CC BY
47УДК 664.955.2
Ю.В. Кузьмичев1, Б.А. Чмыхалов2, М.В. Ефимова2
1 Озерновский рыбоконсервный завод № 55, Петропавловск-Камчатский, 683000;
2 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: yurapk80@mail.ru
ПРИМЕНЕНИЕ СТУПЕНЧАТОГО ПОНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ИКРЫ ЛОСОСЕВОЙ ЗЕРНИСТОЙ ЗАМОРОЖЕННОЙ
Кратко охарактеризована лососевая икра как источник ценных пищевых веществ. Обозначены проблемы сохранения качества готовой продукции. Приведены факторы, оказывающие влияние на целостность икорной оболочки. Определена необходимость совершенствования холодильных технологий консервирования зернистой икры, не предусматривающих использование химических консервантов. Предложена технология икры лососевой зернистой с применением ступенчатого понижения температуры и с использованием упаковочных материалов, обладающих высокой влаговпитывающей способностью, с целью исключения образования конгломератов льда, повреждающих оболочки икринок. Предложен режим медленного размораживания икры для снижения количества лопанца. Представлена технологическая схема приготовления продукции.
Ключевые слова: икра лососевая зернистая, желточная масса, отстой, замораживание, ступенчатое понижение температуры.
Yu.V. Kuzmichev1, B.A. Chmykhalov2, M.V. Efimova2
1 "Ozernovsky fish canning plant № 55" JSC Petropavlovsk-Kamchatskу, 683000;
2 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, 683003 e-mail: yurapk80@mail.ru
STEPWISE TEMPERATURE REDUCTION IN THE FROZEN GRANULAR SALMON CAVIAR PRODUCTION
Salmon caviar is briefly characterized as a source of valuable nutrients. Problems of the finished product quality preservation are enumerated. The factors influencing the caviar shell integrity are presented. The necessity of improving refrigeration technologies to preserve granular caviar without using chemical preservatives is detected. The technology of granular salmon caviar with the use of step-by-step temperature reduction and with the use of packaging materials with high moisture-absorbing capacity in order to avoid the formation of ice conglomerates that damage the eggs shell. A mode of slow defrosting of caviar to reduce the number of busted eggs is proposed. The technological scheme of production is presented.
Key words: granular salmon caviar, yolk mass, sludge, freezing, stepwise temperature reduction.
Икра лососевых рыб является ценным продуктом, приносящим значительные доходы рыбоперерабатывающим предприятиям Камчатского края.
Икра дальневосточных лососевых характеризуется высокой пищевой ценностью: содержание полноценных белков в ней составляет от 26 до 32%, липидов - от 11 до 16%, в которых количество ненасыщенных жирных кислот достигает 82,7% [1-4], присутствует лецитин. Водорастворимые витамины представлены в икре тиамином (200-300 мкг%), рибофлавином (450-550 мкг%), пири-доксином (80-100 мг%), цианокобаламином (18-32 мкг%), фолиевой (180-1 500 мкг%), никотиновой (1 200-2 600 мкг%) и аскорбиновой(10-96 мг%) кислотами [4], жирорастворимые витамины -ретинолом (0,15 мг/100 г), кальциферолом (0,008 мг/100 г) и токоферолом (3,5 мг/100 г) [5]. В минеральный состав икры входят фосфор (0,48%), кальций (0,04%), магний (0,03%), калий (0,02%) [4].
Основными проблемами, возникающими при производстве и хранении лососевой зернистой икры, являются значительные отходы при пробивке, большое количество отстоя, нестабильность качества при хранении икры, приготовленной с использованием химических консервантов [6]. Возможен выпуск икры без использования консервантов, но с увеличенной дозировкой соли. Однако это ведет к ухудшению потребительских характеристик продукта, избыток поваренной соли вредит здоровью человека.
Важным показателем, определяющим качество икорной продукции, является прочность оболочек икринок. Зрелая и быстро посоленная икра имеет прочные оболочки и, соответственно, незначительное количество вытекшей желточной массы и минимальные потери при производстве на операциях пробивки и центрифугирования, обусловливает возможность более полного удаления тузлука при центрифугировании [7].
Актуальна разработка технологии зернистой икры лососевых рыб, обеспечивающая безопасность продукции и ее высокое качество в течение всего периода хранения.
Целью проводимого нами исследования является разработка технологии икры лососевой зернистой замороженной с использованием влагосорбирующих упаковочных материалов для повышения качества продукта.
Для обоснования выбора замораживания как способа консервирования икры лососевой зернистой были определены задачи исследования: изучить существующие технологии икры лососевой зернистой и существующие способы сохранения ее качества, обосновать режимы обработки икры.
Как показал анализ существующих технологий производства икры лососевой зернистой, все технологии предусматривают применение антисептиков для обеспечения длительного срока годности продукции. Все способы производства икры с использованием химических консервантов связаны либо с повышенной опасностью процесса, либо с повышенной опасностью готового продукта, либо с потерями массы икры при изготовлении и при хранении, либо с потерей потребительских свойств продукции [8-13]. На основании этого сделан вывод о том, что перспективным направлением в технологии икры лососевой зернистой является совершенствование процесса холодильной обработки, предусмотренной ГОСТ 31793-2012 «Икра лососевая зернистая замороженная. Технические условия» [14]. Этот стандарт не регламентирует применение консервантов. Такая обработка икры лососевой зернистой основана на применении биологического принципа консервирования - криоанабиоза, без дополнительного консервирования антисептиками и другими компонентами. Криоанабиоз достигается при замораживании и хранении продукта в замороженном состоянии при температуре ниже криоскопической с переходом основной массы воды в кристаллическое состояние (80-90%) и торможением развития микроорганизмов.
Основной проблемой, возникающей в процессе подготовки икры к замораживанию, является образование значительного количество отстоя, который, при замораживании превращается в конгломераты льда и травмирует тонкую оболочку икорного зерна. Отстой образуется при неполном стекании тузлука с икры после посола, так как этот процесс органичен во времени в связи с опасностью травмировать зерно. Также свободная жидкость образуется из-за нарушения целостности икринок при механическом перемешивании на операциях инспектирования, смешивания с маслом и глицерином, укладки в тару. При этом желточная масса вытекает и содержащаяся в ней вода при замораживании образует кристаллы льда. Дополнительно нарушение оболочек икорного зерна происходит при размораживании. Примеры образования отстоя в икре лососевой зернистой приведены на рис. 1.
В результате проведенных исследований разработана технология икры лососевой зернистой замороженной с применением ступенчатого понижения температуры.
Для обоснования ступенчатости проведения холодильной обработки икры исследовали качественные показатели контрольных образцов - икры нерки зернистой с консервантами, замороженной в соответствии с ГОСТ 1629-2015 «Икра лососевая зернистая в транспортной упаковке. Технические условия» [15] сухим искусственным способом до температуры в толще -18°С, и икры нерки без консервантов в соответствии с ГОСТ 31793-2012 «Икра лососевая зернистая замороженная. Технические условия» [14], обработанной таким же способом.
Для определения показателей качества икры размораживание проводили при температуре 9°С (по ГОСТ 1629 и по ГОСТ 31793 - 4-15°С).
Образцы икры после размораживания характеризовались вязкой консистенцией, наличием значительного количества лопанца и заметного количества отстоя. Это явление объясняется
не только механическим воздействием на икру при центрифугировании, перемешивании с компонентами, укладке в тару. При фасовании в полимерную тару без выстилания дна и стенок бязью (как при упаковке икры в деревянные бочки) в упаковке отсутствуют материалы, которые могли бы частично впитывать образующуюся жидкость. В настоящее время на практике предпочтение отдают полимерной таре (ведрам, куботейнерам, контейнерам, банкам, мешкам-вкладышам, пакетам и пр.), деревянные бочки для упаковки икры не используют. В то же время деревянные бочки сами, а также бязь, которой бочки выстилались, впитывали влагу при хранении икры.
Вся образовавшаяся жидкость, находящаяся в толще икры при замораживании, превращается в лед. Как известно, при переходе в твердое агрегатное состояние вода увеличивает свой объем на 8% [16]. Соответственно, кристаллы льда, образовавшегося между икринками, оказывают дополнительное давление на икринки, что приводит к еще большему образованию лопанца и, как следствие, жидкости. В результате, после размораживания, икра имеет нетоварный внешний вид и вязко-жидкую консистенцию.
Так как устранить механическое воздействие при центрифугировании, перемешивании с компонентами и при фасовании не представляется возможным, было принято решение максимально снизить количество воды в толще икры, между икринками, чтобы снизить кристаллообразование в межикриночном пространстве при замораживании.
Была выдвинута гипотеза:
- после осадки икру необходимо вначале охладить в традиционном для технологии икры режиме, то есть до температуры минус 4 - минус 6оС в толще;
- для впитывания жидкости на дно тары уложить «донник», обладающий высокой впитывающей способностью;
- выдержать при достигнутой температуре в течение времени, необходимого для максимального стекания на дно тары свободной жидкости и впитывания жидкости материалом «донника»;
- заморозить икру сухим искусственным способом и хранить при температуре не выше
-18°С;
- перед употреблением размораживать икру не при температуре, рекомендованной ГОСТ 31793, от 4 до 15°С, во избежание резкого отепления продукта и активирования окислительных, гидролитических и микробиологических процессов, а при температуре, принятой для охлажденной икры: минус 4 - минус 6°С [15, 17, 18].
В соответствии с предложенной гипотезой был приготовлен экспериментальный образец икры лососевой зернистой без антисептиков. В качестве донника применяли многослойные прокладки из бязи и марли. Экспериментальный образец характеризовался стабильно высокими ор-ганолептическими показателями по сравнению с контрольными образцами, как сразу после изготовления, так и через 12 мес. хранения.
Технологическая схема производства икры лососевой зернистой с применением ступенчатого понижения температуры представлена на рис. 2.
Все технологические операции до операции фасования осуществляли в соответствии с действующей технологической инструкцией № 80 [19].
Рис. 1. Внешний вид икры лососевой зернистой: а - икра нерки зернистая без отстоя; б - икра нерки зернистая при внесении добавки «Варэкс-2» (обильное выделение желточной массы); в - икра горбуши зернистая баночная через 6 мес. хранения
(помятые икринки и отстой); г - икра кеты зернистая замороженная через 6 мес. хранения после размораживания (помятые икринки и отстой)
^ Прием рыбы-сырца ^ ^ Хранение до обработки ^
Разделка рыбы и выемка ястыков
(С
Сортирование и ополаскивание
Подготовка тузлука
Охлаждение 1
Рыба на дальнейщую обработку
Отсортированные ястыки на дальнейшую обработку
Стекание
Подготовка тузлука
¡К
Пробивка
Подготовка масла глицерина
Посол икры и отделение тузлука
5
Инспектирование, внесение компонентов, перемешивание
Подготовка тары 1 и тарных материалов У
С
Фасование
3
^ Контроль массы ^
^ Укупоривание ^
Охлаждение до t = (-4)-(-6)°С
; Хранение при t = (-4)-(-6)°С в течение 3-5 суток
Замораживание при t = (-40)°С до t = (-18)°С
'.....;.........................I.........................;
[Хранение при t = (-18)°о\ 12 месяцев )
Размораживание до t = (-4)-(-6)°С
Рис. 2. Технологическая схема производства икры лососевой зернистой с применением ступенчатого понижения температуры (режимы операций, выделенных пунктиром, разработаны в ходе исследований)
При фасовании в полимерную тару особое внимание было уделено использованию впитывающих влагу «донников». В настоящее время существует достаточно много видов впитывающих материалов, на основе которых можно изготавливать «донник». Есть, например, материал, состоящий из слоя распущенной целлюлозы и сорбента, представляющего собой полимер на базе крахмала, в котором часть молекул замещена молекулами нитрила акриловой кислоты. Он может впитывать воду в объеме, до 400 раз превышающем его собственную массу.
При выдерживании икры в течение 3-5 сут при температуре от -4 до -6°С наблюдается максимальное стекание влаги, которая впитывается «донником». При дальнейшем понижении температуры до -18°С происходит значительно большее, чем при охлаждении, повышение вязкости желточной массы икринок, затем образуются кристаллы льда. Благодаря этому производство замороженной зернистой икры характеризуется технологической обратимостью, т. е. после размораживания продукт восстанавливает те свойства, которые в потребительском плане определяют ценность продукта. Процесс размораживания перед употреблением или реализацией должен происходить так же, как и замораживание, медленно, при температуре от -4 до -6°С.
Достоинствами разработанной технологии являются: возможность производства икры лососевой зернистой с пониженным содержанием поваренной соли, без консервантов, снижение степени повреждения икорных оболочек кристаллами льда при замораживании за счет уменьшения количества влаги в толще массы икры, значительное снижение количества лопанца после размораживания.
Литература
1. Богданов В.Д., Карпенко В.И., Норинов Е.Г.. Водные биологические ресурсы Камчатки: Биология, способы добычи, переработка. - Петропавловск-Камчатский: Холдинговая компания «Новая книга», 2005. - 264 с.
2. Технология рыбы и рыбных продуктов: Учебник для вузов / В.В. Баранов, И.Э. Браж-ная, В.А. Гроховский и др.; под ред. А.М. Ершова. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 944 с.
3. ТюльзнерМ., КохМ. Технология рыбопереработки.- СПб.: Профессия, 2011. - 404 с.
4. Технология обработки водного сырья / И.В Кизеветтер, Т.И. Макарова, В.П. Зайцев и др. - М.: Пищевая пром-сть, 1976. - 696 с.
5. Красная икра: какие витамины и минералы в ней содержатся? [Электронный ресурс]. -URL: https://vitaminy.expert/kakie-vitaminy-v-krasnoj-ikre (дата обращения: 10.02.2019).
6. Абрамова Л. С., Копыленко Л.Р. Проблемы качества и безопасности икры лососевых рыб // Рыбная промышленность. - 2009. - № 1. - С. 4-5.
7. Пысина К.В., Кузьмичев Ю.В. Анализ способов обработки икры лососевых, обеспечивающих снижение механических повреждений зерна // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы II Всерос. науч.-практ. конф. (15-18 марта 2011 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2011. - С. 131-135.
8. Исследование качества икры лососевой зернистой, приготовленной с применением фосфатов /М.В. Ефимова, Н.С. Патик, Ю.В. Кузьмичев, Д.С. Урушадзе, Н.А. Алимов, А.Е. Смирнова // Вестник КамчатГТУ. - 2014. - № 28. - С. 49-55.
9. Характеристика существующих технологий производства икры лососевой зернистой / М.В. Ефимова, А.А. Ефимов, Ю.В. Кузьмичев, А.Е. Смирнова, В.Ю. Сафин // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы V Всерос. науч.-практ. конф. (25-27 марта 2014 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2014. - С. 66-73.
10. Применение фосфатов в технологии лососевой зернистой икры / Ю.В. Кузьмичев, Я.Е. Крымская, М.Е. Крымский, Н.С.Авдеева // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы III Всерос. науч.-практ. конф. (20-22 марта 2012 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2012. - С. 64-67.
11. Кузьмичев Ю.В. Современные проблемы сохранения качества икры // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы II Всерос. науч.-практ. конф. (15-18 марта 2011 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2011.- С. 113-117.
12. Семенова О.В., Ефимова М.В. Исследование органолептических показателей икры, изготовленной с использованием пищевой добавки // Природно-ресурсный потенциал региона: современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Сб. материалов межрегиональной науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (23-25 марта 2010 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2010. - С. 42-44.
13. Ефимов А.А., ЕфимоваМ.В., Коргун С.В. Использование консервантов при производстве зернистой лососевой икры // Научно-технические исследования в рыбохозяйственной отрасли Камчатского края: Материалы ежегодной науч.-техн. конф. ППС и аспирантов КамчатГТУ (5-7 мая 2009 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2009. - С. 19-22.
14. ГОСТ 31793-2012. Икра лососевая зернистая замороженная. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2013. - 8 с.
15. ГОСТ 1629-2015. Икра лососевая зернистая в транспортной упаковке. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 10 с.
16. Цуранов О.А., Крысин А.Г. Холодильная техника и технология / Под ред. В.А. Гуляева. -СПб.: Лидер, 2004. - 448 с.
17. ГОСТ 18173-2004. Икра лососевая зернистая баночная. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2012. - 10 с.
18. ГОСТ 31794-2012. Икра зернистая лососевых рыб. Технические условия. - М.: Стандар-тинформ, 2014. - 8 с.
19. Инструкция по изготовлению лососевой зернистой икры // Сборник технологических инструкций по обработке рыбы / Под ред. А.Н. Белогурова иМ.С. Васильевой. - Т. 2. - М.: Ко-лосС,2003.- С. 379-391.
