Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям

На правах рукописи

Сполохова Виктория Анатольевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КУЛИНАРНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ МАКРУРУСА МАЛОГЛАЗОГО НА ОСНОВЕ БЕЛКОВО-ЛИПИДНОЙ ЭМУЛЬСИИ

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 (Дальрыбвтуз)

Научный консультант: Кращенко Виктория Владимировна, кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Холоша Ольга Анатольевна, доктор технических наук, директор Института пищевых производств ФГБОУ ВПО Дальрыбвтуз Тимчишина Галина Николаевна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник ФГУП ТИНРО-Центр

Ведущая организация: НОУ ВПО Институт технологии и бизнеса, г. Находка

Защита диссертации состоится л11 мая 2012 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета ДМ 307.006.01 при ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет по адресу:

690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б. Факс: (8423)24403

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет.

Отзывы на автореферат диссертации с заверенными подписями просим направлять по адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б.

Факс: (8423)2440309, e-mail: oev@mail.ru

Автореферат разослан л 10 апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Е.В. Осипов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Расширение ассортимента и увеличение объема выпуска продуктов высокой пищевой и биологической ценности с использованием местных сырьевых ресурсов являются важнейшими направлениями государственной политики в области здорового питания.

Мониторинг состояния водных биоресурсов дальневосточного рыбохозяйственного бассейна свидетельствует о значительных запасах глубоководных рыб, в частности макруруса малоглазого (Albatrossia pectoralis). Согласно данным ФГБУ Центр системы мониторинга рыболовства и связи, за 2011 г. российские рыбохозяйственные организации выловили 21,79 тыс. т макруруса, что на 1,2 тыс. т превышает уровень 2010 г.

Традиционные технологии переработки этого сырья не позволяют выпускать продукцию высокого качества ввиду значительного содержания воды в мышечной ткани (92,2 %), и ее низких функционально-технологических свойств.

Одним из перспективных путей использования макруруса малоглазого является получение пищевых продуктов с заданными реологическими свойствами на основе эмульсий, производство которых имеет следующие преимущества:

использование сырья пониженных кондиций, повышение сбалансированности композиций за счет взаимодополняющего подбора компонентов рецептуры.

В разработке технологий эмульсий и производства на их основе продуктов питания принимали участие отечественные и зарубежные ученые: В.Д. Богданов, Т.М. Сафронова, Н.С. Арутюнян, О.C. Восканян, А.Л. Нечаев, B.X. Паронян, Ю.А. Тырсин, А.В. Тутельян, А.А. Шмидт, Н.В. Классен, Е.А. Клюшин, Н.В. Елисеева, Ю.В. Боголюбская, А.И. Жаринова, В.Д. Косой, И.А. Рогов, Е.В.

Якуш, А.П. Ярочкин, А.А. Кочеткова, М.В. Кочнева, L. Duran, S. Osborn и др.

Однако возможность использования обводненной мышечной ткани макруруса в качестве сырья в технологии эмульсий не изучена.

В связи с этим разработка эффективной технологии кулинарного продукта на основе эмульсии с использованием макруруса малоглазого, обеспечивающей высокие потребительские свойства готовой продукции, является актуальной задачей.

Цель настоящей работы заключалась в разработке технологии кулинарных продуктов из макруруса малоглазого на основе белково-липидной эмульсии, сбалансированных по составу полиненасыщенных жирных кислот.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ современного состояния науки и практики в области технологии эмульсионных продуктов питания, выбор на его основе ассортимента продукции;

- обоснование использования мышечной ткани макруруса малоглазого в качестве водно-белковой составляющей эмульсии;

- сравнение жирнокислотного состава растительных масел и рыбьего жира с целью составления липидной фазы со сбалансированным составом полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК);

- обоснование технологических факторов получения стабильных белковолипидных эмульсий из мышечной ткани макруруса малоглазого, установление рациональных параметров их эмульгирования и термической обработки;

- разработка технологии кулинарных продуктов на основе эмульсии из мышечной ткани макруруса малоглазого, оценка качества и безопасности готовой продукции;

- разработка нормативной документации, производственная проверка технологии, расчет экономической эффективности.

Научная новизна. Научно обоснована технология пищевых эмульсий на основе высокообводненной мышечной ткани макруруса малоглазого и липидной фазы.

Научно обоснован состав липидной фазы при получении стабильной эмульсии, состоящей из определенного соотношения растительного масла и рыбьего жира, что обеспечивает сбалансированный состав ПНЖК (соотношение -6 и -3 жирных кислот).

Установлены технологические параметры (продолжительность, скорость, температура) процесса эмульгирования, позволяющие получать эмульсии с высокой агрегативной устойчивостью.

Определен рациональный технологический режим термической обработки эмульсии, обеспечивающий кулинарную готовность, микробиологическую безопасность и высокие органолептические показатели готового продукта.

Установлено положительное влияние структурорегулирующих пищевых добавок (карбоксиметилцеллюлозы, альгината натрия) на водоудерживающую способность термотропного геля, полученного в ходе термической обработки эмульсии из мышечной ткани макруруса малоглазого. Показано, что соотношение данных пищевых добавок обеспечивает эффективность их применения по органолептическим показателям.

Обоснован ассортимент кулинарных продуктов паштеты рыбные пяти наименований с использованием растительных компонентов, выбранных с учетом вкусовых предпочтений потребителя.

Практическая значимость и реализация результатов исследования.

Разработана технология производства кулинарной продукции из мышечной ткани макруруса малоглазого на основе белково-липидной эмульсии, сбалансированной по жирнокислотному составу. Технология позволяет получать продукцию с высокими органолептическими показателями и биологической ценностью.

Построена математическая модель и выведено уравнение исследуемой зависимости для оптимизации жирнокислотного состава липидной фазы по соотношению -6/-3 ПНЖК, обеспечивающей получение продукции с заданными качественными характеристиками.

Предложены рекомендации по созданию рецептур кулинарных продуктов с учетом взаимодействия высокообводненного рыбного сырья и растительных компонентов.

Обоснованы технологические параметры, обеспечивающие получение кулинарных продуктов в лабораторных и производственных условиях с заданными свойствами при минимальных потерях, энергетических и материальных затратах.

Разработан и утвержден стандарт организации 00471515-031-2012 нормативной документации на производство кулинарной продукции Кулинарные изделия из мышечной ткани макруруса малоглазого.

Новизна, положенная в основу технологических решений диссертационного исследования, подтверждена патентом РФ № 2434535 от 26.02. 2010 г. Способ получения пищевой эмульсии.

Произведен расчет экономической эффективности технологии кулинарного продукта из макруруса малоглазого, свидетельствующий о целесообразности ее внедрения.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре Технология продуктов питания ФГБОУ ВПО Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета (Дальрыбвтуз).

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись и обсуждались на Международной научно-технической конференции Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов мирового океана (г. Владивосток, 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции Инновационные наукоемкие технологии: Теория, эксперимент и практические результаты (г.

Тула, 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств (г. Владивосток, 2011 г.), 9-й Всероссийской научно-технической конференции Приоритетные направления развития науки и технологий (г. Тула, 2011 г.), Международной научно-технической конференции Наука и образование - 2011 (г. Мурманск, 2011 г.), Международной научно-технической конференции Инновационные технологии переработки продовольственного сырья (г. Владивосток, 2011 г.).

ичный вклад автора являлся обязательным на всех стадиях выполнения диссертационной работы и состоит в получении данных научных экспериментов, участии в разработке методологии, подборе методов исследований, проведении экспериментов и обработке их результатов, разработке технологии и нормативной документации, личном участии в апробации результатов исследований на производстве и подготовке всех публикаций по теме исследований.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе работы в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, патент № 2434535 от 26.02. 2010 г.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 5 глав, список литературы, содержащий 135 наименований, в том числе 20 иностранных источников. Работа изложена на 145 страницах, содержит 34 таблицы, 29 рисунков и 7 приложений.

Научные положения, выносимые на защиту:

- использование мышечной ткани макруруса малоглазого в качестве воднобелковой составляющей, позволяющей получить стабильные эмульсии;

- сбалансированность эмульсии по составу ПНЖК, что обеспечено рациональным сочетанием липидов растительного и животного происхождения;

- технология кулинарных продуктов из мышечной ткани макруруса малоглазого, обеспечивающая высокую пищевую и биологическую ценность готовым продуктам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель исследования и намечены пути ее достижения, показана научная новизна и практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе Обзор литературы рассмотрены технохимическая характеристика и особенности биохимии мышц макруруса малоглазого. Описаны существующие технологии пищевых продуктов из макруруса малоглазого и показаны их недостатки. Сделан вывод о необходимости создания новых технологических решений использования макруруса малоглазого, позволяющих получать продукцию с высокими органолептическими показателями и общей биологической ценностью. На основании анализа литературных данных определены направления исследования по созданию продукта из макруруса малоглазого, характеризующегося улучшенным жирнокислотным составом, за счет обогащения эссенциальными полиненасыщенными жирными кислотами.

Во второй главе лОбъекты и методы исследования представлена общая схема исследований (рис. 1), приведена характеристика объектов исследования и методов анализа.

Объектом исследований является технология кулинарных продуктов из макруруса малоглазого на основе белково-липидной эмульсии. Предметы исследования: белково-липидные эмульсии из мышечной ткани макруруса малоглазого; гели, полученные на основе белково-липидных эмульсий; готовая продукция.

В качестве сырья для получения белково-липидных эмульсий использовали макрурус малоглазый мороженый, отвечающий требованиям ГОСТ 1168-86, масло растительное соевое (ГОСТ Р53510-2009), рыбий жир (ГОСТ Р 71.566.48).

В качестве вспомогательных материалов использовали соль поваренную пищевую (ГОСТ Р 51574-2000), альгинат натрия пищевой (ТУ 15-544-83), карбоксиметилцеллюлозу пищевую (ТУ 2231-001-68373646-2010), морковь столовую свежую (ГОСТ Р 51782-2001), лук репчатый свежий (ГОСТ Р 51783-2001), перец сладкий свежий (ГОСТ Р 13908-68), порошок пищевой из ламинарии (ТУ 15-01206-79), лук зеленый сушеный (ГОСТ Р 52622-2006).

При проведении исследований применяли физико-химические, органолептические, реологические, микробиологические и биологические методы.

Стабильность эмульсий определяли центрифужным методом; степень дисперсности эмульсий - методом микроскопирования (микрокоп Микромед-2, увеличение в 400 раз); органолептические показатели определяли по ГОСТ 7631, а также по разработанной в ходе научных исследований пятибалльной шкале в соответствии с рекомендациями Т.М. Сафроновой (2002); ВУС сырья определяли по ГОСТ 7636-85; эмульгирующую способность определяли центрифужным методом с последующим расчетом по формуле; тип эмульсии устанавливали методом разбавления, который основан на принципе разбавления эмульсии дисперсной средой в любых соотношениях; жирнокислотный состав определяли по модифицированному методу Блайя-Дайера, анализ метиловых эфиров жирных кислот проводили на газожидкостном хроматографе GC-20(Shimadzu, Япония); разработку математической модели сбалансированной липидной фазы осуществляли путем расчета комплексного показателя (включающего ряд частных показателей) с помощью построения обобщенной функции желательности Харрингтона, где при установлении оптимальных параметров процесса моделирования липидной фазы эмульсии применяли ортогональный центральный композиционный план второго порядка для двух факторов, используя программное обеспечение Table Curve 3D v.2.06; перекисное число определяли по ГОСТ 7636-85; степень денатурации белков при термической обработке характеризовали изменением солерастворимости мышечных белков рыбы; динамическую вязкость определяли по методу А.А. Тагер на приборе Rheolograph Sol-535 (Toyo Seki, Япония); содержание влаги, белка, липидов, золы в готовой продукции определяли по общепринятым методикам, согласно ГОСТ 7631-85; микробиологические исследования проводили в соответствии с методами и требованиями, указанными в СанПиН 2.3.2.1078; относительную биологическую ценность (ОБЦ) определяли методом А.Д. Игнатьева на Tetrahymena pyriformis; определение энергетической ценности проводили путем расчета с использованием химического состава продукта; модельные образцы белково-липидных эмульсий получали с помощью вертикальной роторной мешалки (модель HS-100D), позволяющей проводить операции измельчения и эмульгирования.

Аналитическое исследование современного состояния вопроса, обзор литературных источников, обоснование актуальности темы Формулирование цели и задачи исследований Разработка методического подхода к выполнению исследований, обоснование объектов и методов Исследование ФТС мышечной Сравнение жирнокислотного состава растительных ткани макруруса малоглазого и масел и рыбьего жира, составление липидной фазы, условий образования стабильных сбалансированной по соотношению эмульсий на его основе -6/-3 ПНЖК Исследование влияния пищевых Установление параметров Разработка рецептур добавок на стабильность эмульсии образования эмульсии и готовых изделий из мышечной ткани макруруса термотропного геля Технология кулинарного продукта из мышечной ткани макруруса малоглазого, сбалансированного по жирнокислотному составу Оценка качества, пищевой и биологической ценности готовых продуктов, обоснование сроков и условий хранения Промышленная апробация и расчет экономической эффективности Рис. 1 - Общая схема проведения исследований Статистическую обработку полученных результатов осуществляли на основе подсчета средних значений величин и арифметической ошибки. Для обработки полученных данных и построения графических зависимостей использовали операционную систему Microsoft Windows 7 и программное обеспечение Microsoft Office 2007 (в том числе Word 2007, Excel 2007). Арифметические величины в данной работе представлены средними значения, надежность Р которых 0,95 при доверительном интервале 10%.

В третьей главе описано создание липидной фазы, сбалансированной по жирнокислотному составу, которая может положительно влиять на качество готового продукта, повышая его биологическую ценность. Приведены данные исследования жирнокислотных составов растительных масел и рыбьего жира (таблицы 1, 2).

Таблица 1 - Жирнокислотный состав растительных масел, % Группа жирных кислот Подсолнечное Рапсовое Соевое НЖК 13,96 7,38 16,МНЖК 25,54 61,19 19,ПНЖК 60,50 31,43 63,Транс-изомеры 0,99 2,03 1,-3 1,69 8,46 10,-6 58,43 22,78 52,Соотношение 2:1:2 1,3:3,1:1 2:1:ПНЖК:МНЖК:НЖК Соотношение -6/-3 34:1 3:1 5:Таблица 2 - Жирнокислотный состав рыбьего жира, % Группа жирных кислот Золотая рыбка из печени тресковых и Из печени лососевых тресковых НЖК 21,27 19,МНЖК 22,77 46,ПНЖК 44,02 31,Неидентифицированные ЖК 11,94 2,-3 17,65 22,-6 26,37 8,Соотношение ПНЖК:МНЖК:НЖК 2:1:1 2:2:Соотношение -6/-3 1,5:1 1:2,На основании данных (см. таблицы 1, 2) установлено, что исследуемые натуральные масла и рыбьи жиры не отвечают всем требованиям биологической и пищевой полноценности. Для получения липидной фазы, содержащей сбалансированный состав по соотношению -6/3 жирных кислот, а также улучшенный витаминный состав, перспективным является совместное использование растительного масла (РМ), являющегося источником -6 ПНЖК (линолевая, арахидоновая) и рыбьего жира (РЖ) - источника активных -3 ПНЖК (эйкозапентаеновая, докозагексаеновая), витаминов А, Д2. Наиболее предпочтительными для применения в липидной фазе являются соевое масло, характеризующееся улучшенным жирнокислотным составом (преобладание ПНЖК 63,72 %) и рыбий жир из печени тресковых рыб с высоким содержанием -3 ПНЖК (22,88 % из них ЭПК - 1,24 %; ДГК - 2,47 %). Факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на качество и сбалансированность липидной фазы эмульсии: массовая доля растительного масла - Х1, %, и массовая доля рыбьего жира - Х2, %. Математическая модель сбалансированной липидной фазы эмульсии представляет собой построение обобщенной функции желательности, включающей ряд частных показателей: обеспечение рекомендуемой суточной дозы -3 ПНЖК (0,8-1,6 г/сут) и сбалансированное соотношение -3/-6 жирных кислот. Рекомендуемое Институтом питания РАМН оптимальное соотношение -6/-3 жирных кислот в рационе лечебного питания человека составляет 3:1. Пределы и интервалы изменения факторов (Х1, Х2), подлежащих оптимизации, приведенные в табл. 3, установлены с учетом результатов собственных предварительных экспериментов.

Таблица 3 - Значения изменяемых факторов, их интервалы и пределы варьирования Фактор Размер- Уровни Интервалы ность -1 0 +1 варьирования Массовая доля растительного масла Х1 % 20 25 30 Массовая доля рыбьего жира Х2 % 10 25 40 Математическая обработка результатов исследования позволила выявить зависимость значений желательности от количества РМ и РЖ эмульсии:

Y 1,25 0,015X1 0,006X 0,6871019 X12 0,0001X 4,291020 X1X, 2 2 где Y - значение функции желательности (безразмерное); X1 - количество РМ, %;

X2 - количество РЖ, %.

По уравнению регрессии выражаем зависимость значений желательности от количества РЖ и РМ в эмульсии в виде криволинейной поверхности (рис. 2).

Оптимальные параметры Х1 - 20 % и Х2 - 10 % были определены методом дифференцирования (нахождения экстремумов).

Определенный предел РЖ - Rank 180 Eqn 301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy r^2=1 DF Adj r^2=1 FitStdErr=5.9986337e-10 Fstat=1.2158314e+a=1.2472222 b=-0.015 c=-0.0061111110 % - является оптимальным d=-6.8689454e-19 e=-0.00011111111 f=-4.2939865e-количеством (2,3 %) для воспол0.нения физиологической потреб0.ности человека (его суточный 0.рацион по потреблению -0.0.ПНЖК, при этом учтены потери 0.-3 при термической обработке, 0.что в конечном итоге уложится в пределы рекомендуемой суточной дозы (0,8-1,6 г/сут). ИсРис. 2 - Поверхность функции отклика Y в выбранной области факторного пространства следование жирнокислотного состава разработанной липидной фазы (табл. 4) свидетельствует о высоком количестве ПНЖК - 53,16 % от общего содержания жирных кислот и сбалансированности -6/-3 как 3:1. Такое соотношение ПНЖК двух классов способствует оптимизации метаболических процессов.

Таблица 4 - Содержание жирных кислот, % Группа жирных кислот Липидная фаза НЖК 16,МНЖК 28,ПНЖК 53,Неидентифицированные ЖК 1,-3 13,-6 39,Соотношение ПНЖК:МНЖК:НЖК 3:2:Соотношение -6/-3 3:Повышенные требования к качеству и безопасности растительных масел и рыбьего жира делают необходимым исследование окислительной стабильности разработанной липидной фазы. Поэтому разработанную липидную фазу (смесь РЖ+РМ) хранили при температуре 182 C в течение 7 дней, в темном месте в закрытой стеклянной таре. Контрольными образцами служили отдельно взятые РМ и РЖ. Степень окисления образцов оценивали по изменению перекисного числа (ПЧ). Полученные результаты (рис. 3) свидетельствуют, что наиболее интенсивно процесс окисления протекает в РЖ.

Значение функции желательности %, а л с а м К о о г л о и н ч е ь с л т е в т о и р т ы с б а ь р е г о о в ж т и с р е а ч, и % л о К Максимальный эффект стабилльности выражен в РМ, так как показатель ПЧ остался практически неизменным.

Стабильность РМ обусловлена жирнокислотным составом и высоким содержанием природного антиоксиданта токоферола - витамина Е (114 мг/100 г соРис. 3 - Динамика изменения перекисного числа исследуемых евого масла). Положительная динамика образцов в хранении (t 182 C) изменения перекисного числа в исследуемой смеси обусловлена наличием витамина Е, отсутствующим в РЖ.

В четвертой главе проведены исследования фунционально-технологических свойств мышечной ткани макруруса малоглазого, а также условий образования стабильных эмульсий на ее основе.

Исследования показали, что измельченная мышечная ткань (МТ) макруруса представляет собой обводненный фарш жидкой консистенции белого цвета, который содержит в себе одновременно белок и значительное количество свободной воды (до 50 %). Это свидетельствует о возможности использования измельченной мышечной ткани макруруса в качестве водно-белковой составляющей эмульсии, что исключает дополнительное внесение жидкости (воды, рыбного бульона и т.д.) и позволяет технологически упростить способ получения эмульсии. При разработке рекомендаций для получения эмульсии на основе измельченной МТ макруруса определяли эмульгирующую способность входящих в ее состав белков (рис. 4). С учетом того, что эмульгирующая способность зависит от концентрации белка, были исследованы измельченная мышечная ткань макруруса в нативном (обводненном) виде, а также отжатая (концентрированная) и тканевый сок, полученные в ходе исследоРис. 4 - Эмульгирующая способность вания. Установлено, что максимальисследуемых образцов ной эмульгирующей способностью - 100 % - обладает измельченная МТ макруруса в нативном виде, повышение ее концентрации путем отжатия-прессования нецелесообразно, поскольку это приводит к снижению эмульгирующей способности и потере массы до 50 %.

Экспериментальные данные подбора соотношения измельченной МТ макруруса и липидной фазы в составе эмульсии 50:50 и 70:30 % соответственно подтверждают возможность получения стабильных эмульсий, характеризующихся высокими органолептическими показателями (табл. 5).

Выбор рационального состава эмульсии 70:30 % (образец № 3) обусловлен высокими органолептическими показателями и стабильностью, в сравнении с образцом № 1. Повышение содержания липидной фазы более 30 % нецелесообразно в соответствии с современными тенденциями создания низкожирных пищевых продуктов. Проведенными исследованиями установлено, что полученная эмульсия является эмульсией прямого типа масло - в - воде.

Таблица 5 - Характеристика эмульсий в зависимости от варьирования белково-липидного состава № Белково-липидный состав, % Стабиль- Характеристика эмульсий об- измельченная липидная ность, % разца МТ макруруса фаза 1 30 70 88 Жидкая, расслаивается через 10 мин 2 50 50 100 Консистенция густой сметаны, белого цвета, умеренно выраженный запах, приятный свойственный используемому сырью 3 70 30 100 Консистенция сметаны средней густоты, белого цвета, умеренно выраженный запах, приятный свойственный используемому сырью 4 80 20 98 Консистенция жидкой сметаны, белого цвета, слабо выраженный запах, свойственный используемому сырью Установлено, что время эмульгирования в пределах от 3 до 9 мин (вращ = 1200 об/мин; t = 182 С) оказывает существенное влияние на стабильность и консистенцию эмульсии. Данные исследования показали (рисунки 5-7), что все образцы эмульсий характеризовались высокой, равномерной степенью дисперсности (преобладание жировых частиц размером 3-6 мкм). По внешнему виду образцы представляли идентичные между собой, высококонцентрированные, вязкие эмульсии, густой консистенции, стабильность которых составила 100 %.

Дисперсная фаза Дисперсионная среда Рис. 5 - Дисперсность жировых частиц эмульсии, время эмульгирования - 3 мин Рис. 6 - Дисперсность жировых частиц Рис. 7 - Дисперсность жировых частиц эмульсии, время эмульгирования - эмульсии, время эмульгирования - 6 мин 9 мин Увеличение времени эмульгирования до 6 мин и выше нецелесообразно вследствие отрицательного действия кислорода, являющегося активатором окислительных процессов высоконенасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидной фазы эмульсии, а также неоправданных затрат энергии. Таким образом, установлено рациональное время эмульгирования - 3 мин, которое позволяет получать тонкодисперсную эмульсионную систему с высокой агрегативной устойчивостью во времени.

В пятой главе представлены исследования по выбору рационального режима термической обработки эмульсии с целью доведения продукта до кулинарной готовности и обеспечения высоких органолептических показателей и микробиологической безопасности.

Установлено, что в процессе тепловой обработки эмульсии образуется термотропный гель, у которого наблюдается незначительное отделение воды на поверхности, что является несущественным, но отрицательно влияет на органолептическое восприятие пищевого продукта. Для исключения данного дефекта, использовали в качестве загустителя КМЦ, в качестве эмульгатора и влагоудерживающего агента - альгинат натрия. Технология экспериментальных образцов (эмульсий) включает следующие операции: макрурус мороженый (тушка) размораживали до достижения в толще сырья температуры от минус 1 до минус 2 С;

осуществляли мойку сырья водой температурой не выше 15 С. При разделке удаляли кожу и хребтовую кость, филе измельчали в фаршевую смесь, вносили КМЦ и альгинат натрия (в различных дозировках и соотношениях) и тщательно перемешивали. Вносили подготовленную липидную фазу и эмульгировали в течение 3 мин (1200 об/мин), полученную эмульсию подвергали тепловой обработке до кулинарной готовности, в результате чего образовывались термотропные гели, характеристика структуры которых представлена в табл. 6.

Таблица 6 - Исследование влияния структурорегулирующих добавок на органолептические свойства термотропного геля, полученного при тепловой обработке эмульсии № Структурорегулирующая Характеристика структуры об- добавка, % разца КМЦ альгинат натрия 1 - - Гель однородной неплотной консистенции с выделением незначительного количества воды на поверхности, сохраняющейся во времени 2 0,08 - Гель однородной плотноватой консистенции с выделением незначительного количества воды на поверхности, сохраняющейся во времени 3 0,1 - Гель однородной уплотненной консистенции с выделением незначительного количества воды на поверхности, сохраняющейся во времени 4 0,1 0,8 Гель однородной нежной уплотненной консистенции без выделения воды 5 0,1 1,0 Гель однородной нежной умеренно плотной консистенции без выделения воды 6 0,1 1,2 Гель однородной слишком плотной резинистой консистенции без выделения воды Критериями приемлемости общей структуры выступали однородность и высокая водоудерживающая способность геля. Результаты исследования свидетельствуют, что характер действия структурорегулирующих добавок на структуру термотропного геля определяется как их видом, дозировкой, так и совместным использованием. Установлено, что структурорегулирующая композиция - КМЦ (0,1 %) и альгинат натрия (1 %) - к массе эмульсии повышает устойчивость белков к тепловому воздействию и обеспечивает определенные структурно-механические свойства образцу № 5, который характеризовался однородной нежной консистенцией без выделения свободной воды, что позволило обоснованно выбрать его для дальнейших исследований.

Глубина развития денатурационно-коагуляционного процесса (рис. 8) и, следовательно, уровень изменения первоначальных свойств белково-липидной эмульсии оказывают существенное влияние на органолептические (табл. 7) и микробиологические показатели готового изделия.

При достижении температуры 70 С в центре образца степень денатурации составила 64 %. Это показывает, что большая часть мышечных белков перешла в нерастворимое состояние. При послеРис. 8 - Изменение степени денатурации белков в зависимости от дующем увеличении температуры денатутемпературы прогрева в центре массы образца рационный процесс замедляется, поэтому проведение термической обработки при повышенных режимах нецелесообразно.

Результаты микробиологических исследований показали, что КМАФАнМ образца, прошедшего термообработку до достижения температуры 55 С в центре массы, не превышает нормируемого санитарными правилами значения, при этом наблюдался рост единичных клеток. Это можно объяснить тем, что сырой образец (эмульсия) характеризовался низким показателем КМАФАнМ (510 КОЕ/г), что свидетельствует о невысоком микробиологического обсеменении сырья.

На основании комплекса проведенных органолептических, химических, структурно-механических и микробиологических исследований определен рациональный режим тепловой обработки эмульсии: достижение температуры 655 С в центре массы образца. Данный режим позволяет получить готовый продукт нежной плотной консистенции без отделения воды, с приятным, умеренно выраженным гармоничным вкусом и запахом, безопасный в микробиологическом отношении.

Таблица 7 - Органолептические показатели исследуемого образца в зависимости от температуры прогрева в центре массы образца Температура Степень Внешний вид, цвет, Запах Вкус прогрева кулинар- консистенция образца, С ной готовности образца 0 Сырой Однородная эмульсия типа гус- Слабо Не определяли товатого майонеза белого цвета выраженный рыбный 55 Сыроватый Однородный гель жидковатый Слабо Не определяли недостаточно плотной конси- выраженный стенции белого цвета рыбный 602 Недоста- Однородный гель Умеренно Сырой точно гото- плотноватой консистенции выраженный вый белого цвета рыбный 655 Полностью Однородный гель плотной Умеренно Гармоничный, готовый нежной консистенции белого выраженный рыбный, цвета рыбный характерный для готового продукта 805 Полностью Однородный гель Умеренно Рыбный, готовый более плотной консистенции выраженный характерный белого цвета рыбный для готового продукта 90 Полностью Однородный гель белого цвета Умеренно Рыбный, готовый очень плотной консистенции выраженный характерный без отделения воды рыбный для готового продукта На основании справочных данных химического состава и функциональных свойств отдельных компонентов осуществляли подбор рецептур готового продукта, с учетом разнообразия вкусовых предпочтений потребителя. При создании продукта использовалось только натуральное сырье: мышечная ткань рыбы, липиды растительного и животного происхождения, а также разрешенные в пищевой промышленности структурообразователи. В табл. 8 приведены ингредиентные составы кулинарных продуктов с общим названием паштет рыбный.

Таблица 8 - Рецептуры паштетов из мышечной ткани макруруса на 100 кг готового продукта, кг Ингридиент Паштет Паштет Паштет Паштет Паштет рыбный с рыбный с рыбный с рыбный с рыбный с морковью луком паприкой морковью морской и луком капустой Масло растительное соевое 18,1 21,4 18,1 18,0 18,Рыбий жир 10,0 10,0 10,0 10,0 10,Измельченная мышечная 65,4 73,2 65,4 65,4 65,ткань макруруса сырая Соль поваренная 0,3 0,3 0,3 0,3 0,Карбоксиметилцеллюлоза 0,1 0,1 0,1 0,1 0,Альгинат натрия 1,0 1,0 1,0 1,0 1,Морковь бланшированная 11,2 - - 7,0 7,Лук зеленый сушеный 0,1 - - - Перец красный бланширо- - - 11,2 - - ванный - Лук свежий репчатый - - - 3,0 3,Морская капуста сушеная - - - - 0,Разработанная технологическая схема производства рыбных кулинарных изделий представлена на рис. 9. В разработанной технологии изменена последовательность выполняемых операций, позволяющая сократить технологический процесс за счет исключения бланширования полуфабриката перед куттерованием с рецептурными компонентами; термической обработки фасованной и укупоренной продукции, что позволяет снизить уровень микробиальной обсемененности готового продукта и обеспечить более продолжительный срок хранения готовой продукции. Отличительными особенностями технологии являются эмульгирование сырой измельченной мышечной ткани макруруса, внесение липидной фазы, состоящей из смеси масла растительного и рыбьего жира, сбалансированной по составу ПНЖК. Объем фасованной продукции позволяет обеспечить в единице упаковки (100 г) суточную потребность организма в -3 ПНЖК.

Готовый кулинарный продукт - рыбный паштет из мышечной ткани макруруса малоглазого - исследован сенсорными методами группой дегустаторов.

По результатам проведенной дегустации установлено, что все образцы паштетов обладают однородной структурой; умеренно плотной нежной консистенцией; цветом, обусловленным внесенными добавками; гармоничными рыбным запахом и вкусом умеренной интенсивности с ароматом и привкусом внесенных добавок.

Прием сырья Размораживание Мойка Кожа, кости Кормовая Разделка на филе продукция Поваренная соль, КМЦ Измельчение альгинат натрия Подготовка липидной Эмульгирование фазы (РМ:РЖ = 2:1) ( = 3 мин) Подготовка компонентов Перемешивание Подготовка тары Фасование Укупоривание Термическая обработка (655 С в центре изделия) Хранение (0-5 С 72 ч;

минус 18 С 30 сут) Рис. 9 - Технологическая схема производства рыбных кулинарных изделий Для оценки качества готовой кулинарной продукции исследовали общий химический состав, относительную биологическую ценность (ОБЦ), рассчитывали энергетическую ценность. Результаты исследований представлены в табл. 9.

Таблица 9 - Химический состав, ОБЦ и энергетическая ценность рыбного паштета из мышечной ткани макруруса, г/100 г Наименование Содержание, % к массе ОБЦ, Энергетичепродукта Вода Липиды Белки Минеральные % ская ценность, вещества ккал Рыбные паштеты из мышечной 64,51,3 30,00,2 4,50,6 1,10,4 86,50,3 287,ткани макруруса малоглазого Содержание жирных кислот в липидной фазе (табл. 10) свидетельствует о высокой пищевой и биологической ценности разработанных продуктов.

Таблица 10 - Качественный состав и количественное содержание жирных кислот в кулинарных продуктах Группа жирных кислот Содержание жирных кислот в липидной фазе, % НЖК 16,МНЖК 25,ПНЖК 56,Неидентифицированные жирные кислоты 1,-3 15,-6 41,Соотношение ПНЖК:МНЖК:НЖК 1:1:0,Соотношение -6/-3 3:Качественный и количественный анализ жирнокислотного состава кулинарного продукта позволяет сделать вывод: он содержит оптимальное количество -3/-6 жирных кислот в соотношении 3:1, удовлетворяющее рекомендациям относительно рационального и сбалансированного питания (Левачев, 1980).

Продолжительность хранения паштетов рыбных устанавливали при температуре 0-5 С, оценивая органолептические и микробиологические показатели готового изделия, которые являются основой санитарно-эпидемиологического обоснования сроков хранения. Установлено, что КМАФАнМ на третьи сутки хранения составляет 1,2102 КОЕ/г, что значительно ниже регламентируемых показателей СанПиН 2.3.2.1078-01 (1104 КОЕ/г).

Дегустационные испытания образцов исследуемых продуктов проводили по 5-балльной системе путем одновременного представления кодированных образцов исследуемого продукта в конце предполагаемого срока годности и аналогичной только что выработанной продукции. Оценивали внешний вид;

цвет; запах, консистенцию и вкус. Органолептическая оценка готовых кулинарных продуктов не выявила отрицательной динамики органолептических показателей. На основании совокупности полученных данных, свидетельствующих о положительной гигиенической оценке испытанной продукции, рекомендовано установить срок хранения разработанных кулинарных рыбных продуктов при температуре 0-5 С не более 3 сут.

Для обоснования увеличения сроков хранения рассмотрена возможность замораживания паштетов рыбных при температуре минус 18 С. Установлено, что по истечении 30 сут хранения рыбные паштеты после размораживания (кратковременным микроволновым нагревом в течение 20 с) аналогичны по внешнему виду, цвету, структуре образцам, хранившимся при температуре 0-5 С с сохранением умеренно плотной нежной консистенции без отделения жидкости и наличия посторонних вкуса и запаха. Результаты КМАФАнМ по истечении 30 сут хранения паштета рыбного не превышают установленных норм СанПин 2.3.2.1078-01.

Технология кулинарной продукции из мышечной ткани макруруса прошла производственные испытания в условиях ЗАО Рыбокомбинат Островной и ЗАО АПК Славянский-2000.

Расчет экономической эффективности показал, что при производстве кулинарной продукции из МТ макруруса малоглазого рентабельность составляет 17,6 %, что подтверждает целесообразность принятого решения - использования обводненной МТ макруруса малоглазого в разработанной нами технологии.

ВЫВОДЫ 1. Научно обоснована технология рыбного кулинарного продукта из мышечной ткани макруруса малоглазого на основе белково-липидной эмульсии.

2. Экспериментально подтверждена возможность использования измельченной мышечной ткани макруруса малоглазого в качестве водно-белковой составляющей эмульсии в количестве 50-70 % от ее общего состава.

3. Предложен способ регулирования биологической эффективности эмульсии за счет оптимизирования липидной фазы, сбалансированной по жирнокислотному составу. На основании исследования жирнокислотного состава растительного масла и рыбьего жира обоснованы качественный и количественный составы липидной фазы при соотношении 2:1.

4. Экспериментально установлено влияние продолжительности эмульгирования на стабильность эмульсии. Рекомендуемая продолжительность эмульгирования -3 мин, что позволяет получать эмульсионную систему с высокой агрегативной устойчивостью.

5. Обоснован рациональный режим термической обработки эмульсии из мышечной ткани макруруса малоглазого - достижение температуры 655 С в центре массы с целью получения кулинарных продуктов, характеризующихся высокими органолептическими характеристиками и соответствием показателям безопасности, установленным СанПиН 2.3.2 1078-01.

6. Установлен и экспериментально подтвержден срок хранения рыбных кулинарных изделий, составляющий 72 часа при температуре 0-5 С и 30 сут.

при температуре минус 18 С. Установлены показатели безопасности в течение указанных сроков хранения.

7. Разработана и утверждена нормативная документация на производство кулинарной продукции Кулинарные изделия из мышечной ткани макруруса малоглазого. Произведены расчеты, подтверждающие целесообразность разработанной технологии. Отпускная цена за 100 г продукта составила 25,2 руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах 1. Сафронова Т.М., Кращенко В.В., Сполохова В.А. Устойчивость рыбных эмульсий в зависимости от уровня липидной фазы // Хранение и переработка сельхозсырья. - № 6. - 2009. - С. 18-20.

2. Кращенко В.В., Сполохова В.А., Ким Г.Н. Обоснование использования в технологии белково-липидных эмульсий мышечной ткани макруруса малоглазого // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана / Сб. науч. тр. КамчатНИРО. - 2011. - Вып. 20. - С. 81-97.

3. Сполохова В.А., Кращенко В.В. Природный источник -3 кислот - рыбий жир, перспективный, функциональный компонент в технологии рыбных продуктов // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. Т. 24. - С. 161-165.

4. Кращенко В.В., Сполохова В.А. Создание эмульсионных продуктов функционального назначения за счет регулирования состава жировой фазы // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: матер. Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. Ч. 2. - С. 70-72.

5. Сполохова В.А., Кращенко В.В. Использование нетрадиционных видов сырья в технологии эмульсионных рыбных продуктов // Инновационные наукоемкие технологии: Теория, эксперимент и практические результаты: матер. Всеросс. науч.-техн.

конф. - Тула: ТуГУ, 2010. - С. 25-27.

6. Сполохова В.А., Кращенко В.В. Оценка использования брюшков семги в технологии эмульсионных продуктов // Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств:

матер. Всеросс. науч.-практ. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. - С. 52-54.

7. Кращенко В.В., Сполохова В.А., Перцева А.Д. Влияние липидной фазы на дисперсность эмульсии // 9-я Всеросс. науч.-техн. конф. Приоритетные направления развития науки и технологий. - Тула: ТуГУ, 2011. - С. 174-176.

8. Кращенко В.В., Сполохова В.А., Перцева А.Д. Влияние времени эмульгирования на дисперсность эмульсий // Наука и образование - 2011: матер. Междунар. науч.-техн. конф. - Мурманск: МГТУ, 2011. - С. 904-908.

9. В.А. Сполохова, В.В. Кращенко. Обоснование рациональных параметров тепловой обработки белково-липидной эмульсии из мышечной ткани макруруса малоглазого // Инновационные технологии переработки продовольственного сырья: матер.

Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. - С. 211-214.

10. Пат. 2434535 Российская Федерация. Способ получения пищевой эмульсии / В.В. Кращенко, В.А. Сполохова. Заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет.

№ 2010107131/13; заявл. 26.02.2010; опубл. 27.11.2011. - Бюл. № 33.

Сполохова Виктория Анатольевна РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КУЛИНАРНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ МАКРУРУСА МАЛОГЛАЗОГО НА ОСНОВЕ БЕЛКОВО-ЛИПИДНОЙ ЭМУЛЬСИИ Автореферат диссертации Подписано в печать 06.04.2012. Формат 60х84/16.

Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. л. 1,00. Заказ 1125. Тираж 120 экз.

Отпечатано: издательско-полиграфический комплекс Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета 690091, г. Владивосток, ул. Светланская, Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям