимальный антимикробный эффект. Впервые в технологии зернистой лососевой икры изучены и выявлены антиокислительные свойства молочной сыворотки как консерванта.
Разработана математическая модель процесса обработки икры в молочной сыворотке, установлены оптимальные значения кислотности молочной сыворотки и продолжительность экспозиции.
Практическая значимость работы. Разработана технология икры из лососевых рыб с использованием молочной сыворотки. Технология позволяет получить продукцию с высокими органолептическими показателями и биологической ценностью, продлить сроки хранения готовой продукции. Использование молочной сыворотки вследствие укрепления оболочки икры-сырца позволяет до 90 % снизить потери при пробивке, что увеличивает выход готовой продукции на 15 % при использовании икры-сырца и на 25 % в случае использования мороженых ястыков (горбуши), и таким образом повысить экономическую эффективность производства. Установлены оптимальные параметры процесса выдерживания икры в молочной сыворотке.
Новизна технологического решения разработки подтверждена патентом
РФ № 2330520 Способ приготовления зернистой икры от 10.08.2008.
Разработаны проекты нормативной документации: ТУ и ТИ Икра лососевая зернистая с молочной сывороткой, образцы продукции отмечены дипломом Гран При 12-й отраслевой выставки-ярмарки Приморские продукты питания - 2009.
Реализация результатов исследований. Производственные испытания разработанной технологии проведены в условиях предприятий Приморского края: ЗАО АПК Славянский -2000 (п. Славянка), ООО Зарубинская база флота (п. Зарубино), ООО Рыбозавод Большекаменский (г. Большой Камень), а также СПК РК Восход (Хабаровский край, с. Аян) и РПК ИП Ренжин С.А. (Сахалинская область, г. Поронайск). Продукция получила положительную оценку, а технология была рекомендована к внедрению в производство.
Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на региональной конференции аспирантов и студентов Пищевые продукты и здоровье человека (г. Кемерово, 2007); научно-практической конференции Современные тенденции развития общественного питания и сервиса (г. Екатеринбург, 2007); международной научно-практической конференции Техника и технологии переработки гидробионтов и сельскохозяйственного сырья (г. Мурманск, 2008); международной научной конференции Исследования мирового океана, посвященной 100-летию со дня рождения И.В. Кизеветтера (г. Владивосток, 2008); международных научных чтениях Приморские зори - 2009 (Владивосток, 2009); IV научно-практической конференции Качество продукции, технологий и образования (г. Магнитогорск, 2009); международной научной конференции Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг (г. Тюмень, 2009); Международной научно-технической конференции Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана (г. Владивосток, 2010); Всероссийской научно-технической конференции Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств (г. Владивосток, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе патент РФ и 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,
4 глав, выводов, списка использованных источников и 20 приложений. Работа изложена на 197 страницах, содержит 39 таблиц и 12 рисунков. Список литературы включает 214 наименований, в том числе 38 зарубежных источников.
ичное участие автора являлось обязательным на всех стадиях выполнения диссертационной работы и заключалось в формировании научного направления, постановке цели и задач исследования, разработке и реализации эксперимента, интерпретации полученных данных и формулировании выводов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Антимикробные и антиокислительные свойства молочной сыворотки позволяют использовать ее в качестве консерванта при производстве икры лососевой зернистой.
2. Оптимизация параметров предварительной обработки ястыков икры молочной сывороткой позволяет достичь регламентируемых сроков хранения готового продукта.
3. Качественные показатели икры, а также увеличение выхода и высокая биологическая ценность обеспечиваются использованием молочной сыворотки как консерванта.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены направления работы, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе Обзор литературы представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по теме диссертации. Представлены характеристика исследуемых видов икры и оценка существующих технологий икры лососевой зернистой. Обоснованы цель и задачи настоящей работы.
Во второй главе Методы и объекты исследования представлены методологический подход к проведению исследований в виде схемы (рис. 1), объекты и методы исследований.
Объектами исследования являлись:
- икра-сырец (горбуша - Oncorhynchus gorbuscha, нерка - Oncorhynchus nerka, кета - Oncorhynchus keta);
- икра мороженая (горбуша - Oncorhynchus gorbuscha);
- сыворотка молочная пастеризованная (ОСТ 10 213-97 Сыворотка молочная);
- икра зернистая (горбуша, нерка, кета), изготовленная с использованием молочной сыворотки;
- икра зернистая баночная без консервантов и с консервантами (смесь сорбиновой кислоты и уротропина).
Икру изготавливали по ГОСТ 18173-2004 Икра лососевая зернистая баночная на рыбоперерабатывающих предприятиях.
Органолептическую оценку объектов исследования осуществляли с использованием бальных шкал и профильного метода (Сафронова и др., 2008). Микробиологическую оценку объектов исследования проводили по стандартным показателям (ГОСТ 10444.15). Относительную биологическую ценность определяли методом in vitro с использованием стандартных синхронизированных культур инфузорий Tetrachimena pyriformis.
Вязкость желточной массы определяли с помощью вискозиметра капиллярного стеклянного ВПЖ-4 по методу Ю.А. Мачихина (Мачихин, 1981), прочность оболочки икринки - с помощью устройства Валента, долю (%) лопанца - по методике Ф.А. Литвиновой (Литвинова, 1951).
Рис. 1 - Общая схема исследований
Содержание воды, липидов, общего азота, минеральных веществ, небелкового азота, поваренной соли, кислотности по Тернеру определяли стандартными методами. Определение рН среды проводили на рН-метре НМ-26S фирмы TOA Elektronics Co., LTD (Япония). Массовую долю тяжелых металлов определяли на атомно-адсорбционном спектрофотометре Hitachi 180 50 (Япония) по ГОСТ 30178. Аминокислотный состав исследовали на газовом хроматографе GC-2010 фирмы Shimadzu (Япония). Содержание липидов оценивали методом Блайя и Дайера (Bligh, Dyer, 1954). Жирнокислотный состав устанавливали путем анализа метиловых эфиров жирных кислот на газовом хроматографе GC-2010 фирмы Shimadzu (Япония).
Статистическую обработку полученных результатов осуществляли методами математической статистики с использованием пакета прикладных программ. Для графического изображения изменений показателей, а также для построения корреляционных кривых применяли программный пакет Microsoft Office 2003 (Ms Excel, Ms Word).
В третьей главе Обоснование выбора основных характеристик молочной сыворотки в технологии икры лососевой зернистой представлены данные по влиянию антимикробных и антиокислительных свойств молочной сыворотки на икру лососевую, влияние молочной сыворотки на относительную биологическую ценность, прочность оболочки икры и выход готовой продукции, физико-химические, качественные показатели и безопасность экспериментальных образцов икры.
Исследование антимикробных и антиокислительных свойств молочной сыворотки. Экспериментально установлено, что содержание молочной кислоты в молочной сыворотке кислотностью 80 Т - 0,17 %, 60 Т - 0,15 %, 40 Т - 0,12 %.
Концентрация молочной кислоты (контроль) была взята в тех же пределах. Установлено (табл. 1), что молочная кислота как отдельно, так и в составе молочной сыворотки в концентрациях от 0,12 % способна подавлять рост бактерий.
Таблица 1 Ц Антимикробное действие консервирующих агентов на рост микроорганизмов, мм | ||||
№ п/п | Концентрация молочной кислоты, % | Вид микрофлоры, диаметр стерильной зоны, мм | ||
Bacillus megaterium | Sarcina flava | Sarcina lutea | ||
Молочная кислота (контроль) | ||||
1 | 0,12 | 14 | 18 | 18 |
2 | 0,15 | 26 | 21 | 22 |
3 | 0,17 | 25 | 23 | 33 |
Молочная сыворотка | ||||
4 | 0,12 | 12 | 16 | 17 |
5 | 0,15 | 21 | 19 | 20 |
6 | 0,17 | 24 | 22 | 22 |
В результате жизнедеятельности молочнокислых микроорганизмов образуется молочная кислота и происходит снижение рН, что препятствует развитию гнилостной микрофлоры.
Исследования антимикробных свойств молочной сыворотки при хранении икры показали (рис. 2), что в контрольном образце (без молочной сыворотки) рост микроорганизмов протекает более интенсивно и уже на 3 сутки составляет 1,5105 КОЕ/г, а на 9-е сутки превышает допустимые уровни СанПин.
В экспериментальных образцах икры КМАФАнМ характеризуется более низкими показателями и в те же сроки хранения в зависимости от кислотности молочной сыворотки и времени выдерживания составляет от 7,1102 до 4,7104 КОЕ/г.
Перекисное число липидов (рис. 3) в контрольном образце (без молочной сыворотки) начинает возрастать уже на 1-е сутки и к 15 суткам хранения составляет 0,028 %J2, а в экспериментальных образцах (№ 9) данный показатель составляет 0,0037%J2, что на порядок ниже контрольного образца.
Доказано, что использование молочной сыворотки в технологии икры лососевой замедляет процесс перекисного окисления липидов при хранении.
Исследование влияния молочной сыворотки на относительную биологическую ценность икры лососевой. Во всех образцах икры наблюдался высокий уровень выживание инфузории Tetrahimena pyriformis (табл. 2), но экспериментальные образцы икры характеризуются несколько более высокой биологической ценностью, чем контрольные.
Установлено, что образцы икры, приготовленные с использованием молочной сыворотки, кислотностью 60 Т обладают наиболее высокой биологической ценностью.
Рис. 3 - Динамика изменения перекисного числа липидов
в хранении икры с молочной сывороткой различной кислотности: 1-9 -
опытные образцы № 1-9; 10 - контрольный образец
(без молочной сыворотки)
Таблица 2 Ц Относительная биологическая ценность лососевой икры
Кислотность молочной сыворотки, оТ | Время генерации, ч | ОБЦ, % | |||
24 | 48 | 72 | 96 | ||
Икра горбуши | |||||
40 | 21 | 48 | 70 | 80 | 88,8 |
60 | 20 | 51 | 72 | 83 | 92,2 |
80 | 22 | 54 | 71 | 82 | 91,1 |
Контроль* | 17 | 39 | 51 | 77 | 85,5 |
Икра кеты | |||||
40 | 20 | 49 | 71 | 88 | 97,7 |
60 | 18 | 52 | 73 | 89 | 98,8 |
80 | 20 | 47 | 69 | 86 | 95,5 |
Контроль* | 19 | 42 | 53 | 79 | 87,7 |
Икра нерки | |||||
40 | 18 | 49 | 70 | 86 | 96,6 |
60 | 20 | 50 | 72 | 89 | 98,8 |
80 | 20 | 46 | 69 | 86 | 95,5 |
Контроль* | 24 | 41 | 55 | 80 | 88,8 |
Казеин | 26 | 54 | 75 | 90 | 100 |
Примечание.* - контроль без консервантов и без молочной сыворотки
Оптимизация процесса обработки икры молочной сывороткой. В качестве частных факторов, подлежащих варьированию и оптимизации, использовали кислотность молочной сыворотки Кс и продолжительность выдержки икры в сыворотке пос. Параметром оптимизации был выбран обобщенный показатель У, состоящий из двух частных откликов - прочности оболочки ПО и органолептической оценки О.
Реализация плана эксперимента (табл. 3) и обработка его данных позволили получить уравнения второго порядка, адекватно связывающие качество икры с факторами выдержки икры в молочной сыворотке до пробивки.
Таблица 3 Ц План эксперимента по оптимизации процесса выдерживания икры горбуши в молочной сыворотке и результаты его реализации
№ опыта | План эксперимента | Частные отклики | Частные безразмерные отклики** | Обобщенный параметр оптимизации, | |||
Кс, оТ | пос, мин | О, балл | ПО, г/см2 | ||||
1 | 40 | 5 | 13,5 | 210,1 | 0,108 | 0,230 | 0,338 |
2 | 40 | 10 | 13,6 | 165,8 | 0,076 | 0,095 | 0,171 |
3 | 40 | 15 | 15,8 | 195,9 | 0,077 | 0,033 | 0,110 |
4 | 60 | 5 | 15,2 | 155,3 | 0,079 | 0,198 | 0,277 |
5 | 60 | 10 | 15,4 | 199,8 | 0,013 | 0,042 | 0,055 |
6 | 60 | 15 | 12,8 | 160,1 | 0,017 | 0,042 | 0,059 |
7 | 80 | 5 | 17,6 | 190,7 | 0,034 | 0,193 | 0,227 |
8 | 80 | 10 | 17,9 | 180,1 | 0,003 | 0,015 | 0,018 |
9 | 80 | 15 | 18,9 | 184,4 | 0 | 0,003 | 0,003 |
**Примечание: Идеалы частных откликов, используемые при расчете обобщенного параметра оптимизации: О = 20 баллов, ПО =185,0 г/см2.
Икра горбуши: ;
Икра нерки:;
Икра кеты:.
Графическая интерпретация процесса выдерживания икры (сырца) в молочной сыворотке (рис. 4) иллюстрирует степень влияния каждого из факторов на совокупную качественную характеристику, а также область локализации их оптимальных значений Кс = 60 Т, пос = 10 мин (для всех трех видов икры). Тем не менее полученные ранее экспериментальные данные показали возможность использования молочной сыворотки в более широких пределах.
Исследование влияния молочной сыворотки на прочность оболочки икры и выход готовой продукции. Выдерживание икры в солевом растворе молочной сыворотки приводит к увеличению прочности оболочки икринки по сравнению с икрой-сырцом. Установлено, что прочность оболочки икры в экспериментальных образцах составляла 184,4 (икра горбуши), 323,6 (икра кеты) и 199,3 (икра нерки) г/см2, 142,1 (мороженые ястыки горбуши) г/см2, что в среднем в 1,5 и 1,2 раза выше, чем в контрольных образцах (без консервантов и с консервантами) соответственно.
Это обеспечивает снижение количества лопанца при пробивке почти в 10 раз (табл. 4) по сравнению с контролем.
Таблица 4 Ц Содержание лопанца при пробивке икры, %
| № п/п | Икра из: | Содержание лопанца, % | |
Контроль (без молочной сыворотки) | Экспериментальные образцы | ||
1 | Горбуши | 23,2 | 2,6 |
2 | Кеты | 20,4 | 2,1 |
3 | Нерки | 18,3 | 1,8 |
4 | Мороженых ястыков горбуши | 32,4 | 13,0 |
В контрольных образцах икры без консервантов рассчитанный коэффициент прочности составляет для горбуши - 40,9, нерки - 32,1 и кеты - 37,5, а в экспериментальных образцах он составляет для горбуши - 57,6, нерки - 45,3, кеты - 46,9, т.е. прочность оболочки икры экспериментальных образцов выше контрольных в 2-2,5 раза. При использовании мороженой икры горбуши коэффициент прочности составляет 45,8 и 32,7 соответственно для экспериментальных и контрольных образцов.
В течение всего срока хранения для всех образцов икры наблюдалось снижение прочности оболочки. Для контрольных образцов икры (без консервантов) снижение составило в среднем 7,9 % (для горбуши), 8,5 % (для нерки) и 8,1 % (для кеты). В образцах, изготовленных с консервантами, снижение прочности составило в среднем 8,0 %, а в экспериментальных образцах икры снижение прочности оболочки происходило менее интенсивно.
Выдерживание икры в солевом растворе молочной сыворотки приводит к уменьшению содержания лопанца, и к 6 мес. хранения данный показатель существенно ниже и составляет в среднем 10 % (для горбуши), 8 % (для кеты) и 5 % (для нерки). Увеличение лопанца происходит в течение всего срока хранения (рис. 5), особенно у контрольных образцов без консервантов: количество лопанца после первого месяца хранения составляло для горбуши и кеты в среднем -
7 %, для нерки - 3 %, а через 4 мес. хранения содержание лопанца в данных образцах увеличилось в среднем до 17 % (горбуша), 15 % (кета) и 11 % (нерка). Для контрольных образцов с консервантами после 6 мес. хранения содержание лопанца составляло в среднем 14 % (для горбуши), 11 % (для кеты) и 8 % (для нерки).
Выдерживание икры в солевом растворе молочной сыворотки увеличивает выход икры в среднем на 15 % при использовании икры-сырца, и на 25 % при использовании мороженых ястыков икры, по сравнению с контрольными образцами (без консервантов и с консервантами).
Исследование физико-химических, качественных показателей и безопасности экспериментальных образцов икры. Для выявления всех функций молочной сыворотки в технологии лососевой зернистой икры проводили исследования физико-химических, микробиологических, органолептических показателей и безопасности экспериментальных образцов.
В эксперименте ястыки икры (горбуши, нерки, кеты) надрезали, выдерживали в течение 10 мин в молочной сыворотке с кислотностью 60 оТ, затем ястыки пробивали и солили обычным способом.
Органолептическая оценка цвета экспериментальных образцов икры показала (рис. 6), что на момент изготовления и в течение всего срока хранения продукт не претерпевает заметных изменений и по всем показателям соответствует требованиям действующих нормативных документов на икру лососевую зернистую первого сорта. Экспериментальные образцы характеризуются более яркой окраской и плотной оболочкой зерна в отличие от контрольных образцов.
Исследование микробиологических показателей выявило (рис. 7), что проявление молочной сывороткой антимикробных свойств выражается снижением уровня КМАФАнМ в экспериментальных образцах, в результате чего увеличивается срок хранения лососевой икры в 1,5 раза. После 6 мес. хранения при температуре минус 4 С - минус 6 С в зависимости от вида сырья КМАФАнМ изменялось от 4,1104 до 6,8104 КОЕ/г, что не превышало установленных СанПиН норм, а остальные нормируемые показатели (БГКП, B. sereus, S. aureus и сульфитредуцирующие клостридии, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы) не обнаружены. Подобная устойчивость в хранении и невысокая обсемененность микроорганизмами икры, приготовленной экспериментальным способом, обусловлена выдерживанием икры-сырца в молочной сыворотке, обеспечивающим снижение начальной бактериальной обсемененности икры, что ограничило развитие микрофлоры в процессе хранения продукта.
Исследования химического состава контрольных (без консервантов и с консервантами) и экспериментальных образцов икры показали различия. В последних содержание воды на 2-6 % ниже в зависимости от вида икры и способа обработки, а белковых веществ на 2-5 % выше.
Рис. 7 - Динамика КМАФАнМ соленой икры горбуши в процессе хранения 1 - контрольный образец |
Таблица 5 Ц Химический состав соленой икры, %
№ п/п | Икра | Срок хранения, мес. | Вода | Белок общий | Минеральные вещества |
Экспериментальные образцы | |||||
1 | горбуши | 0 | 43,50,1 | 36,40,3 | 6,30,1 |
6 | 43,10,1 | 36,30,2 | 6,40,1 | ||
2 | кеты | 0 | 44,10,2 | 34,20,2 | 6,40,1 |
6 | 43,60,3 | 34,20,2 | 6,40,1 | ||
3 | нерки | 0 | 46,10,1 | 35,20,2 | 4,90,1 |
6 | 45,30,2 | 35,10,1 | 4,90,2 | ||
Контрольные образцы (без консервантов) | |||||
1 | горбуши | 0 | 49,40,2 | 33,80,3 | 5,30,1 |
6 | 49,00,2 | 33,80,2 | 5,40,1 | ||
2 | кеты | 0 | 47,20,1 | 32,20,1 | 5,60,3 |
6 | 47,10,1 | 32,10,2 | 5,60,1 | ||
3 | нерки | 0 | 48,20,1 | 34,60,1 | 5,60,1 |
2 | 48,10,1 | 34,60,1 | 5,60,1 | ||
Контрольные образцы (с консервантами) | |||||
1 | горбуши | 0 | 48,30,1 | 34,10,2 | 5,60,2 |
6 | 47,90,1 | 34,10,2 | 5,70,2 | ||
2 | кеты | 0 | 47,10,1 | 32,60,2 | 5,70,1 |
6 | 47,10,1 | 32,40,1 | 5,70,1 | ||
3 | нерки | 0 | 49,70,2 | 34,10,1 | 5,30,3 |
6 | 49,50,2 | 33,90,1 | 5,30,3 | ||
Содержание воды в экспериментальных образцах икры оказалось несколько ниже, чем в контрольных образцах икры (без и с консервантами), что, вероятно, обусловлено предварительным выдерживанием экспериментальных образцов икры в солевом растворе молочной сыворотки.
Исследование изменений азотистых веществ в экспериментальных образцах показало, что в процессе хранения происходит медленное расщепление белковых макромолекул, приводящее к увеличению небелкового азота и азота летучих оснований в течение всего срока хранения (рисунки 8, 9).
В контрольных (без консервантов) образцах икры распад белков (с увеличением количества небелкового азота в 3 раза и азота летучих оснований - в 6 раз) и липидов (с накоплением свободных жирных кислот) происходит интенсивнее, что подтверждается возрастанием значения кислотного числа к концу хранения до 4,2 мг КОН/г жира.
| Рис. 8 - Динамика изменения содержания небелкового азота в лососевой икре кета; 1 - контрольный образец | |
| Рис. 9 - Динамика изменения содержания азота летучих оснований в лососевой икре при хранении: а - горбуша, б - нерка, в - |
Таблица 6 Ц Динамика изменений кислотного числа в икре в процессе
хранения
№ п/п | Срок хранения, мес. | Кислотное число, мг КОН на 1 г жира | ||
Икра горбуши | Икра нерки | Икра кеты | ||
Контрольные образцы (без консервантов) | ||||
1 | 0 | 3,60,1 | 3,20,3 | 3,50,1 |
2 | 2 | 3,60,1 | 3,50,2 | 3,60,1 |
3 | 4 | 4,20,2 | 4,30,1 | 4,20,2 |
Контрольные образцы (с консервантами) | ||||
1 | 0 | 3,30,1 | 3,00,1 | 3,40,1 |
2 | 2 | 3,40,1 | 3,10,1 | 3,50,1 |
3 | 4 | 3,60,2 | 3,30,2 | 3,60,2 |
4 | 5 | 3,70,1 | 3,50,3 | 3,60,1 |
5 | 6 | 3,70,2 | 3,60,2 | 3,70,2 |
Экспериментальные образцы | ||||
1 | 0 | 3,40,1 | 3,10,2 | 3,40,3 |
2 | 2 | 3,50,2 | 3,20,1 | 3,60,1 |
3 | 4 | 3,60,1 | 3,50,1 | 3,60,1 |
4 | 5 | 3,80,1 | 3,70,1 | 3,90,2 |
5 | 6 | 3,90,2 | 3,80,1 | 4,00,1 |
Исследования липидов икры показали, что молочная сыворотка сдерживает гидролиз липидов (табл. 6). Наиболее высокий уровень гидролиза липидов к концу предельного срока хранения наблюдался у контрольных образцов икры (без консервантов), где кислотное число составляло в различных образцах икры от 4,2 до 4,3 мг КОН/г жира.
Таким образом, исследования изменений показателей качества икры показывают, что в процессе приготовления икры антимикробные и антиокислительные свойства молочной сыворотки сдерживают процессы распада белков и окисления липидов, обеспечивая качество изготовленной икры в течение всего регламентируемого срока хранения.
В четвертой главе Разработка технологии соленой икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки представлена технология икры лососевой зернистой, дана характеристика готовой продукции, проведена производственная проверка и технико-экономическая оценка разработанной технологии.
Технология икры лососевой зернистой. На основании экспериментальных результатов нами проводилось совершенствование технологии посола лососевой икры с использованием молочной сыворотки, где сырьем являлись зрелые ястыки лососевых видов рыб. Вместо традиционных консервантов использовалась молочная сыворотка кислотностью 60 оТ, которая обеспечивает антимикробную и антиокислительную устойчивость.
Технологическая схема производства икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки отличается от традиционной наличием операций надрезание ястыков, приготовление солевого раствора молочной сыворотки, последний заключается в смешивании (соотношение 6 кг соли и 94 кг молочной сыворотки кислотностью 60 Т) при температуре 10 С и отсутствии в рецептуре консерванта и соответственно операции его внесения. Подготовка сырья заключается в разделке рыбы, сортировании ястыков по качеству в зависимости от прочности оболочки и состояния икры, промывании ястыков, ополаскивании в пресной воде, охлажденной до температуры не менее +5 С, после этого ястыки аккуратно надрезают и разворачивают.
Ястыки выдерживают в солевом растворе молочной сыворотки в соотношении лястыки : раствор 1 : 2 в течение 10 мин. После выдерживания икру отправляют на пробивку и последующий посол.
Рис. 10 - Технологическая схема производства икры |
Икру солят в тузлуке плотностью, 1200 г/м3 в течение 5 мин. Далее икру направляют на стекание в сетчатых чашках. Продолжительность стекания составляет 10-15 мин, после чего икра подвергается исследованию на предмет наличия лопанца. Икру укладывают в стеклянные баночки, вносят растительное масло, герметично укупоривают, маркируют и направляют на хранение при температуре минус 4 - минус 6 С не более 6 месяцев с даты изготовления.
Характеристика готовой продукции. Икра лососевая зернистая, приготовленная с использованием молочной сыворотки, соответствовала требованиям ТУ. Икра обладает высокими органолептическими показателями, характеризуется высоким содержание белка (34,2-36,4 %) и липидов (13,2-15,0%), что характеризует ее высокую пищевую ценность.
Экспериментальные образцы (табл. 7) сбалансированы по аминокислотному составу, обладают высокой биологической ценностью, ее потребление обеспечивает нормальное функционирование организма человека.
Икра лососевая зернистая, приготовленная с использованием молочной сыворотки, обладает высокой биологической ценностью, которая определяется жирнокислотным составом ее липидов. Установлено, что в группе мононенасыщенных кислот преобладает олеиновая, которая усиливает активность линолевой кислоты, в результате чего уменьшается интенсивность протекания гидролитических и окислительных процессов при хранении продуктов.
Таблица 7 Ц Аминокислотный состав белков икры горбуши
Наименование аминокислоты | Справочная шкала | Контрольные образцы | Экспериментальные образцы | |||||
ейцин | 6,6 | 100 | 8,9 | 135,4 | 127,3 | 10,2 | 154,1 | 144,8 |
Изолейцин | 2,8 | 100 | 5,9 | 211,8 | 199,1 | 6,0 | 215,0 | 202,1 |
Валин | 3,5 | 100 | 7,1 | 203,4 | 191,2 | 7,6 | 218,3 | 205,2 |
Метионин | 2,4 | 100 | 1,7 | 67,2 | 63,2 | 1,9 | 79,2 | 74,4 |
изин | 5,8 | 100 | 7,2 | 124,3 | 116,8 | 8,0 | 137,9 | 129,6 |
Фенилаланин | 6,3 | 100 | 7,3 | 116,5 | 109,5 | 8,0 | 127,1 | 119,5 |
Треонин | 3,4 | 100 | 5,2 | 152,6 | 143,4 | 5,9 | 174,7 | 162,2 |
Триптофан | 1,0 | 100 | 1,1 | 111,0 | 104,3 | 1,3 | 125,0 | 117,5 |
* А - содержание аминокислот в 100 г белка, г; ** С - аминокислотный скор относительно справочной шкалы ФАО/ВОЗ, %; *** Ск - аминокислотный скор с корреляцией на усвояемость, %. | ||||||||
Сумма полиненасыщенных жирных кислот экспериментальных образцов икры составляет 43,37-48,68 % (табл. 8), преобладающими являются эйкозапентаеновая, докозагексаеновая, которые участвуют в регулировании обменных процессов.
Таблица 8 Ц Состав основных жирных кислот в соленой икре, %
Жирные кислоты (ЖК) | Контрольные образцы | Экспериментальные образцы | ||||
Икра | ||||||
горбуши | кеты | нерки | горбуши | кеты | нерки | |
Сумма насыщенных ЖК | 23,21 | 23,70 | 30,08 | 34,03 | 36,22 | 33,84 |
Сумма мононенасыщенных ЖК | 29,79 | 33,49 | 29,96 | 39,90 | 38,76 | 31,44 |
Сумма полиненасыщеных ЖК | 47,32 | 45,30 | 43,07 | 48,68 | 46,15 | 43,37 |
Таким образом, разработанная технология совершенствования способа посола икры лососевой зернистой, приготовленной с использованием молочной сыворотки, позволяет получать высококачественный продукт с хорошими органолептическими и микробиологическими показателями, высокой пищевой и биологической ценностью, а также с максимальным выходом готовой продукции.
Производственная проверка и технико-экономическая оценка усовершенствованной технологии показала целесообразность изготовления икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки. Разработанная технология прошла производственную проверку в условиях ООО Рыбозавод Большекаменский, ЗАО АПК Славянский-2000, СПК РК Восход, РПК ИП Ренжин С.А. и ООО Зарубинская база тралового флота, в результате которой была выпущена партия икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки, получившая положительную оценку специалистов всех предприятий. Результаты испытаний рекомендованы к внедрению и использованы при разработке проекта нормативной документации ТУ Икра лососевая зернистая с молочной сывороткой.
Расчеты технико-экономической эффективности применения молочной сыворотки в производстве разработанной технологии подтвердили целесообразность изготовления икры лосевой зернистой с использованием молочной сыворотки.
ВЫВОДЫ
1. Разработка технологии соленой лососевой икры зернистой с использованием молочной сыворотки заключается в надрезании ястыков, предварительном выдерживании ястыков икры в молочной сыворотке до пробивки, что увеличивает прочность оболочки икры в среднем на 36 %, в результате чего увеличивается выход в среднем на 15 % при использовании икры-сырца, и на 25 % - при использовании мороженых ястыков икры по сравнению с контрольными образцами, а соленая икра приобретает повышенную пищевую и биологическую ценность, стабильность показателей качества и микробиальную безопасность в процессе хранения.
2. На основании исследования физико-химических свойств, антимикробной и антиокислительной активности молочной сыворотки обоснована возможность ее применения в качестве консерванта. Установлено, что предварительная обработка икры в молочной сыворотке увеличивает относительную биологическую ценность на 10 % по сравнению с контрольным образцом.
3. Математически обоснован процесс формирования качества икры лососевой зернистой с использованием молочной сыворотки. Установлен характер влияния и оптимальные величины кислотности молочной сыворотки (60 Т) и продолжительности выдержки (10 мин) в ней икры на качество готовой продукции. Полученные экспериментальные данные показали, что возможно использование молочной сыворотки в более широких пределах кислотности -
40-70 Т.
4. Установлено, что в процессе хранения экспериментальных образцов икры антимикробные и антиокислительные свойства молочной сыворотки замедляют процессы гидролиза белков и окисления липидов, обеспечивая сохранность качества продукта в течение 6 месяцев хранения.
5. Показано, что экспериментальные образцы икры содержат все незаменимые аминокислоты, доля которых составляет 49,18 %. Содержание липидов в экспериментальных образцах икры составило 13,4-15,0 %, в составе которых преобладают полиненасыщенные (48,68 %). Особенностью липидов экспериментальных образцов икры является высокое содержание олеиновой кислоты (15,78 % от суммы жирных кислот), что объясняет высокую устойчивость липидов к гидролизу и последующему окислению.
6. На основании полученных результатов экспериментальных и аналитических исследований разработаны проекты нормативных документов на соленую зернистую икру, приготовленной с использованием молочной сыворотки.
7. Достоверность, воспроизводимость и универсальность разработанной технологии доказана производственными проверками в условиях действующих предприятий. Анализ эффективности разработанной технологии показал целесообразность выпуска икры по разработанному способу.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах,
рекомендованных ВАК:
1. Ким И.Н., Штанько Т.И. Использование молочной сыворотки при посоле лососевой икры // Рыбпром. - 2009. - № 2. - С. 37-41.
2. Ким И.Н., Штанько Т.И. Изготовление зернистой икры с ароматом копчения из мороженых ястыков горбуши // Рыбпром. - 2009. - № 3. - С. 58-61.
3. Ким И.Н., Штанько Т.И. Технология производства лососевой икры с использованием молочной сыворотки // Пищевая промышленность. - 2009. - №11. - С. 41-44.
4. Ким И.Н., Штанько Т.И. Микробиологическое обоснование использования молочной сыворотки при посоле лососевой икры // Гигиена и санитария. - 2011. - № 2. - С. 61 - 65.
Патент:
5. Патент РФ № 2330520. Способ приготовления зернистой икры / Г.Н. Ким, И.Н. Ким, Т.И. Штанько, Г.А. Бачалов. - Заявл. 29.01.2007. - Опубл. 10.08.2008.
Другие издания:
6. Штанько Т.И., Иванова А.В. Химический состав и пищевая ценность лососевой икры // Исследования мирового океана: матер. Междунар. науч. конф., посвященной 100-летию со дня рождения И.В. Кизеветтера. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2008. - С . 445-448.
7. Штанько Т.И., Иванова А.В., Ким И.Н. Возможность использования молочной сыворотки при посоле лососевой икры // Исследования мирового океана: матер. Междунар. науч. конф., посвященной 100-летию со дня рождения И.В. Кизеветтера. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2008. - С . 448-451.
8. Ким И.Н., Кращенко В.В., Ткаченко Т.И., Штанько Т.И. Микробиологические аспекты производства продуктов из гидробионтов // ВИНИТИ. Сер. Экологическая экспертиза. - 2009. - Вып. 3. - С. 2-106.
9. Штанько Т.И., Бондар Н.В., Ким И.Н.О возможности изготовления экологически чистой лососевой икры с использованием молочной сыворотки // Приморские зори - 2009: матер. Междунар. науч. чтений. - Владивосток: ТАНЭБ, 2009. - С. 367-371.
10. Штанько Т.И., Мегеда Е.В., Ким И.Н. Компоненты флейвора соленой зернистой икры // Приморские зори - 2009: матер. Междунар. науч. чтений. - Владивосток: ТАНЭБ, 2009. - С. 367-371.
11. Штанько Т.И., Ким И.Н. Возможность снижения тяжелых металлов при посоле икры лососевых рыб // Качество продукции, технологий и образования: матер. IV науч.-практ. конф. - Магнитогорск: ГОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова, 2009. - С. 8-10.
12. Штанько Т.И., Ким И.Н. Использование молочной сыворотки при посоле икры (на примере лососевых рыб Дальнего Востока) // Качество продукции, технологий и образования: матер. IV науч.-практ. конф. - Магнитогорск: ГОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова, 2009. -
С. 43-45.
13. Штанько Т.И., Ким И.Н. Разработка технологии лососевой икры с использованием молочной сыворотки // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг: сб. науч. ст. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 344-347.
14. Штанько Т.И. Микробиологический анализ технологических операций при посоле лососевой икры с использованием молочной сыворотки // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг: сб. науч. ст. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 347-353.
15. Штанько Т.И. Технология лососевой икры с использованием молочной сыворотки // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: матер. Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. - Ч. 2. - С. 171-175.
16. Штанько Т.И. Гемба И.В. Микробиологическое обоснование использования молочной сыворотки при посоле лососевой икры // Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств: матер. Всеросс. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. - С. 84-88.
17. Штанько Т.И. О влиянии молочной сыворотки на физико-химические свойства лососевой икры // Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств: матер. Всеросс. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. - С. 88-92.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям