Разработка технологии пресервов в полифункциональной заливке на примере рыб семейства сельдевых (Clupeidae) из Балтийского моря

Актуальность работы. Одним из основных направлений государственной политики в области здорового питания является создание широкого ассортимента гастрономически привлекательных, сбалансированных по составу и безопасных пищевых продуктов, обогащенных жизненно важными компонентами.

Сказанное относится и к технологии рыбных пресервов, совершенствование которой связано с расширением ассортимента, переработкой нетрадиционных гидробионтов, переходом от искусственных пищевых добавок к натуральным, обладающим биологической активностью, а также другими тенденциями, направленными на повышение пищевой ценности готовой продукции.

В связи с этим актуально конструирование пищевой системы пресервов, максимально использующей её биотехнологический потенциал. Последний можно значительно повысить при внесении в качестве жидкой части многокомпонентных эмульсионных соусов с заданными полифункциональными свойствами. Привлекательность таких продуктов обеспечивается как способом приготовления рыбного полуфабриката, так и рецептурами эмульсий, включающими вкусо-ароматические, структурообразующие и консервирующие добавки натурального происхождения.

Производство рыбных пресервов в эмульсионных продуктах — соусах, кремах, заливках в настоящее время является одним из актуальных направ лений развития технологии пресервов в мире [5,6, 64,97, 115,140, 144, 146, 148, 160 — 162, 183, 189, 191, 200, 218,229 — 231]. Широкий ассортимент заливок и соусов позволяет выпускать готовую продукцию с различными вкусовыми свойствами, способными удовлетворить любого потребителя. Различают горчичный, пивной, винный, укропный соусфруктово-ягодные заливки (яблочную, лимонную, клюквенную, брусничную, абрикосовую, краснои черносмородиновую, виноградную, кизиловую, сливовую) — свекольный, морковный, чесночный, томатный соус, с добавлением хрена, икры и молок сельдив майонезе, маслес добавлением гарниров, в состав которых входят различные овощи, фрукты и ягоды [160]. В Японии традиционным является соевый соус. В Германии, Дании, Голландии и других европейских странах большой популярностью пользуется солёная сельдь типа Matjes и салаты на её основе, непременными компонентами которых являются заливки, кремы, соусы на основе йогурта [8].

Тенденция увеличения доли заливок и соусов позволяет регулировать сбалансированность и энергетическую ценность готового продукта, удешевить и сделать его более доступным для покупателя. За последние 10−15 лет ассортимент заливок и соусов значительно расширился, а в технологии предложены способы гомогенизации, отказ от нагрева, новые способы внесения желирующих веществ. Развитие технологии заливок нашло отражение в работах В. Д. Богданова, Г. Н. Кима, М. И. Комарницкого, В. В. Кращенко, J1.B. Липатенко, М. Ю. Москальцовой, Л. К. Петриченко, Т. Н. Рулевой, Т.М. Саф-роновой, А. А. Утробиной, Н. В. Щенниковой, В. И. Шендерюка, G.W.Gould, W. Wagenknecht и других.

Эмульсионные и кремообразные соуса представляют собой однородную, загущенную массу в стабильном состоянии с характерным для конкретного наименования пресервов выраженным вкусом [14- 16, 150, 174, 175,185,186]. В основе приготовления эмульсионных продуктов — процесс диспергирования и гомогенизации компонентов смеси до однородного кремообразного состояния. Привлекательность потребительских качеств таких продуктов обеспечивается как собственно способом их приготовления, так и оптимальными рецептурами, включающими структурообразующие и стабилизирующие добавки.

Как правило, в рыбной промышленности в качестве структурообразо-вателей выступают желатин, бульоны из коллагенсодержащих рыбных отходов, полисахаридные вещества — агар, каррагинан, альгиновые кислоты и др., а также аминополисахариды [4, 7, 9, 161]. К последним относится хитозан, который хорошо зарекомендовал себя в технологии продуктов из гидробионтов в термостойких желирующих заливках, однако он не обладает достаточной поверхностной активностью для образования устойчивых эмульсий [63, 64, 70]. Известно, что в комплексе с белками он является прекрасным стабилизатором [134].

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при производстве пищевых эмульсий широкое распространение в качестве структурорегулято-ров получили соевые белковые продукты [18, 49, 50, 133, 177, 179, 187, 188, 193,199,211]. Кроме того, они содержат высокое количество белка, который является легко усвояемым, высокоценным, достаточно сбалансированным по аминокислотному составу, сравнимым по биологической ценности с белками молока, говядины и, в отличие от этих продуктов, не содержат холестерин. Композиция «хитозан-соевый белок» позволяет получать сбалансированные по составу устойчивые эмульсии при редуцированной доле жировой фракции (растительного масла).

Рыбы семейства сельдевых (Clupeidae) — салака и килька — вылавливаются в Балтийском море в достаточном количестве, традиционно обрабатываются посолом, однако в технологии пресервов являются «проблемными». Салака относится к слабо созревающему сырью, обычным путем из нее нельзя получить продукцию высокого качества. Килька, напротив, быстро перезревает в посоле и теряет товарные свойства из-за размягченной консистенции мышечной ткани.

При переработке названного сырья с применением посола рационально проводить предварительный ароматизирующий посол с применением современных натуральных обогащенных растительными компонентами жидких коптильных сред (ЖКС) нового поколения серии «Фито», обладающих компенсационным вкусо-ароматическим, консервирующим и другими функциональными эффектами [73].

Вопросами совершенствования пресервного производства занимались многие авторы: Базилевич В. И., Бойцова Т. М., Богданов В. М., Гроховский В. А., Ершов A.M., Ездакова О. Ю., Иванова Е. Е., Касьянов Г. И., Ким Г. Н., Ким.

И.Н., Ким Э. Н., Лапшин И. И., Леванидов И. П., Лисовая В. П., Миленина Н. И., Некрасова Г. Т., Нехамкин Б. Л., Родина Т. Г., Сафронова Т. М., Слуцкая Т. Н., Солянко Ю. Е., Студенцова Н. А., Терещенко В. П., Тимчишина Г. Н., Шенде-рюк В.И., Czeszejko К., Dabrowski W., Dzierszinski F., Huss H.H., Gancel F., Gram L., Knochel S., Tailliez R. и др. Направления этих исследований касались в основном способов получения соленого полуфабриката, регулирования процесса созревания, применения новых пищевых добавок, повышение стойкости в хранении. Однако среди опубликованных данных не достаточно информации о конструировании пищевой пресервной системы, учитывающей современные требования науки о питании. Безусловный интерес для теории и практики имеет также обоснование механизма формирования качества пищевой композиций из ароматизированной в посоле рыбы, изготовленной из «проблемного в созревании» сырья (мапосозревающего, перезревающего, с природными недостатками и т. д.), и полифункциональной заливки эмульсионного типа, получаемой дисперсным способом из растительного масла, раствора хи-тозана, соевого белкового концентрата (СБК) и ЖКС «Фито».

Цель и задачи исследования

Цель работы заключалась в совершенствовании технологии пресервов путем обоснования эффективных способов изготовления ароматизированного соленого рыбного полуфабриката и жидкой части в виде устойчивой многокомпонентной эмульсии с полифункциональными свойствами.

Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие основные задачи:

• обосновать выбор современных жидких коптильных сред, оценить их качество и разработать способ применения в технологии пресервов;

• изыскать эффективную структурообразующую композицию для приготовления устойчивой пищевой эмульсии, разработать её рецептуру и способ изготовления;

• установить рациональные значения основных факторов процесса предварительного ароматизирующего посола рыбы и оценить качество полуфабриката;

• исследовать массообменные процессы при хранении, особенности формирования качества и уровня хранимоспособности пресервов;

• обосновать пищевые достоинства и санитарную безопасность готовой продукции;

• разработать технологию пресервов нового типа;

• подготовить нормативную документацию на фитокоптильную композицию и новую технологию пресервов;

• оценить эффективность разработанной технологии;

• провести производственные испытания полученных результатов.

Научная новизна работы. Обосновано получение высококачественной пресервной продукции на основе процессов предварительного ароматизирующего посола рыбы, приготовления многокомпонентного соуса эмульсионного типа, образования пищевой системы в мелкой таре и хранения. Итоговая композиция содержит натуральные ингредиенты, выполняющие роль вкусо-ароматических добавок, консервантов, антиоксидантов, биологически активных и функциональных веществ, и обусловливает заданные консистенцию, биологическую ценность, безопасность и стойкость в хранении готовой продукции.

Разработан механизм регулирования процесса формирования свойств пресервов, заключающийся в установлении достоверных связей между изменяемыми факторами и качеством составляющих пресервов на ключевых этапах технологии. Получены уравнения регрессии, связывающие массовую долю фенольных веществ в ЖКС «Фито» и продолжительность ароматизации рыбы с органолептической оценкой, уровнем солености, прокопченности полуфабриката, а также его буферностью. Выявлены характерные особенности аромата, вкуса и цвета ароматизированного соленого полуфабриката в зависимости от вида фитодобавки в ЖКС «Фито». Установлено влияние обогащенных ЖКС на жирнокислотный состав липидной фракции ароматизированного филе сельди, особенностью которого является повышенное сохранение ненасыщенных жирных кислот классов омега 3, омега 6 и омега 9.

Получена математическая модель процесса приготовления полифункциональной заливки, позволяющая регулировать устойчивость эмульсии и её органолептические свойства в зависимости от количества соевого концентрата и хитозана.

Установлен незначительный уровень массопереноса органических кислот и поваренной соли в жидкой и твердой частях пресервной системы. Выявлен характер динамики органолептических и микробиологических показателей, общей кислотности, солености и буферности продукции в зависимости от температуры хранения. Определен период, количественно адекватный созреванию пресервной композиции.

Получены данные о пищевых достоинствах и санитарной безопасности разработанной продукции. Обоснован интегральный показатель качества пресервов, позволяющий рассчитывать его уровень по потребительским, санитарно-гигиеническим и экологическим характеристикам.

Предложена и иллюстрирована комплексная оценка эффективности научной разработки по технологии рыбных пресервов.

Практическая значимость работы. Разработана технология пресервов в крем-соусе, позволяющая получать продукцию с высокими орга-нолептическими показателями из многих видов рыб (проект ТИ и ТУ «Пресервы из рыбы в крем-соусе «БиоАроматные»), приоритет которой подтвержден Патентом РФ № 2 287 936).

Подготовлена и утверждена нормативная документация на жидкие коптильные среды, обогащенные растительными компонентами (ТУ 2 455 033−38 155 «Жидкость коптильная «Фито» и соответствующее ТИ). Разработаны рекомендации по применению данных ЖКС в технологии рыбных продуктов.

Предложен способ приготовления и регулирования качества эмульсионной заливки, обогащенной ценными компонентами-парафармацевтиками.

Обоснованы балльные шкалы для органолептической оценки ароматизированного соленого полуфабриката, заливки и пресервов. Апробировано применение интегрального показателя качества пресервов. Предложен критерий оценки эффективности технологии пресервов, учитывающий комплекс гигиенических, органолептических, пищевых и социальных показателей.

Материалы работы использованы в учебном процессе подготовки студентов, магистрантов и аспирантов пищевых специальностей в ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

Разработанная технология положительно апробирована в производственных условиях р/к «За Родину» (Калининградская обл., пос. Взморье). Показана экономическая и социальная целесообразность ее реализации.

На защиту выносятся:

• Результаты научного конструирования ароматизированного соленого рыбного полуфабриката и полифункциональной заливки.

• Зависимости формирования качества пресервов на основных этапах технологии.

• Параметры качества, обосновывающие повышенные пищевые достоинства и безопасность готовой продукции.

Благодарности. Автор благодарен за внимание, ценные советы и практическую помощь всем причастным к данной работе.

137 ВЫВОДЫ.

1. На примере рыб семейства сельдевых из Балтийского моря разработаны теоретические и практические основы технологии пресервов в полифункциональной заливке, базирующиеся на обосновании последовательности и режимов ключевых операций — предварительного ароматизирующего посола рыбы, приготовления поликомпонентной эмульсии заданного состава, обеспечения условий их взаимодействия при хранении, что в итоге позволяет получать пресервную продукцию повышенной привлекательности, биологической ценности и безопасности без искусственных вкусо-ароматических добавок, консервантов и эмульгаторов.

2. Произведены выбор и оценка качества фитокоптильных композиций по комплексу показателей, обусловливающих их функциональность в технологии пресервов через ароматизацию рыбы при посоле и внесение в жидкую часть. Рациональные решения регламентированы в ТУ 2455−033−38 155 «Жидкость коптильная «Фито» и соответствующей ТИ.

3. Обоснованы механизм и способ применения структурообразующей композиции «хитозан — соевый белковый концентрат», эффективной при приготовлении устойчивой полифункциональной эмульсии с пониженным содержанием растительного масла (менее 50%). Получены математические модели рецептуры заливки, адекватно описывающие связь ее устойчивости и органолептиче-ских свойств с дозировкой соевого белкового концентрата и раствора хитозана. Установлены оптимальное и количественное влияние данных факторов на качество продукции. Предложен способ изготовления жидкой части пресервов.

4. Математически описан процесс формирования качества ароматизированного соленого рыбного полуфабриката при приготовлении пресервов. Установлен характер влияния и оптимальные значения концентрации фенольных веществ в ароматизирующем солевом растворе и продолжительности выдержки в нем филе на качество готовой продукции. Обоснованы состав и показатели качества раствора, а также режим обработки им рыбы.

5. Проведена оценка качества ароматизированного соленого рыбного полуфабриката по комплексу органолептических, физико-химических и микробиологических показателей. Установлено повышенное антиокислительное действие обогащенных ЖКС на липиды полуфабриката сельди, проявляющееся в относительном росте содержания ненасыщенных жирных кислот семейства w-3, w-6 и w-9.

6. Описана динамика органолептической и микробиологической оценки качества, показателей кислотности, буферности, содержания поваренной соли в процессе хранения при стандартной отрицательной и умеренной положительной температурах. Показано, что формирование основных показателей качества готовой продукции осуществляется преимущественно в первые два месяца хранения пресервов и зависит от температуры. Базовые физико-химические и микробиологические процессы происходят на этапе ароматизирующего посола рыбы, продолжаясь при хранении и обеспечивая наивысшие органолептические показатели, а также рост буферности на 21-е -35-е сутки хранения (при температуре минус 2 — минус 5°С) и на 14-е — 21-е сутки (при плюс 2 — плюс 5°С).

7. Предложен обобщенный интегральный показатель качества пресервов, включающий частные органолептические, физико-химические отклики, объединенные безразмерно по принципу «приближения к идеалу», применение которого в совокупности с микробиологическими, биологическими и другими достоинствами продукции свидетельствует о высоком потенциале ее качества.

8. Разработана технология пресервов, основанная на предварительном ароматизирующем посоле рыбы, укладывании ее в банки, приготовлении и внесении в систему многокомпонентной заливки, герметичном укупоривании тары и хранении.

9. Разработан и применен механизм оценки эффективности технологии пресервов, основанный на принципах безопасности, экологичности, экономичности и менеджмента качества, свидетельствующий о рациональности ее внедрения в практику.

10. Достоверность разработки доказана ее положительной апробацией в промышленных условиях р/к «За Родину» (Калининградская область). На технологический процесс и соответствующий продукт разработан проект нормативной документации (ТИ и ТУ «Пресервы из рыбы в крем-соусе «БиоАроматные»).

Заключение

.

Анализ специальной литературы позволяет заключить, что одна из основных тенденций развития современного производства рыбных пресервов направлена на технологию малосоленой продукции из разделанных видов рыб в майонезной заливке. Признаками деликатесности такой продукции являются высокие гастрономические свойства, а именно минимальное количество поваренной соли (до 6%), максимальный выход съедобной части, высокие органо-лептические достоинства, а также высокий уровень пищевых свойств, выражаемых, прежде всего, показателями биологической ценности (содержанием незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных веществ и др.). Применение в технологии современных коптильных препаратов, низких температур и высокой санитарной чистоты производства должно гарантировать безопасность не только по уровню регламентированных показателей в пресервах (содержание тяжелых металлов, хлорорганиче-ских пестицидов, ПАУ, нитрозаминов), но и по всем потенциально критическим факторам [66, 68,91,161,214−216,225].

Развитие пресервного производства в рыбной промышленности идет сегодня по пути приоритетной переработки регионального сырья. В Калининградской области таким сырьем являются килька — Sprattus sprattus balticus и сельдь балтийская (салака) — Clupea harengus membras. Актуальна и переработка классического сырья — сельди атлантической (Clupea harengus harengus), регулярно поступающего на рынок. Немаловажным фактором в выборе объекта является стабильность его поставок, невысокая стоимость и традиции в обработке.

Однако названные виды рыб не рассматривались ранее в качестве источника деликатесной пресервной продукции, что объясняется как психологичесними, так и практическим обстоятельствами, связанными с отсутствием научно обоснованных технологических решений.

Последние тенденции в области масложировой промышленности — разработка рецептур майонезов и соусов различного функционального назначения. Производство таких эмульсионных продуктов нового поколения основано на снижении содержания жировой фазы за счет увеличения доли источников полиненасыщенных жирных кислот, исключения холестеринсодержащего сырья, повышения биологической ценности, предотвращения окислительной и микробиологической порчи продукта и увеличения сроков хранения за счет сохранения естественных природных антиокисдантов. Учитывая опыт применения майонез-ных заливок в рыбной промышленности, эффективным способом повышения качества и биологической ценности пресервов, выводящих их на уровень деликатесных, является разработка новой рецептуры майонеза с заданным составом и свойствами за счет введения в ЖКС компонентов растительного сырья с функциональными свойствами и фармацевтическим, а также хитозана и СБК.

Таким образом, разработку технологии деликатесных пресервов из рыб массового применения с использованием современных ЖКС, обогащенных фи-топарафармацевтиками, хитозана, СБК, целесообразно рассматривать как один из вариантов научно обоснованного решения проблемы совершенствования производства рыбных пресервов.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Общая методологическая схема исследований.

Обобщенная схема исследований, включающая их обоснование, подготовку и проведение, а также реализацию результатов, приведена на рис. 2.1.

Анализ научно-технической и патентной литературы.

Формулировка цели и задач исследования.

Разработка ключевых этапов технологии пресервов в полифункциональной заливке на примере рыб семейства сельдевых т.

Выбо р и оценка качества ЖКС.

Органолептиче-ские показатели Физико-хим. показатели Безопасность.

1 9,10,12,13,14 7,19,20.

Математическое моделирование и оптимизация процесса предварительного ароматизирующего посола рыбы.

Математическое моделирование и оптимизация процесса приготовления заливки.

Исследование процесса формиров. качества и хра-нимоспособности пресервов.

Оценка качества аромат! ного рыбного полуфаб 13. соле-риката.

Органолеп тич. пок-ли Физико-хим. показатели Безопас ность.

1 6,10,11,13,18 8.

Оценка качества заливки.

ОрганодепФю.-хим. и Безотич. пок-ли струкг.-мех. паспок-ли ность.

1 2,3,4,5,10, 13,15,16,17 8 i.

ОрганоФиз.- Безолегтгич. хим. паспок-ли пок-ли ность.

1 6, 8.

10,11 J.

Разработка технологической схемы производства пресервов.

Оценка качества пресервов.

Органолепт. пок-ли Физико-химич. пок-ли Санитар, безопасность ОИПК.

1 6,10,11,13 8 21.

Оценка эффективности технологии.

Разработка нормативной документации и производственная проверка.

Рис. 2.1. План постановки и выполнения эксперимента.

2.2. Сырье н материалы.

Объектами исследования в настоящей работе являлись рыбы семейства сельдевых (Clupeidae), вылавливаемые в Балтийском море: килька балтийскаяSprattus sprattus balticus, сельдь балтийская (салака) — Clupea harengus membras и сельдь атлантическая — Clupea harengus harengus по качеству отвечающие требованиям действующих стандартов [19, 122, 123]. Химический состав мышечной ткани рыб приведен в табл. 2.1 [20,137,159,176].