CC BY
29
УДК 664.951
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕН И Е ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЗАМОРАЖИВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ ИКРЫ МОРСКИХ ЕЖЕЙ
Л.И. Блчыкова, М.В. Гокоиаен (КимчатГТУ)
Рйссиатртаются«опросы, смхгннне с алинииеи ско/юсти шиоражмания и ремииоч хранения на фи/ико-лн.чические и оргаио.осптич&хие покыштели икры иорсма ежей носче <)сфр<ктогцт
The issues, connected with the influence of freezing speed and storage conditions onto physical. chemical and organoleptic characteristics of sea-urchin's caviar are considered in the article
Популяции морских ежей на Дальнем Востоке н 1радииионных районах промысла, приближенных к Японии - основному потребителю, постепенно истощаются. В то же время более удаленные районы Охотского и Берингова морей у берегов Камчатки располагают достаточным скоплением морских ежей для ведения лова в обыгме до 90 тонн [1|. Однако расширение районов промысла к берегам Камчатки связано с рядом обстоятельств, затрудняющих добычу морскою ежа дня доставки потребителю в свежем виде. К таким обстоятельствам относятся:
1. Сильные прнливно-отливные течения в районах лона н низкая температура воды, что сокращает периоды -»ффективнон добычи в течение юди по сравнению с более южными районами Дальнего Востока.
2. Удалснность районов промысла от портов приписки и назначения в Японии, что делает практически невозможной своевременную доставку в Японию свежего ежа морским путем.
N-•4, декабрь. 20051.
3.Отсутствие регулярного воздушного сообщения между Камчаткой и Японией, которое могло бы решить проблему доставки охлажденной икры морского ежа в требуемые сроки (до трех суток).
Из гонад морского ежа получают свежие и переработанные продукты. Но многих странах в продаже можно найти несделанного ежа, свежую, соленую, тушеную икру, различные смссе-вые и даже сушеные продукты, а шкже кулинарные изделия с икрой в качестве основного вкусового компонента.
Охлажденная икра морского ежа для поставок в Японию производится в условиях Камчатки в ограниченном объеме в период, когда появляется возможность обеспечить доставку икры в течение трех суток, т. е. ког да есть авиарейс в Японию
Замораживание икры позволяет решить существующие проблемы, связанные с производством, хранением и транспортировкой икры В настоящее время большинство гидробионтов замораживают при температурах от -25 до -45ЧЛ Для этого существует большое количество морозильных аппаратов, принцип работы которых основан на различных способах замораживания (в потоке воздуха, контакшым способом, и рассолах и кипящем хладагенте). Однако для нежных деликатесных морепродуктов применение температур замораживания он 25 до 45%" не позволяет получить удовлетворительное качество после дефростации. Связанно ЭТО с 1ем, чю при традиционном замораживании таких продуктов происходит разрушение структуры, изменение цвета и запаха, образование химических соединений, ухудшающих его вкусовые качества.
Требуется увеличивать скорость замораживания по сравнению с существующей, однако се оптимальное значение зависит ог условий замораживания и свойств продукта и должно определяться экспериментальным путем. Гак, в случае замораживания продуктов в жидком азоге обеспечивалась высокая скорость замораживания. Однако при этом отмечалось появление макротрещин и внутренних разрывов тканей, которые существенно нарушали структуру продукта. В то же время образовывались многочисленные мелкие кристаллы. 11ослсднсс обстоятельство объясняется тем, что пластические свойст ва наружною слоя продукта утрачиваются, а следующий за ним слой, замерзая и расширяясь, давит на внешний отвердевший, гак как незамороженная часть продукта практически несжимаема. 11ри этом возникают тначительные напряжения, которые приводят к разрушению наружного слоя. Влияние этого фактора значительно снижается при малых размерах продукта.
При быстром замораживании к таких продуктах, как икра морского ежа, разрушения тканей посте дефростации минимальны благодаря образованию мелких кристаллов. Кроме того, лучше сохраняются витамины, цвет и вкусовые качества продукта.
Как известно, скорость замораживания определяется тремя показателями: температурой те-плоотводящей среды. ко>ффиннентом теплоотдачи н толщиной продукта.
Температура замораживания является наиболее значительным фактором, оказывающим влияние на качество продукта, так как вследствие интенсификации холодильной обработки снижается время контакта растворов концентрированных солей в межклеточном пространстве с миофибриллами мышц, степень их обезвоживания и в меньшей мере образуются «пороговые» концентрации (киипопротеидов, ускоряющих гидролиз жиров, я также тормозится расход идеио-зинтрнфосфорной (АТФ) кислот ы [2].
С целью получения высокого качества икры морскою ежа после дефростации проводили экспериментальные исследования по замораживанию ее при различных температурах: от —И) до -160°С.
Для проведения экспериментов нами был разработан экспериментальный стенд, включающий морозильную камеру с каскадной холодильной машиной. Схема стенда представлена на рис. I.
11рсдусмагривалось исследование влияния различных режимов замораживания, определяемых различными температурами и способами отвода тепла, на качество таких нежных продуктов. как икра морских ежей после ее дефростации В процессе -замораживания с помощью хромел ь-копелевых термопар, работающих в комплекте с прибором УКТ-38. осуществлялся контроль следующих температур: средпеобъемной, в центре продукт, на его поверхности, а также температу ры среды. Дня определения значений плотности тепловых потоков и процессе замораживания использовали тепломер марки ИРТ-4. Предусматривалось замораживание икры поштучно и с использованием пластиковых банок прямоугольной формы емкостью 130 т. в которые икра равномерно у кладывалась слоями.
Вес I ни к Камчапсжого посуда решенного технического университета
2 1
1'ис. !. Црияуипияяним схема экспериментального стенда: I иаропимит химера,- 2 трамелнгк/меяевые термопары; 3 - датчик теюовых /шщгжоа, 4 продукт /икра морских ежеиЬ; 5 - отверстие <Ья заведения проводов к приборам; 6 мм/яг.
7 вентилятор; 8 От/йен камеры. 9 - машинное отделение камеры с каскадной холодильной установкой /О анемометр; // наружная дверь; 12 онуяцкиюгя дверь, 13 прибор УКТ-ЗВ.
Ы приСкцу МРТ-4, Я персональный компьютер
Перед замораживанием каждый ястык взвешивался и нумеровался. По/ионы с ровно уложенными в один слой, не касающимися друг друш ястыками или банки помещались в морозильную камеру. Термопары заводились в центр ястыка или банки и на ею поверхность. Показания термопар отображались на диегшее прибора и на мониторе компьютера. Скорость потока воздуха в камере замерялась с помощью чашечного и крыльчатото анемометров. Значения гем-перагуры воздуха и икры фиксировались каждые 30 с с момента помещения икры в камеру. По-казання датчика тепломера ИРТ-4 отображались на дисплее прибора и на мониторе компьютера в виде графиков и числовых значений в табличной форме.
Для определения оптимального способа замораживания, определяющего качество продукта псу еле лефростанин. «вмораживание свежей икры морского ежа проводилось следующими способами:
1) замораживание в воздухе с принудительной циркуляцией при I = -КК'С и скорости воздуха 2 4 м/с до I = -254' в центре ястыка;
2) замораживание в воздухе без принудительною обдува при температуре от -80 до —40"С в нетре ястыка:
3) замораживание в жидкой среде ЫаС1 + вода - глицерин при 1емпературе от -40 до -25"С в центре ястыка;
4) замораживание в жилкой среде спирт • глицерин при температуре ог 80 до 40°С в центре ястыка.
На рис. 2 представ л сны графики зависимости температуры икры от времени для разных на риангов замораживания, из которых видно, что процесс замораживания можно условно разделить на три стадии: I охлаждение от начальной температуры до 2°С, 2 - замораживание от -2 до -УС; 3 - домораживание от-5°С до конечной заданной температуры. Для всех вариантов замораживания время каждой стадии различно. Очень большое значение имеет время прохождения второй стадии. В этом промежутке времени происходит фазовое превращение большей час-гн вла! и, содержащейся в продукте, из жидкого состояния в лед. Как известно, чем быстрее проходит фаза замораживания, тем меньше размеры образующихся кристаллов, миIрация влаги, а также воздействие растворов клеточного сока с повышенной в результате вымораживания воды концентрацией на ткани продукта.
К" 4, декабрь, 2005 г
Время юморажмвання. с О 600 1200 1 8СК> 2400 31Ю0 3 61«)
10
Piit*. 2. Грифик ихиенения температуры икры морехого емю при шиаражияантс I о .wmökoü среде i &QX.'(е банке); 2 aeavtiyxe. при i «WY? (тмитучт/}, J л отдухе при ( - iW't '(в байке/
Анализ полученных графических зависимостей показывает. что при замораживании икры в жидкой срсдс (линия I) процесс фазового перехода поды в лед в диапазоне от 2 до -S°C происходит в 5,1 раза быстрее, чем при замораживании в воздухе (линия 3). ')т объясняется нем. чго при контактом замораживании процесс теплоотдачи гораздо выше, чем при воздушном. Козф-фициекг теплоотдачи при замораживании в жидких средах с естественной конвекцией составляет 170-230 Вт/(м2 • К), а в воздухе при естественной конвекции 4,6- 9,3 Вт/(м • К). Время охлаждения в каждом случае разнос, что объясняется действием на процесс грех факторов: температуры теплоотводящей среды, коэффициента теплоотдачи и толщины продукта. Быстрее всего охлаждение идет при штучном замораживании, т. с. при малых размерах продукт и при температуре -80 С. Дольше всего охлаждение продукта длится при замораживании в воздухе с температурой при нахождении сто в банке. Домораживание во всех трех случаях длится
приблизительно равное время и. как видно, зависит только от температу ры теплоотводящей среды.
После замораживания икра морского ежа хранилась в различных условиях:
- при температуре -25°С (первый и третий способы замораживания);
— при температуре -44 ГС (второй и четвертый способы замораживания)
Известно, что химические и биохимические изменения, происходящие r продуктах во время хранения, вызываются действием ферментов, окислением, гидролизом и коллоидными реакциями. Ферменты вызывают аитолитичсскис и другие процессы, интенсивность которых сильно зависит от температуры. Ферментные процессы при низких температурах не прекращаются полностью. Однако температуру -ЖГС можно назвать граничной температурой, при которой деятельность ферментов уже не вызывает заметных изменений [3J
Понижение температуры хранения рыбы на ЮС увеличивает продолжительность хорошего качественного состояния в 1,3-1,5 раза (2].
При оценке качественных изменений, происходящих в икре при замораживании и последующем хранении, нами проведены органолептичсская оценка и физико-химические исследования. При »том определяли влагосодержалие по методике Чижовой (ГОСТ 7636 85), общий белок, сазе- и водорасгноримосгъ белков, белковый и небелковый азот, pH. кислотное число жира (ГОС1 7636-85). Органсхзсптическую оценку опытных партий проводили с использованием предварительно разработанной шкалы. Отбор проб для лабораторных испытании вели в соответствии с ГОСТ 7636-85.
Органолеттгическая опенка икры морского ежа проводилась по пятибалльной шкале. Для оценки брали икру свежую и мороженую. Перед проведением экспертизы икру дефросгировяли при температуре воздуха 5°С. IIa рис. 3 представлены фотографии дефростированной икры.
Вести к Камчатскою государственного технического университета
а 6
Рис. Л Икра морского ежа ХГгопфУоь^г/гонк ¿гоеЬасЛмюи, дех/грастирткмиаи при температуре а игмор*сясечнаи к поядухе при I ШХ.'; б замороженном ч воздухе при ( -ДОТ
Основная сложность при работе с икрой морского ежа заключается в том, что масса икры одного ежа, которую можно считать икрой одного состава, очень мала и составляет в среднем от 10 до 20 г. Цвет икры связан с содержанием жира, которое определяет длительность ее храпения. Более предпочтительные цвета - от ярко-желтого до красновато-оранжевою.Последний имеет более высокое содержание жира и ие обладает достаточно долгим сроком хранения при одинаковой обработке 11). До замораживания икру сортировали по цвету, размерам, месту и времени вылова ежа. После чгою проводили исследования качественного состава.
Общий химический состав икры морского ежа и юнадный индекс представлены в табл. 1.
Тай%ння I
Покаше.ть Содержание, %
Влага 76,9
Бежис 13.4
Жир 5.1
Углеводы 2.5
Зола 2.1
Гонадный индекс, % к массе ежа 12,6
Углеводы 2,5
Результаты органолептической оценки икры, замороженной но способам № I, 2, 3 и 4 с различными сроками и режимами хранения и дефростированной в воздухе при I = 5,5С. представлены в табл. 2.
Таблица 2
Ла образна
1
Темпе рил ура хранении.
"С
-25
I Ipy.ji4.6h-тсльиость ХрВНеНИ*.
_»22_
3
15
30
Орпиюлслгичесжая оценка
Коисисюишн плошая. цвет коричнсно-оранжсвый: вкус, свойственный свежей икре, напоминает икус сирого яичного желтка с привкусом йода, с
сильным квелым приикуеом; лапах., свойст венны» икре морскою ежа_
Консистенции плотная; шигг норичисио-ораюксвый: вкус, свойственный икре, но с сильным кисло 1орьким привкусом: злпох. сиойегиенний икре морской! ежа _
Консистенции пленная; цвет коричневый, вкус горький; ыншх. епойсикнный икре морского ежа_ _
№4, декабрь, 2005 г.
Окончание тяпзицы 2
1 2 3 4
2 -10 0 Консистенция плотная, упругая; цвет бледно-оранжевый, вкус, свойственный свежей икре, напоминает вкус сирою ним uni о желтка с иринкусом йода. aim шиоминомм запах cacaccixi шурпа, вез посторонних привкусов л запахов
13 Консистенция плотная; unci бтедио-оранжеаыи; вкус, свойственный спежей икре, напоминает вкус сырот яичного же.п ка с привкусом иола: uuiax на* iiOMHiiaci лапах свежо и oí урна. без посторонних привкусов в iai laxoa
30 Консистенция плотная; пяет блешю-оранжепмК; вкус, свойственный сясжей икре, ианоминлег вкус см-рою яичиот желнеа с привкусом йота, очень сля» был кислый привкус. танах напоминает талах свежего огуриа. без посторонних запахов
3 -25 0 Консистенции накипал; цвет коричнево оранжевый. вкус, спойственный свежей икре, напоминает вкус сырою яичного желтка с привкусом Вола, с силкным кислым привкусом: запах, свойственный икре морского ежи
'5 Консистенция плотная; цвет коричнево оранжевый; вкус, свойственный икре. но с сильным кне.ю-торьжиы привкусом; тачах, свойственный икре морскою ежа
30 Консисютция плотная: цк-г коричневый: вкус горький, запах, евойствсннып икре морского ежа
4 -40 0 Консистенция шип пая, yiipyi-.u: ивег бледно оранжевый: вкус, свойсгнсн-ный свежей икре, напоминает вкус сырого яичного желтки с привкусом йода; запах напоминает запах свежего oiypita, бе» посторонних привкусов и ннмхоп
15 Консистенция пзотндя: ивст блелно-оршгженый: нкух:, свойственней свежей икре, напоминает нгус сирот ян'нино жом ira с привкусом иода; санах iu-жхмниае «алах свежа о огурна. (Vi посторонних привкусов и запахов
30 Консистенция плотная; цвет бледно-оранжевый: hx>v, свойственный свежей икре, напоминает вкус сырош янчною же.г ка с привкусом К(>ДЦ очень слабый кислый привкус запах напоминает запах свежего огурца, без посторонних запахов
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Решение проблемы производства икры морских ежей на Камчатке зависит от разработки новых технологий по производству мороженой икры высокого качества. '*го возможно при условии совершенствования существующих и разработки новых способов замораживания скоропортящихся деликатесных тттдробионтов.
2. Одним из возможных вариантов повышения качества гидробионтон после дефросгации является понижение температуры замораживания. Для этого нами были проведены исследования по замораживанию икры морских ежей в воздухе и в растворе при температуре -80"С на созданном нами стенде и при обычных условиях, т. е. в воздушной морозильной камере при температуре вотдуха —4(ЛС. Были получены трафики продолжительности процесса замораживания, где вилно, что понижение температуры замораживания, интенсификация тенлоогвода и уменьшение геометрических размеров продукта приводят к сокращению времени замораживания и быстрому прохождению стадии фазового перехода влаги продукта в лед. Последнее в наибольшей мере сказывается на исходном качестве продукта.
3. Проведенная органолешическая оценка показала, что икра морских ежей, замороженная при температуре —4(1аС и хранившаяся при -25'Х\ после дефросгации растекалась, юмнела и становилась горькой на вкус; икра, замороженная при температуре -80"С и хранившаяся при температуре 4СРС, сохраняла плотную консистенцию, при этом слизистые образования отсутствовали. По цвету она становилась более бледной, чем свежая, и вкус ее соответствовал вкусу свежей икры, без посторонних привкусов. Запах в обоих случаях оставался неизменным и соответствовал запаху свежей икры.
На основании проведенных физико-химических исследований и орниюлегп и ческой оценки было установлено, «гго быстрое замораживание при температуре от -70ХГ до 160С и последующее низкотемпературное хранение при температу ре -40^0 позволяют значительно увеличить сроки хранения икры морского ежа и повысить ее качество после дефросгации с сохранением формы, консистенции, цвета, запаха и вкуса, а также полезных свойств, максимально приближенных к свежей икре морского ежа.
