CC BY
20
УДК 664.951 DOI: 10.17217/2079-0333-2021-56-19-27
обоснование параметров сушки макруруса малоглазого (ALBATROSSIA PECTORALIS) в процессе производства из него сушено-вяленой продукции
Богданов В.Д., Панкина А.В.
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, г. Владивосток, Луговая, 52Б.
Макрурус малоглазый (Albatrossia pectoralis) является недоиспользуемым промысловым объектом, совершенствование технологии переработки которого - актуальная научная и производственная проблема. Ее решение в определенной степени связано с разработкой эффективной технологии производства из этого сырья сушено-вяленой продукции. Результаты исследований динамики сушки макруруса при различных условиях, степени денатурации белков, органолептических показателей сушеной продукции обосновывают рациональные режимы его обработки в конвективных сушилках. При производстве сушено-вяленого филе применяется трехэтапная сушка при температуре 20°С, продолжительность первого этапа 6 часов, выравнивание 4 часа, второй этап - также 6 часов и выравнивание 4 часа и, наконец, окончательная сушка 4 часа. При производстве сушено-вяленой продукции в виде хлопьев после второй сушки филе (может быть тушка обезглавленная) разделяется на кусочки (хлопья), которые после выдержки во вкусоароматической заливке направляются на досушивание на 4 часа.
Ключевые слова: влажность, денатурация, качество, обезвоживание, органолептические свойства, филе.
justification of parameters for drying giant grenadier (ALBATROSSIA PECTORALIS) during production of dried-cured products
Bogdanov V.D., Pankina A.V.
Far Eastern State Technical Fisheries University, Vladivostok, Lugovaya Str. 52B.
Giant grenadier (Albatrossia pectoralis) is an underused commercial object, and improvement of its processing technology presents an urgent scientific and industrial problem. The solution to this problem, to a certain extent, is associated with the development of an effective technology for production of dried-cured products from this raw material. The study results of drying giant grenadier dynamics under various conditions, degree of proteins denaturation, organoleptic characteristics of dried products proved the rational modes for its processing in convective dryers. A three-stage drying was used at a temperature of 20°C in the production of dried fillets, the duration of the first stage was 6 hours and leveling for 4 hours, the second stage was 6 hours and leveling for 4 hours and, finally, drying for 4 hours. During production of dried-cured products in the form of flakes, the fillet (i.e. decapitated fish) was divided into pieces (flakes) after the second drying. Then they were soaked in a flavored filling and dried for 4 hours.
Key words: moisture, denaturation, quality, dehydration, organoleptic properties, fillet.
введение
Макрурус малоглазый является перспективным видом промышленного сырья для предприятий рыбохозяйственного комплекса Дальнего Востока [Тупоногов, 2018]. Однако мышечная ткань этого промыслового объекта сильно обводнена, имеет пониженное содержание белков, ли-пидов, малоспособна к биохимическому созреванию, что усложняет задачу производства из нее продуктов высокого качества, готовых к употреблению без какой-либо дополнительной кулинарной обработки [Петрова, Богданов, 2013]. При промысловом запасе макруруса 470-550 тысяч тонн [Тупоногов, Новиков, 2016] годовой объем его добычи составляет 15-20 тысяч тонн. Основной способ обработки добываемого макруруса - холодильное консервирование, позволяющее поставлять на рынок продукцию в мороженом виде, где она используется в основном как столовая рыба. В этой связи поиск и разработка новых технологических решений, направленных на создание эффективных инновационных производств по переработке мак-руруса малоглазого, - актуальная научная и производственная проблема.
Одним из перспективных направлений использования макруруса малоглазого является производство из него сушено-вяленой продукции. Типовая технологическая схема производства такой продукции включает две основные операции - посол и сушку. Научно обосновано, что с целью сокращения продолжительности процесса посола макруруса малоглазого его целесообразно совмещать с операцией прессования (давления). Использование повышенного давления (пресса) при посоле позволяет интенсифицировать процессы создания необходимой концентрации хлорида натрия, равномерного распределения
посолочных ингредиентов в мышечной ткани рыбы, биохимического созревания сырья и удаления из него воды [Богданов, Панкина, 2020]. Кроме того, для ускорения созревания, формирования вкуса и аромата, характерных для сушено-вяленой рыбы, целесообразно использовать тонко измельченные внутренности сельди тихоокеанской, в состав которых входят активные ферментные комплексы трипсиноподоб-ных эндопептидаз [Богданов и др., 2007]. Для увеличения содержания жира в мышечную ткань макруруса целесообразно вводить путем шприцевания растительное масло в количестве 1,5% от массы рыбы, которое улучшает консистенцию и придает продукту новые вкусовые и ароматические свойства [Богданов, Панкина, 2020].
Что касается процесса сушки и вяления макруруса малоглазого, то, судя по данным научной и производственной литературы, он является малоизученным объектом, и его исследование с учетом биохимических и морфологических особенностей мышечной ткани может иметь важное практическое значение. Цель нашего исследования заключается в экспериментальном обосновании режимов процесса сушки макруруса малоглазого при производстве из него сушено-вяленой продукции.
материалы и методы
Объект исследования - макрурус мало-глазый (Albatrossia рееШаИъ) мороженый (ГОСТ 17660-97), соленое филе с кожей и макрурус сушено-вяленый. В качестве вспомогательных материалов использовали соль поваренную пищевую, воду питьевую, масло подсолнечное рафинированное дезодорированное, паприку, перец черный, приправу для рыбы (СТО 23613946-0022009). Применяемые в работе сырье и вспомогательные материалы по качест-
венным показателям соответствовали действующей нормативной документации.
Исследования проводились в учебно-исследовательском центре на лабораторном оборудовании и в учебно-производственном технологическом центре ФГБОУ ВО «Дальрыбвтуз» на промышленном оборудовании. Филе макруруса солили в солевом растворе плотностью 1012 кг/м3 при соотношении рыбы и раствора 1 : 2 под прессом. В солевой раствор добавляли тонко измельченные внутренности сельди тихоокеанской в количестве 6% от массы рыбы. Перед посолом в мышечную ткань макруруса вводили масло растительное в количестве 1,5% от массы рыбы, используя для этого метод шприцевания. Продолжительность просаливания составляла 24 часа при температуре 2°С.
Для сушки филе макруруса использовали конвективную сушилку камерного типа, оборудованную автоматикой, позволяющей изменять и контролировать параметры сушки (температуру, влажность и скорость циркуляции воздуха, продолжительность процесса) в установленном диапазоне их значений. Сушку осуществляли при температурах воздуха 20 и 35°С, его влажности 40-50%, скорости циркуляции 3,0-4,5 м/с до конечной влажности готового продукта не более 40%.
Для характеристики качественных изменений, происходящих в мышечной ткани рыбы в процессе сушки и созревания, а также характеристики готового продукта использовали физико-химические и орга-нолептические методы исследования пищевых продуктов. Определение массовой доли воды осуществляли на влагомере ML-50 фирмы AND (Япония) в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. Температуру сушки устанавливали 200°С. Массовую долю хлористого натрия определяли аргентометрическим методом по
ГОСТ 7636-85 [ГОСТ 7636-85, 2010]. Степень денатурации белков определяли по изменению содержания солерастворимых белков до и после денатурирующего воздействия на белок [Петрова, Богданов, 2013].
Органолептическую оценку проводили по разработанной нами балльной шкале, составленной на основе рекомендаций, изложенных в ГОСТ 7631-2008 [ГОСТ 76312008, 2011]. При ее составлении использовали как комплексные показатели качества (внешний вид, запах, вкус, консистенция), так и единичные показатели в определенных для них градациях. Определяли орга-нолептические показатели продукции, которые сформировались в процессе ее изготовления и хранения.
результаты и обсуждение
В результате предварительно проведенных экспериментов установлено, что процесс сушки соленого филе макруруса протекает достаточно быстро и весьма неравномерно. Готовая продукция имеет очень плотную консистенцию и при употреблении разжевывается с трудом. Это можно объяснить тем, что мышечная ткань макруруса характеризуется высоким содержанием воды (более 90%), часть которой составляет так называемая свободная вода, легко отделяющаяся при технологической обработке. В этой связи исследования процесса сушки осуществляли с целью обоснования его оптимальных параметров, обеспечивающих готовой продукции высокие органолептические показатели и заданные нормативной документацией физико-химические характеристики.
Для этого исследовали динамику изменения содержания воды в продукте по слоям в зависимости от продолжительности сушки. Первый слой - это верхний пограничный, третий - нижний пограничный
слой, расположенный около кожи, а второй - это средний слой между первым и третьим. Результаты исследований сушки при температуре 20°С представлены на рисунке 1, 1.
Сушку при температуре 20°С проводили поэтапно, сначала филе сушили до образования плотной поверхности первого верхнего пограничного слоя, который имел влажность 58,5%, при этом влажность среднего слоя составляла 69,3%, а нижнего 67,8%. Так как влага в продукте распределена неравномерно, то макрурус направляли на выравнивание («отдых»), которое осуществляли при температуре 2-5°С в течение 4 часов. После окончания этой операции влажность верхнего, среднего и нижнего слоев филе составила 61,2; 68,4 и 69,7% соответственно. Затем макрурус снова направляли на сушку. Спустя 6 часов поверхностный слой рыбы подсушен (влажность 42,3%), а средний слой имеет достаточно большое содержание воды -61,5%, нижний - 56,2%. Поэтому рыбное филе повторно направляли на выравнивание, в результате которого влажность верхнего, среднего и нижнего слоев составила 46,8; 54,4 и 49,1% соответственно. Так как содержание воды в верхнем, среднем и нижнем слоях филе превышало требуемое нормативной документацией значение, макрурус снова направлялся на сушку на 4 часа, после которой среднее содержание воды в продукте составило 40,8%. Анализируя динамику изменения содержания воды в продукте по слоям в течение времени его сушки, можно сделать вывод, что влага в продукте удаляется легко, быстро (общая продолжительность сушки 24 часа), но неравномерно. Объясняется это, прежде всего, высоким содержанием воды в мышечной ткани макруру-са и низкой водоудерживающей способностью ее белков [Петрова, Богданов, 2013].
Для того чтобы не произошло пересыхание верхних слоев рыбы, макрурус необходимо дважды направлять на такой технологический процесс, как выравнивание содержания воды по всему объему филе. Данный процесс осуществляется при температуре 2-5°С в течение 4 часов. Следует отметить, что подобный цикличный режим конвективной сушки при 20°С рекомендован при производстве сушено-вяленой продукции из минтая, трески, сельди, горбуши, путассу, ставриды [Степаненко, 2016]. Продолжительность и число циклов сушки и «отдыха» несколько отличается от временных интервалов, используемых нами, что, вероятно, связано с разницей химического состава сырья и некоторых режимов обработки (скорость циркуляции воздуха, параметры его кондиционирования и др.).
Результаты исследований сушки при температуре 35°С представлены на рисунке 1, 2. Динамика сушки филе макруруса при температуре 35°С существенно отличается от сушки при 20°С. Из графика видно, что скорость сушки при температуре 35°С значительно выше, чем при температуре 20°С. Так, уже по окончании первых 6 часов сушки влажность поверхностного слоя макруруса составила 48,5%, среднего - 68,4%, нижнего - 50,7%. Как и в первом случае, процесс сушки происходит неравномерно, и поэтому есть необходимость направить продукт на выравнивание, после которого содержание влаги первого, второго и третьего слоя составляет 52,7; 60,3 и 54,3% соответственно. Затем макрурус снова направляют на сушку, и через 6 часов влажность верхнего слоя составит 32,5%, среднего - 47,2%, нижнего - 33,6%. Так как пограничные слои пересушены, рыбу направляют на 2 часа на выравнивание, после которого средняя влажность продукта составит 37,5%. Таким образом,
при температуре 35°С обезвоживание филе макруруса осуществляется значительно быстрее, чем при 20°С (продолжительность всего процесса занимает 18 вместо 24 часов). Однако при этом в большей степени происходит неравномерное просушивание филе рыбы, что приводит к значительному пересыханию поверхностных слоев продукта и недостаточному высушиванию внутреннего слоя.
Параллельно определяли содержание солерастворимых белков в образцах мак-руруса, сушеного при 20 и при 35°С, а также в размороженной и соленой рыбе (таблица 1). Из нее видно, что, растворимость миофибриллярных белков в солевых растворах при технологическом воздейст-
вии на мышечную ткань макруруса уменьшается, что свидетельствует о развитии в их макромолекулах денатураци-онных явлений. Степень денатурации белков филе макруруса зависит от вида и глубины технологического воздействия. При посоле степень денатурации миофиб-риллярных белков составит 30,9%, при сушке при температуре 20°С - 56,8%, а при температуре 35°С этот показатель достигнет 66,7%. Таким образом, наиболее глубокие изменения, связанные с денатурацией белка, прожходят при температуре 35°С, что обосновывает целесообразность использования сушки при более низких температурах.
1
Рис. 1. Динамика изменения содержания воды в полуфабрикате в зависимости от продолжительности сушки при температуре 20°С (1) и 35°С (2)
Fig. 1. Dynamics of changes in the water content in the semi-finished product depending on the duration of drying at temperatures of 20°C (1) and 35°C (2)
2
Таблица 1. Изменение содержания солерастворимых белков в образцах сушено-вяленого макруруса на различных стадиях производства
Table 1. Changes in the content of salt-soluble proteins in samples of dried grenadier at various stages of production
Образец Содержание воды, % Концентрация солерастворимых белков в пересчете на сухое вещество, мг/мл Степень денатурации белка, % Условия проведения процесса
Макрурус размороженный 90,3 8,1 Не определяли На воздухе
Макрурус соленый 79,3 5,6 30,9 Ферменты, шприцевание маслом, прессование, посол при температуре 2°С
Макрурус сушено-вяленый 40,8 3,5 56,8 Сушка при температуре 20°С
Макрурус сушено-вяленый 37,8 2,7 66,7 Сушка при температуре 35°С
Таким образом, определены рациональные параметры сушки филе макруруса: температура 20°С, продолжительность первого этапа 6 часов, затем идет выравнивание 4 часа, второй этап сушки также составляет 6 часов и выравнивание - 4 часа, окончательная сушка - 4 часа.
Для получения сушено-вяленой продукции из макруруса рыбу лучше разделывать на филе с кожей, допускается также разделка на тушку обезглавленную. При использовании в технологическом процессе тушки макруруса необходимо делать продольные надрезы около хребтовой кости с целью более равномерного протекания процессов просаливания, созревания и обезвоживания. Кожа у макруруса тонкая, прозрачная и хорошо отделяется от мяса после сушки, что позволяет дополнительно выпускать такой ассортимент продукции, как «Филе макруруса сушено-вяленое обесшкуренное».
Для интенсификации процесса обезвоживания важную роль играют не только совершенствование процесса сушки и вяления, но и подготовка полуфабриката, способ и продолжительность посола, достигаемое содержание соли и продолжительность отмачивания рыбы после посола.
Мясо сушеного макруруса имеет волокнистую структуру и легко разрывается вдоль волокон на небольшие кусочки (хлопья). Поэтому на рынок можно поставлять сушено-вяленую продукцию не только в виде сушеного филе с кожей или без кожи, но и разделанную на хлопья, которым можно придать привлекательные для потребителя внешний вид, консистенцию, цвет, вкус и запах, применяя для этого специальные растворы или соусы. Подобный подход успешно реализуется при получении сушено-вяленой продукции из пресноводной рыбы [Ермакова, Бессмертная, 2014]. Авторами введена специальная технологическая операция «соусирование» кусочков сушено-вяленой рыбы и разработаны рецептуры соусов и заливок, используемых при ее проведении.
Нами разработаны рецептуры заливок для обработки хлопьев сушено-вяленого макруруса малоглазого, которые представлены в таблице 2. Для сравнения проведена органолептическая оценка сушено-вяленой продукции из макруруса, разделанной на хлопья, произведенной по разработанным рецептурам. Все образцы хлопьев сушено-вяленого макруруса имели
плотную эластичную консистенцию. Образец рецептуры 1 был оранжево-золотистого цвета, имел как рыбный запах, так и своеобразный запах добавки, был соленого, слегка сладковатого вкуса, который придавала продукту внесенная паприка. Образец рецептуры 2 имел более пикантный рыбный запах, на вкус был сладковато-острый и имел умеренно-оранжевый цвет с черными вкраплениями перца, который вносили в рецептуру вместе с паприкой. Образец рецептуры 3 сильно отличался от остальных, он имел слегка мясной и насыщенный пряностями запах, кисло-сладкий, слегка острый вкус, был светло-оранжевого цвета. Такие органолептические свойства данного образца сушено-вяленой продукции из мак-руруса обусловлены составом приправы, которой обрабатывали рыбу. Добавка включала в себя перец красный и черный, паприку, лук и морковь сушеные, а также лимонную кислоту.
Таблица 2. Рецептуры заливок для обработки хлопьев сушено-вяленого макруруса (кг на 100 кг заливки)
Table 2. Filling recipes for processing dried grenadier flakes (1 kg per 100 kg of filling)
Ингреди- Рецеп- Рецеп- Рецеп-
енты тура 1 тура 2 тура 3
Соль 2,1 2,1 —
Паприка 3,6 3,6 —
Перец - 0,45 —
Приправа для рыбы — — 5,6
Вода 94,3 93,85 94,4
При производстве сушено-вяленого макруруса в виде хлопьев технологический режим сушки несколько меняют. Сразу же после второй сушки с филе удаляют шкуру, и оно распускается вдоль волокон на примерно одинаковые кусочки (хлопья) размером 20-30 мм, которые 20 минут выдерживают во вкусоароматической заливке и направляют на сушку при тех же условиях на 4 часа.
заключение
Таким образом, нами экспериментальным путем обоснованы технологические режимы сушки макруруса малоглазого в конвективной сушилке камерного типа. Установленное нами неравномерное послойное обезвоживание мышечной ткани макруруса обусловливает цикличный режим сушки, заключающийся в чередовании периодов обезвоживания и выдерживания высушиваемого продукта для равномерного распределения воды по всему объему материала.
Результаты исследования динамики сушки при температурах 20 и 35°С показывают, что при более высокой температуре скорость обезвоживания продукта увеличивается, но при этом отмечается ухудшение его качества. Общая продолжительность сушки при температурах 20 и 35°С составляет 18 и 24 часа соответственно.
В случае производства сушено-вяленого филе рациональные параметры сушки: температура 20°С, продолжительность первого этапа 6 часов, выдерживание (выравнивание) при температуре 2-5°С 4 часа, второй этап сушки также составляет 6 часов и выравнивание 4 часа, окончательная сушка - 4 часа. Такой технологический режим сушки макруруса малогла-зого может быть рекомендован для использования на рыбоперерабатывающих предприятиях отрасли.
При производстве сушено-вяленой продукции из макруруса в виде хлопьев эффективными могут быть сушилки флюидизационного типа: в кипящем, псев-досжиженном, виброкипящем слое и др. Однако рациональные параметры эксплуатации такого оборудования в производстве сушено-вяленой продукции из макруруса должны быть экспериментально уточнены.
литература
Богданов В.Д., Благонравова М.В., Салта-нова Н.С. 2007. Современные технологии производства соленой продукции из сельди тихоокеанской и лососевых. Петропавловск-Камчатский. 235 с.
Богданов В.Д., Панкина А.В. 2020. Обоснование способа посола макруруса при производстве сушено-вяленой продукции. Материалы VI Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана». Владивосток. С. 33-39.
ГОСТ 7631-2008. 2011. Рыба, нерыбные объекты и продукты из них. Методы определения органолептических и физических показателей. Москва: Стан-дартинформ. 11 с.
ГОСТ 7636-85. 2010. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. Москва: Стандартинформ. 123 с.
Ермакова Ю.А., Бессмертная И.А. 2014. Получение сушено-вяленой продукции из речного окуня разнообразных вкусовых оттенков с использованием соусов. Вестник международной академии холода. Санкт-Петербург: Международная академия холода. № 1. С. 31-35.
Петрова Л.Д., Богданов В.Д. 2013. Структурированные многокомпонентные фаршевые системы на основе глубоководных рыб. Монография. Владивосток: Дальнаука. 244 с.
Степаненко Е.И. 2016. Изучение и регулирование органолептических, физико-химических и микробиологических изменений в процессе производства и хранения формованной вяленой и сушено-вяленой рыбной продукции. Диссертация ... канд. техн. наук. Калининград. 166 с.
Тупоногов В.Н., Новиков Н.П. 2016. Макрурусы - важный резерв глубоководного промысла в дальневосточных морях. Рыбное хозяйство. № 6. С. 54-61.
Тупоногов В.Н. 2018. Современное состояние глубоководных рыбных ресурсов дальневосточных морей и прилегающих вод Тихого океана: запасы, промысел, перспективы рыболовства. Рыбное хозяйство. № 4. С. 48-55.
references
Bogdanov V.D., Blagonravova M.V., Salta-nova N.S. 2007. Modern technologies to produce salted products from Pacific herring and salmon. Petropavlovsk-Kam-chatsky. 235 p. (in Russian).
Bogdanov V.D., Pankina A.V. 2020. Justification of the method of salting grenadier in the production of dried and dried products. Materials of the VI International Scientific and Technical Conference "Actual problems of the development of biological resources of the World Ocean" Vladivostok. P. 33-39 (in Russian).
GOST 7631-2008. 2011. Fish, non-fish objects and products from them. Methods for determining organoleptic and physical indicators. Moscow: Standartinform. 11 p. (in Russian).
GOST 7636-85. 2010. Fish, marine mammals, marine invertebrates and products of their processing. Analysis methods. Moscow: Standartinform. 123 p. (in Russian).
Ermakova Yu.A., Bessmertnaya I.A. 2014. Getting dried-dried products from river bass of various flavors using sauces. Bulletin of international academy of refrigeration. Saint Petersburg: International Academy of Refrigeration. № 1. P. 31-35 (in Russian).
Petrova L.D., Bogdanov V.D. 2013. Structured multicomponent minced meat sys-
tems based on deep-sea fish. Mono-graphy. Vladivostok: Dalnauka. 244 p. (in Russian).
Tuponogov V.N., Novikov N.P. 2016. Mac-rouses - an important reserve of deep-sea fishing in the Far Eastern seas. Rybnoe khozyajstvo (Fisheries journal). № 6. P. 54-61 (in Russian).
Stepanenko E.I. 2016. Study and regulation of organoleptic, physicochemical and microbiological changes in the process of production and storage of molded dried and dried - dried fish products. Candidacy dissertation for technical sciences. Kaliningrad. 166 p. (in Russian).
Tuponogov V.N. 2018. The current state of deep-sea fish resources of the Far Eastern seas and adjacent waters of the Pacific Ocean: stocks, fishing, fishing prospects. Rybnoe khozyajstvo (Fisheries journal). № 4. P. 48-55 (in Russian).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Богданов Валерий Дмитриевич - Дальневосточный государственный технический рыбохозяйст-венный университет; 690087, Россия, Владивосток; доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии продуктов питания, bogdanovvd@dgtru.ru. SPIN-код: 9851-8871; Author ID: 276468; Scopus ID:57211202426.
Bogdanov Valery Dmitrievich - Far Eastern State Technical Fisheries University; 690087, Russia, Vladivostok; Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Food Technology Chair, bogdanovvd@dgtru.ru. SPIN code: 9851-8871; Author ID: 276468; Scopus ID: 57211202426.
Панкина Анна Валерьевна - Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет; 690087, Россия, Владивосток; кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии продуктов питания; bogdanovvd@dgtru.ru. SPIN-код: 6118-6210, AuthorID: 1052623; Scopus ID: 57221645921.
Pankina Anna Valerievna - Far Eastern State Technical Fisheries University; 690087, Russia, Vladivostok; Candidate of Technical Sciences, Docent, Associate Professor of the Food Technology Chair; bogdanovvd@dgtru.ru. SPIN: 6118-6210; Author ID: 1052623; Scopus ID: 57221645921.
