CC BY
56
УДК 664.95
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ СОЛЕНОЙ ПРОБОЙНОЙ ИКРЫ МИНТАЯ
тиеялоял ильсовялимл
К. В. Алтухов, М. В. Ефимова, Л. И. Балыкова, Н. С. Салтанова
Нач. отд., зав. каф., доцент, Камчатский государственный технический университет 683003 Петропавловск-Камчатский, Ключевская, 35 Тел., факс: (415-2) 42-05-01; (415-2) 300-928
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
ИКРА МИНТАЯ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ, ЗАМОРАЖИВАНИЕ СОЛЕНОЙ ИКРЫ
В статье рассмотрены особенности традиционной технологии производства соленой пробойной икры минтая, проанализированы ее недостатки. Предложена технология соленой икры, консервированной замораживанием. Приведены результаты исследования физико-химических изменений, происходящих при замораживании икры разной степени солености при разных температурах. Показано, что понижение температуры замораживания ниже минус 40°С не целесообразно.
RESEARCH OF PHYSICO-CHEMICAL CHANGES AT FREEZING OF SALTY CAVIAR OF POLLOCK THERAGRA HALCOGRAMMA
К. V. Altukhov, М. V. Efimova, L. I. Balikova, N. S. Saltanova
Head of the section, manager by faculty, senior lecturer, Kamchatka State Technical Universitu 683003 Petropavlovsk-Kamchatsky, Kluchevskaya, 35,
Tel., fax: (415-2) 42-05-01; (415-2) 300-928
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected] CAVIAR OF POLLOCK, PHYSICO-CHEMICAL CHANGES, FREEZING OF SALTY CAVIAR
Under the article review are the peculiarities of traditional Pollock salted roe production technology, the analysis of its lacks. The technology of salted roe freezing preservation is suggested. The results of the research of physico-chemical changes in the roe of different salinity degree, frozen at different temperatures are given. Inexpediency of freezing under — 40° is proved.
В связи со значительными переменами в структуре потребительского рынка пищевых продуктов в России, повышением уровня жизни в нашей стране, в последние годы резко увеличился спрос на деликатесные дорогостоящие продукты, в том числе икорные. Это определило необходимость совершенствовать существующие технологии производства икорных продуктов, разрабатывать новые технологии, обеспечивающие максимальное сохранение потребительских свойств, пищевой ценности при увеличении сроков хранения.
В условиях рыночных отношений борьба за покупателя неизбежно ставит перед производителями вопрос о повышении качества и безопасности продукции.
Наряду с указанными основополагающими задачами совершенствования обработки морепродуктов, серьезное влияние на ее развитие оказывают утвердившиеся в обществе взгляды на здоровую пищу, требующие ограничить применение искусственных добавок, уменьшить содержание соли, предъявляющие особые требования к режиму и способу обработки морепродуктов. В послед-
ние годы повышается культура питания населения, многие принимают для себя установку на здоровое питание, использование натуральных продуктов без консервантов.
Постановлением Правительства РФ № 917 от 10 августа 1998 г. была принята Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации до 2005 г., где определено: «Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения... . Остро стоит проблема качества пищевых продуктов и продовольственного сырья».
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В качестве объекта исследования использовалась ястычная икра минтая, выловленного с января по март 2010 года.
Для характеристики качественных изменений, происходящих в соленой пробойной икре минтая в процессе замораживания, определяли водоудерживающую способность (ВУС) — весовым методом (ГОСТ 7636-85, 1988). Изменение активной кислотности (рН) определяли при помощи рН-метра мар-
ки «Checker». Реологические свойства пробойной икры минтая с различным содержанием соли, замороженной при разной температуре окружающей среды, определяли по величине адгезионного напряжения, значение которого получали с помощью структурометра СТ-1М, и по значениям вязкости, полученным с помощью экспресс-анализатора консистенции ЭАК-1.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Одними из традиционных ценных видов продукции на Камчатке являются соленые икорные продукты. Основную долю в переработке составляют лососевая икра и икра минтая.
Икра рыб — высокоценное пищевое сырье, содержащее значительно больше белковых веществ, липидов и меньше воды, чем мышечная ткань рыб. Так, например, в икре минтая белка содержится 15-20%, в икре лососевых количество белка достигает 26-32% (Богданов и др., 2005). Содержание липидов в икре минтая 1-4%, лососевых — 11-16% (Кизеветтер и др., 1976).
Технологический процесс переработки икры на всех этапах связан с применением ручного труда. Поэтому к помещениям, оборудованию и обработчикам предъявляются особые требования. Большое значение имеют чистота воздуха, качество воды при промывании как икры, так и посолочных емкостей и устройств. Кроме того, в связи с тем, что икра практически не может обрабатываться в производственных условиях строго асептически, для сохранения ее качества при хранении применяют антисептики.
Не применяя антисептические средства, получить достаточно стойкий продукт без заметной потери при этом природных высокогастрономических свойств икры рыб практически невозможно. При изготовлении икры без антисептиков необходимо повышать ее соленость, что значительно снижает ее гастрономические достоинства и делает продукт далеко не полезным для организма.
В соответствии с вышеизложенным, актуальным направлением исследования является разработка технологии, обеспечивающей производство икры с применением способов консервирования, не снижающих качество и уровень безопасности готовой продукции.
Целью наших исследований являлась разработка такой технологии. В качестве объекта исследования была выбрана икра минтая.
Традиционно при производстве соленой пробойной икры тресковых в качестве консерванта применяют бензойнокислый натрий (БКН) в количе-
стве не более 0,1% от массы икры (ГОСТ 1573, 1980).
Консервирующее действие БКН заключается в изменении рН, в результате чего создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. БКН представляет собой почти бесцветное кристаллическое вещество с очень слабым запахом, хорошо растворяющееся в воде. Практически не накапливается в организме человека.
На рисунке 1 приведена технологическая схема производства пробойной соленой икры минтая по традиционной технологии.
Рис. 1. Технологическая схема производства пробойной соленой икры минтая
При хранении готовой икры при условиях, предусмотренных ТИ № 109 по хранению рыбы, рыбных продуктов и морепродуктов на береговых холодильниках и рефрижераторных судах (5 мес. при температуре минус 2 - минус 6°С) (Белогурова, Васильева, 2003), в ней происходят изменения под действием ферментов и микроорганизмов. При этом в икре накапливаются небелковые азотистые вещества, в том числе и летучие основания. Установлено, что при содержании азота летучих оснований в икре выше 30 мг/100 г, она является недоброкаче ственной.
Использование в икорных продуктах консервирующих веществ, плотной упаковки, холодильного хранения способствует отмиранию наименее стойких неспоровых видов микроорганизмов, задержке развития остальной микрофлоры. Микрофлору икры составляют более 80 видов различных микроорганизмов, многие из них обладают способностью разлагать белки, липиды и могут вызвать грубые изменения и порчу икры при хранении.
Видовой состав микрофлоры весьма разнообразен: преобладают палочковидные мезофильные сапрофиты, а также споровые формы. Наиболее часто встречаются E. coli, Proteus vulgaris, Candidas, Sarcina lutea и др. (Сафронова и др., 2002).
Разработанная нами технология предусматривает, в отличие от традиционной, применение для посола не посольной смеси (поваренная соль и БКН), а только поваренной соли, и замораживание готового продукта после ликвидного оформления.
Замораживание икры рыб связано с фазовым превращением воды, содержащейся в икре, в лед и приостановкой физико-химических и биохимических процессов. При этом замораживание является эффективным методом, позволяющим значительно увеличить сроки хранения данного продукта.
Под действием отрицательных температур вода, содержащаяся в икре, начинает превращаться в лед. Одним из факторов, влияющих на характер кристаллообразования, является форма связи воды в икре. При замораживании кристаллообразованию подвержена в первую очередь свободная (несвязанная) вода, которая выполняет функцию растворителя минеральных веществ и органических соединений. Она не связана с пространственной сеткой структуры ткани водородными связями и электростатическими силами и поэтому легко выделяется из растворов под воздействием отрицательной температуры. Дальнейшее кристаллообразование обусловлено вымораживанием из растворов связанной воды и повышением их концентрации (Головкин, 1984).
По мере образования кристаллов льда, в оставшейся жидкости повышается концентрация солей. При замораживании в икре формируется фронт кристаллизации, который перемещается от поверхности к центру. Повышение концентрации растворов, входящих в состав желточной массы икры, приводит к изменению рН-среды, вызывает денатурацию белков и воздействует на липидные фракции икры.
При замораживании происходит смещение рН в кислую сторону, что стимулирует активность
протеолитических ферментов (катепсинов), вызывающих протеолиз белков (Сафронова и др., 2002). Однако с понижением конечной температуры замораживания и увеличением доли вымороженной воды, необходимой для ферментативных процессов, происходит инактивация протеолитических ферментов.
При холодильной обработке наибольшей денатурации подвергаются фибриллярные белки, в то время как глобулярные белки, преобладающие в икре, являются более стойкими (Богданов и др., 2005). Это связано с вымораживанием большей части влаги в продукте и увеличением межмолекулярных связей гидрофобных взаимодействий.
Степень денатурации белков зависит от скорости замораживания. При быстром замораживании растворимость глобулярных белков не изменяется, в то время как при медленном происходит понижение растворимости. Растворимость фибриллярных белков при холодильной обработке понижается (Головкин, 1984).
С целью изучения влияния различных факторов на изменение физико-химических показателей в процессе замораживания соленой пробойной икры минтая и определения оптимальных технологических параметров, были проведены исследования зависимости физико-химических показателей икры от степени солености и режима замораживания.
Объектом исследования являлась соленая пробойная икра минтая с содержанием соли в икре 3%, 4% и 6%, расфасованная в полимерные банки емкостью 125 г. Соль, в свою очередь, оказывает консервирующее действие на икру, блокируя ферментативные и микробиологические процессы. Соленую пробойную икру минтая с разным содержанием соли замораживали в воздушной морозильной камере при скорости движения воздуха 3,5 м/с и различной температуре в камере: минус 40°С, минус 60°С, минус 80°С, до температуры в центре продукта минус 18°С. Температура в камере регулирует скорость протекания процесса замораживания.
Результаты исследования физико-химических и реологических изменений пробойной соленой икры минтая с разным содержанием соли, происходящих в результате замораживания при разных температурах, представлены в таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как видно из таблиц, ВУС изменялась в зависимости от содержания соли. Было отмечено
Таблица 1. Изменение физико-химических показателей соленой икры минтая в процессе замораживания при температуре воздуха в камере минус 40°С
Содержание соли, % ВУС, % Активная кислотность (pH)
до замораживания после размораживания до замораживания после размораживания
0,0 25,2 - 6,0 -
3,0 23,1 17,87 6,2 7,0
4,0 26,0 24,3 6,2 -
6,0 32,1 42,0 6,8 6,5
Таблица 2. Изменение реологических показателей соленой икры минтая в процессе замораживания при температуре воздуха в камере минус 40°С
Содержание соли, % Липкость (адгезионное напряжение), Па Вязкость, у. е.
до замораживания после размораживания до замораживания после размораживания
0,0 92 - 19 -
3,0 84 84 20 55
4,0 70 - 21 -
6,0 42 84 22 80
Таблица 3. Изменение физико-химических показателей соленой икры минтая в процессе замораживания при температуре воздуха в камере минус 60°С
Содержание соли, % ВУС, % Активная кислотность (pH)
до замораживания после размораживания до замораживания после размораживания
0,0 25,2 - 6,0 -
3,0 23,1 18,07 6,2 6,7
4,0 26,0 24,9 6,2 -
6,0 32,1 42,57 6,8 6,4
Таблица 4. Изменение реологических показателей соленой икры минтая в процессе замораживания при температуре воздуха в камере минус 60°С
Содержание соли, % Липкость (адгезионное напряжение), Па Вязкость, у. е.
до замораживания после размораживания до замораживания после размораживания
0,0 92 - 19 -
3,0 84 56 20 60
4,0 70 - 21 -
6,0 42 87,5 22 85
Таблица 5. Изменение физико-химических показателей соленой икры минтая в процессе замораживания при температуре воздуха в камере минус 80°С
Содержание соли, % ВУС, % Активная кислотность (pH)
до замораживания после размораживания до замораживания после размораживания
0,0 25,2 - 6,0 -
3,0 23,1 19,8 6,2 6,6
4,0 26,0 25,5 6,2 -
6,0 32,1 42,67 6,8 6,4
незначительное влияние температуры замора- При вымерзании воды концентрируются ми-живающей среды на водоудерживающую спо- неральные и органические вещества в остав-собность. шейся части клеточного сока, изменяется
Таблица 6. Изменение реологических показателей соленой икры минтая в процессе замораживания при температуре воздуха в камере минус 80°С
Содержание соли, % Липкость (адгезионное напряжение), Па Вязкость, у. е.
до после до после
замораживания размораживания замораживания размораживания
0,0 25,2 92 19 -
3,0 23,1 84 20 -
4,0 26,0 70 21 -
6,0 32,1 42 22 87,5
Таблица 7. Зависимость физико-химических и реологических показателей икры минтая разной солености от температуры замораживания
Показатели Массовая доля соли 3% Массовая доля соли 4% Массовая доля соли 6%
минус 40°С минус 60°С минус 80°С минус 40°С минус 60°С минус 80°С минус 40°С минус 60°С минус 80°С
ВУС, % -5,23 -5,03 -3,3 -1,7 -1,1 -0,5 +9,9 +10,47 +10,57
Рн +0,8 +0,5 +0,4 - - - -0,3 -0,4 -0,4
Липкость, Па 0 -28 - - - - +42 +45,5 +45,5
Вязкость, у. е. +35 +40 +30 - - - +58 +63 +63
рН среды (Кизеветтер и др., 1976). При всех режимах замораживания наблюдали повышение активной кислотности: от 0,4 при температуре минус 80°С до 0,8 при температуре минус 40°С для икры с массовой долей поваренной соли 3%. В икре соленостью 6% разброса в изменении активной кислотности при разных температурах замораживания не было — рН понизилась на 0,3-0,4.
Изменения реологических показателей продукта наиболее ярко проявлялись при всех режимах замораживания в икре соленостью 3%.
Как известно, снижение температуры продукта приводит к уменьшению адгезии (липкости) за счет увеличения его вязкости (Кизеветтер и др., 1976). Эта зависимость четко прослеживается в полученных нами данных при разных температурах замораживания для икры с содержанием соли 3%. При содержании соли 6% такой зависимости не наблюдалось.
Из полученных данных видно, что при понижении температуры замораживания ниже минус 40° С градиенты исследованных показателей практически не изменялись. При температуре минус 40°С изменения показателей, по сравнению с показателями, полученными при более низких температурах замораживания, были незначительными. Из этого можно сделать вывод, что дальнейшее понижение температуры замораживания (ниже минус 40° С) не целесообразно.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Богданов В.Д., Карпенко В.И., Нориное Е.Г. 2005. Водные биологические ресурсы Камчатки: биология, способы добычи, переработка. Петро-павловск-Камчатский: ХК «Новая книга», 264 с.
Белогурова А.Н., Васильевой М.С. 2003. Инструкция по изготовлению соленой пробойной икры // Сб. технологических инструкций по обработке рыбы. Т. 2. М.: Колос, 592 с.
Головкин Н.А. 1984. Холодильная технология пищевых продуктов. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 240 с.
ГОСТ 1573. Икра пробойная соленая. 1980. М.: Изд-во стандартов, 4 с.
ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. 1988. Введ. 01.01.86. М.: Госстандарт, 133 с.
Кизеветтер И.В., Макарова Т.И., Зайцев В.П., Миндер Л.П., Подсевалов В.Н., Лагунов Л.Л. 1976. Технология обработки водного сырья. М.: Пищ. пром-сть, 696 с.
Постановление Правительства РФ от 10 августа 1998 г. № 917 «О Концепции государственной политики в области здорового питания населения Россий-ской Федерации на период до 2005 года». М., 8 с.
Сафронова Т.М., Богданов В.Д., Бойцова Т.М., Дацун В.М., Ким Г.Н., Ким Э.Н., Слуцкая Т.Н. 2002. Технология комплексной переработки гидро-бионтов. Владивосток: Дальрыбвтуз, 512 с.
