CC BY
64
Таблица 2
Вид технологического воздействия Содержание фосфолипидов, % Каро-тиноиды» мкг/г Хлорофилл А, мкг/г Коричне-вые пигменты, мг/г Й.Ч., %12 Массовая доля жирных кислот, % от суммы
^18:1 ^18:2 (-18:3
Хранение, сут Влажность 12%, і 20-22'С
0 1,02± 0,06 4,50 ±0,50 0,18± 0,05 1,0+ 0,1 132,0+1,5 22,1 54,6 10,7
50 1,15±0,09 4,85±0,71 0,09+0,05 1,0±0,2 134,2+1,8 21,8 55,7 10,9
150 1,10±0,09 4,83+0,70 0,08±0,05 1,4±0,3 134,2 ± 1,8 - - -
Исходные семена, влажность 14%, 1 20 -22” С, <р < 72%
Активное вентилирование 1,01 ±0,04 4,10+0,30 0,20±0,06 01,8 ±0,1 130,0± 1,2 22,5 54,3 10,7
Семена, высушенные до влажности 12,5%
1,1 о ±0,07 4,40±0,40 0,16±0,04 01,9 ±0.1 132,0+1,5 21,7 55,9 11,3
Исходные семена , влажность 14%
Сушка при температуре
сушильного агента, "С 1,01 ±0,04 4,10±0,30 0,20±0,06 0,8 ±0,1 130,0± 1,2 22,5 54,3 10,7
Семена, высушенные до влажности 12,5%
60 1,14 ±0,04 4,0±0,30 0,20±0,08 0,9 ±0,2 130,4 ± 1.7 22,0 54,8 10,6
80 1,17+0,5 3,8+0,30 0,18 ±0,08 1,2±0,2 129,6± 1,8 21,8 54,2 10,4
100 1,19±0,5 3,5±0,32 0,18+0,09 1,6 ±0,5 127,2±2,0 21,0 54,0 9,8
4. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. Т. 2. Вып. 3 / Под общ. ред. У.И. Трусько, Н.А. Мироновой. — ВНИИЖ. — 1982.
5. Ключкин В.В., Зуев Э.И., Лосева В.Л. Изменения качества соевых: фосфатидов и масла в процессе его производства / / Тр. ВНИИжиров. — 1970. — Вып. 27. — С. 127-135.
6. Казакова И.Е. Оценка технологическог о качества зерна методом факторного анализа. — М.: Колос, 1979.—144 с.
7. Голдовский А..М., Ананьева О.Н., Барсуков В.И. Изменение ферментов семян при возникновении дефектности / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1977. — №
6. — С. 163-164.
8. Травмирование семян и его предупреждение / Под ред. И.Г. Строна. — М.: Колос, 1972. — 172 с.
9. Заводцова Л.М. Пути повышения технологической ценности семян сои: Дис. ... канд. техн. наук. — Ленинград, 1972. — 350 с.
Кафедра технологии жиров
Кафедра безопасности жизнедеятельности
Поступила 05.02.01 г.
664.95:66.047.2
ОТБОР И ПОДГОТОВКА РЫБНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ
А.С. ГОРЛАТОВ
Калининградский государственный технический университет
Качественные показатели рыбы и морепродуктов сублимационной сушки в значительной степени зависят от состояния исходного сырья. Поэтому его отбор и подготовка, предшествующие обезвоживанию, имеют большое значение для всего технологического процесса.
Для сублимационной сушки пригодно любое сырье из рыбы и морепродуктов, которое может быть заморожено, например, рыба с небольшим содержанием жира и значительным содержанием белка. Наличие жира в продукте затрудняет процесс обезвоживания из-за расплавления его на заключительной стадии сушки и уменьшает восстанавливаемость готового продукта при оводне-нии. Поэтому высокожирное рыбное сырье следует
высушивать при достаточно низкой температуре, исключающей плавление жира [1]. Нельзя не учитывать и тот факт, что окисление жира ухудшает запах и вкус высушенной рыбы при хранении.
Продукты моря, пригодные для сублимационной сушки, отличаются большим разнообразием. Значительную часть их составляет рыба различных видов (треска, пикша, судак, морской окунь, пал-тус„ карась черный, мерлуза, мероу, рыба-капитан, лосось, тунец, частик и др.), морепродукты (креветки, мясо крабов, хвосты омаров, кальмары, лангусты, устрицы и др.), продукты переработки рыбы и морских водорослей (рыба гидролизованная, рыбный бульон, рыбный экстракт,, экстракт печени рыб, агар, альгинат натрия и др.), а также блюда, приготовленные из рыбы и морепродуктов.
Сырье для сушки может быть как свежим, так и замороженным. Лучшей по качеству признана рыба, обезвоженная после посмертного окочене-
ния. П( мендует начальв Сырь в сырок, обработ использ не учит сельдеві СублИМс кое С0Д< учить Э' Жарена, мациош ко не ист оводнен продукті рительн ния про НИИ свс нагрузкі мационї бом обе предварі — креве Обыч] вых, пас тельно 3: мендуеті виде, таї в мышца Сырье наченны соответс дартов и, ву не ні вкусовьп наиболее
КИ, ЯВЛЯ'
рыбы И II Подгоч не отли> консерви
СК0Г0 Пр(
ности пр которой механиче режима с зависят і качество Сырье, цией в С] волокон, волокнам уменыш внутренн новлено, хности ис ние влаги нежели в волокон п ки. При ^ ной коне» значителы КО ЭТОТ Ф' новной пр так как те шечных в< процессе (
Таблица 2
ислот, %
10,7
10,9
30,7
11,3
10,7
10,6
10,4
9,8
' Под ред.
2СК0Й ЦеН-1енинград,
66.047.2
ературе, не учи-худшает :нии. тонной ем. Зна-
МИЧНЫХ нь, гтл-;апитан, гы (кре-льмары, работки шзован-1кстракт а также )д,уктов. :им, так эизнана жочене-
ния. Поэтому для сублимационной сушки рекомендуется использовать рыбу, замороженную в начальной стадии автолиза [1].
Сырье из рыбы и морепродуктов можно сушить в сыром виде или подвергать до сушки тепловой обработке в зависимости от предлагаемого способа использования сухих продуктов. При этом нельзя не учитывать свойств объекта сушки. Так, сырое сельдевое филе не годится для обезвоживания сублимацией , поскольку наличие шкуры и высокое содержание жира не дают возможности получить этим способом продукт высокого качества. Жареная рыба также не рекомендуется для сублимационной сушки из-за очень жесткой и сухой консистенции, которую она приобретает после оводнения. Продолжительность сушки отварных продуктов меньше, чем сырых и жареных. Предварительная варка сырья целесообразна для ускорения процесса сушки, сохранения при высушивании свойств вареного продукта и уменьшения нагрузки на конденсатор-вымораживатель. Сублимационная сушка является единственным способом обезвоживания, пригодным для обработки предварительно бланшированных беспозвоночных — креветок, раков, крабов.
Обычно сырье поступает на сушку в виде кусковых, пастообразных (бесструктурных) и предварительно замороженных жидких продуктов. Не рекомендуется сушить рыбу и морепродукты в целом виде, так как кожа или панцирь удерживают влагу в мышцах и затрудняют процесс сублимации.
Сырье и вспомогательные материалы, предназначенные для сублимационной сушки, должны соответствовать требованиям действующих стандартов или технических условий и быть по качеству не ниже 1-го сорта. Отбор сырья5 с высокими вкусовыми и технологическими достоинствами, наиболее подходящего для данного вида переработки, является одной из важных задач производства рыбы и морепродуктов сублимационной сушки.
Подготовка сырья для сушки сублимацией почти не отличается от подготовки его для обычного консервирования. Однако специфика технологического процесса предопределяет некотЪрые особенности предварительной обработки сырья, в ходе которой оно может подвергаться тем или иным механическим или термическим воздействиям. От режима обработки сырья и подготовки его к сушке зависят длительность процесса обезвоживания и качество высушенного продукта.
Сырье, предназначенное для сушки сублимацией в сыром виде, нарезают поперек мышечных волокон, в результате чего получают жусочки с волокнами минимальной длины. Это способствует уменьшению сопротивлений удалению паров из внутренних слоев продукта. Исследованиями установлено, что при расположении волокон к поверхности испарения под углом от 50 до 60° содержание влаги в кусочках оказывается на 1-2% выше, нежели в кусочках с поперечным расположением волокон при одинаковой продолжительности сушки. При меньшем угле наклона достижение заданной конечной влажности возможно лишь путем значительного увеличения времени сушки. Однако этот фактор не следует рассматривать как основной при разделке отварного и тушеного сырья, так как тепловая обработка разрушает стенки мышечных волокон, что облегчает испарение влаги в ^процессе обезвоживания.
Обычно сырую рыбу для сушки разделывают на филе, филейчики (стеки) и кусочки небольших размеров. Получение филейчиков следует считать лучшим способом разделки, так как в этом случае мышечные волокна располагаются перпендикулярно поверхности испарения, а кулинарная обработка высушенного продукта возможна без дополнительной подготовки его. Для производства рыбного фарша и котлетной массы филе, снятое с кости, измельчают на волчке. При любом способе разделки сырья из него удаляют те части, которые являются несъедобными или затрудняют процесс сушки, например, чешую, панцирь, кости, кожу. Рыб, у которых кожа удаляется с трудом, не обесшку-ривают, а разрезают многодисковыми или гильотинными ножами на отдельные кусочки нужных размеров.
В зависимости от вида сырья значение той или иной операции предварительной обработки может быть различным. Так, подготовка креветок к сушке сублимацией включает дефростацию, сортировку, разделку, сортировку очищенного мяса по размерам и ’’целостности”, взвешивание порций, загрузку на противни и замораживание. Очевидно, что при подготовке такого сырья к сушке большое значение имеет тщательная, сортировка его по размерам. В других случаях может возрастать роль операций резания (например, при разделке рыбы на кусочки), измельчения и тепловой обработки сырья.
Форму и размеры сырья следует рассматривать как фактор, обусловливающий скорость сушки и конечную температуру продукта при высушивании. Известно мало данных, показывающих, что ускорение процесса сушки непосредственно улучшает качество ^продукта. Установлено наличие лишь незначительных изменений в продуктах, продолжительность сушки которых составляла в одном случае 8 ч, а в другом — в 2,5 раза больше. Но можно считать доказанным, что увеличение конечной температуры продукта, необходимое для обезвоживания кусочков рыбы более крупных размеров, приводит к необратимым изменениям в нем. В отношении же производственных издержек короткий цикл сушки, безусловно, является более экономичным по сравнению с длительным циклом.
Величина удельной поверхности испарения сырья, подвергаемого сушке,, а также размеры и количество пор, или каналов на поверхности, способствующих удалению водяных паров, в значительной степени влияют на процесс обезвоживания. Сырье, нарезанное крупными кусочками, высушивается медленнее, чем меньшие частицы. Поэтому сушка рыбы в виде кусочков — более трудная задача, нежели сушка измельченного сырья, например, рыбного фарша.
О подготовке сырья к сублимационной сушке можно качественно судить по величине развития поверхности испарения. Для твердых структурных продуктов, разделанных в виде пластин, долек и слоя с ровной поверхностью, этот показатель может быть представлен выражением
.... Ко;п = /7/У = 2Р / Рд = 2/(5, (1)
где К — величина развития поверхности испарения, мм"1;
: Р— общая площадь поверхности испа-. _ ;г,; , , рения (площадь верхнего и нижне-. : го оснований пластины), мм";
■\\1 V — объем пластины, мм ; ' ,
■,-иу.д—г толщина пластины, мм.
Величина К имеет большое практическое значение: чем больше К для сырья данного вида, тем быстрее сохнет продукт при заданных режимных параметрах процесса. Увеличение поверхности при том же объеме или уменьшении толщины слоя сырья при неизменной поверхности испарения дает возможность сократить продолжительность процесса обезвоживания.
Кусочки сырья из рыбы и морепродуктов должны быть одинаковыми по размерам, иметь развитую поверхность и небольшую толщину. Опытами установлены оптимальные размеры рыбного сырья, подлежащего сублимационной сушке: поверхность кусочков около (50х50) мм, толщина от 10 до 12 мм <*р- п от 1/5 до 1/6 мм’1), толщина слоя: фарша не более 20 мм.
Оптимальные размеры для каждого нового вида сырья из рыбы и морепродуктов необходимо выбирать с учетом изменен ия суточной производительности сублимационной установки. Иначе говоря, следует учитывать, что при уменьшении толщины слоя сырья снижается не только продолжительность процесса сушки., но и цикловая производительность установки.
Производительность сублимационной установки периодического действия по сырью за цикл сушки можно выразить
Ур = дЭАр = дБр, (2)
установки,
где
е,-
Сучетом степени развития поверхности испарения. объекта сушки (1) цикловую производительность установки можно представить в виде
С =251 р/К
(3)
Как следует из выражения (3), влияние К на производительность установки выявлено лишь по массе высушиваемого за цикл обезвоживания продукта (при увеличении К производительность бц 'уменьшается). Формула (3) не отражает влияния времени сушки на производительность установки, т.е. функционально не учитывает, что увеличение К (или уменьшение толщины (5) приводит к уменьшению времени обезвоживания.
Суточная производительность установки по сырью составит
- (4)
<Лут = «Сд = пУр,
где
производительность кг/цикл;
V — объем загруженного в сублиматор продукта, м3;
р — массовая плотность продукта, кг/м3;
д — толщина кусочков (слоя) продукта, м;
5 — общая площадь противней:, занятых продуктом, м2;
Я — коэффициент использования рабочей поЕзерхности противней, А < 1;
5К — общая площадь контакта (сопряжения) продукта с поверхностями противней, м2.
Периоды циклов при значениях < ым: I - 12; 2-15
п — число циклов сушки в фонде времени, равном 24 ч.
На рисунке представлены диаграммы циклов обезвоживания рыбного фарша на установке периодического действия [2] цеха сублимационной сушки Калининградского рыбоконсервного комбината. Диаграммы получены в первом варианте при сушке фарша. Анализ диаграмм показывает, что при оптимальной толщине слоя сырья (12 мм), несмотря на меньшую цикловую производительность установки, суточная производительность ее оказывается выше, нежели .при высушивании фарша в слое толщиной 15 мм. В первом случае за 24 ч проведено 2,5 цикла сушки, при этом суточная производительность установки составляет йпг, = = 2,55/с0,012 = 0,035р кг/сут. Во втором варианте за время суток проведено лишь 1,7 цикла сушки, что в пересчете на суточную производительность составляет 0сут2 = 1,75/30,015 = 0,0255Эр кг/сут.
Как видим, в соответствии с выражением (2) во втором варианте цикловая производительность установки увеличилась по массе (за счет толщины слоя фарша) в сравнении с первым вариантом в 1,25 раза (т.е. на 20%), а ее суточная производительность уменьшилась (за счет увеличения длительности циклов) в 1,17 раза (т.е. на 15%).
Кусочки разделанного сырья укладывают на металлические противни в один слой с зазором между ними 1-2 мм, фарш раскладывают ровным слоем в фюрме рыхлой пластины. Резание на кусочки и укладку на противни ранее замороженного сырья во избежание оттаивания следует проводить в специальном помещении при температуре воздуха не вьше -5=С.
Перед сушкой сырье замораживают в скороморозильных аппаратах или холодильных камерах (предварительное замораживание), либо в вакууме, т.е. непосредственно в сублиматоре (самозамо-раживание). Температура сырья из рыбы и морепродуктов к началу сублимации должна быть от -18 до -25°С. Способ замораживания выбирают в зависимости от свойств сырья, назначения готового продукта и требований технологии сушки. Жидкое и пастообразное сырье предварительно замораживают в блоки и затем нарезают кусочками одинаковых размеров. Самозамораживание для текучего сырья не может быть применено из-за вспенивания и разбрызгивания его в период начального вакуумирования сублимационной камеры. Бесструктурные продукты (рыбный фарш и
др.), сыр! наприме[ прессова: замораж! продукте замораж] Для кусс ным буд< котором шечных при само: шить воп но толью ния прои Сырье, состояни но охлая можност ухудшаю живания ; умировар точного , :■>. Рекомен; живания сублимаи Промь сушки рь димость сырья: оч образном способов сколько т рыбных ] ной суши
МИ П0ДГ01
ском рыб При ш пример р ную част: мешиват! годы веде ной обра(
, размеров вых реж! товленны кой) ПО 3 ющих К01 Важны и пастооб ристое з: пленок и (гранулщ ким слое( и создаю' постоянн этом пла использо^ для сублй роженньн ной, рыб оснащенн сти проду)
л
испаре- др.), сырье в виде мелких кусочков и в тонком слое,
одитель- например, агар (пленка), предназначенные для
прессования, можно сушить без предварительного замораживания. Кусковое сырье из рыбы и море-
(3) продуктов обычно подвергают предварительному замораживанию, иногда — самозамораживанию.
е К на Для кусочков большой толщины предпочтитель-
лишь по ным будет предварительное замораживание, при
ния про- котором величина необратимых изменений мы-
ность б шечных белков сырья оказывается меньше, чем
влияния при самозамораживании. Однако окончательно ре-
гановки, шить вопрос о способе замораживания сырья мож-
личение но только с учетом конкретных условий проведе-
водит к ния процесса сублимационной сушки.
Сырье, поступающее на сушку в замороженном звки по состоянии, необходимо загружать в предваритель-
но охлажденный сублиматор, что исключит воз-
(4) можность подтаивания поверхности кусочков, ухудшающего исходные качества объекта обезво-
нде вре- живания. При этом длительность начального ваку-
умирования объема сублиматора до рабочего оста-циклов точного давления не должна превышать 5 мин.
1ке пери- Рекомендуемая продолжительность самозамора-
нойсуш- живания свежего сырья до заданной температуры
мбината. сублимации составляет 10-15 мин.
при суш- Промышленным развитием сублимационной
ЧТО при сушки рыбы и морепродуктов обусловлена необхо-
, несмот- димость стандартизации операций подготовки
дать ус- сырья: очистки, резания, измельчения и др. Разно-
оказыва- образному рыбному сырью соответствует много
фарша в способов его предварительной подготовки. Не-
за 24 ч сколько технологических схем производства рыбы,
суточная рыбных изделий и морепродуктов сублимацион-
■ б , = ной сушки, отличающихся одна от другой способа-
варианте ми подготовки сырья, разработаны в Калининград-
а сушки, ском рыбвтузе.
ельность При подготовке многокомпонентных блюд, на-
» КГ/сут. пример рыбо-овощного винегрета: каждую состав-
ем (2) во НУЮ часть лучше готовить отдельно, а затем пере-
ность ус- мешивать компоненты после сушки. В последние
толщины годы ведется разработка рецептур и схем кулинар-
!антом в ной обработки, а также определение оптимальных
оизводи- размеров компонентов, позволяющих при одинако-
ния дли- вых режимах высушивать предварительно подго-
%). товленные комплексные блюда равной (или близ-
эт на ме- кой) по значению конечной влажности составляем меж- ющих компонентов,
ровным Важным вопросом является подготовка жидкого
[е на ку- и пастообразного сырья: диспергирование его, ”по-
женного ристое замораживание”, приготовление тонких
роводить пленок и др. При соответствующем дроблении
ре возду- (гранулировании) сырья или размещении его тон-
ким слоем значительно возрастает скорость сушки скоромо- и создаются условия для ведения процесса при
камерах постоянной низкой температуре сублимации. В
в вакуу- этом плане заслуживает внимания возможность
амозамо- использования установки непрерывного действия
и море- для сублимационной сушки предварительно замо-
быть от роженных жидких продуктов (рыбы гидролизован-
эирают в ной, рыбного бульона, альгината натрия и др.),
я готово- оснащенной устройствами для снятия с поверхно-
ки. Жид- ! сти продукта сухого слоя [3].
э замора-гсочками [Є для те-но из-за риод на-ой каме-фарш и
Пористое замораживание жидких продуктов включает выдержку их в скороморозильном аппарате до замерзания 50-60% влаги и окончательное
ЗаМОраЖИВаНИС В УСЛОВИЯХ ВЗКууМЗ ДО ЗЗДЗННОИ
температуры. Такой метод замораживания представляет особый интерес для сублимационной сушки сырья путем ступенчатого понижения давления с обдувом замороженного продукта обезвоженным воздухом [4].
Разработка рациональных схем и способов подготовки рыбного сырья [ 1, 5] и создание соответствующих сублимационных установок [2, 3, 6, 7] — важные направления работ, которые ведутся в области интенсификации процесса сублимационной сушки сырья из рыбы и морепродуктов.
При подготовке сырья для сублимационной сушки помимо требований технологии необходимо учитывать и вопросы микробиологии. Исследованиями установлено, что некоторые бактерии способны выживать в условиях рабочих температур и вакуума, характерных для промышленных сублимационных установок. Поэтому на всех этапах подготовки сырья важно обеспечивать поддержание высокого санитарного уровня производства с учетом требований пищевой и вакуумной гигиены [8, 9]. Желательно, чтобы процесс непосредственно обезвоживания немедленно следовал за предварительной подготовкой сырья.
Приведенные выше сведения могут представить значительный интерес для работников сублимационных цехов и лабораторий и специалистов,занимающихся разработкой технологии сублимационной сушки новых видов сырья из рыбы и морепродуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воскресенский Н.А. Замораживание и сушка рыбы методом сублимации. — М.: Рыбное хоз-во, 1963. — 256 с.
2. А.с. -334457 СССР. Установка для сублимационной сушки материалов / А.С. Горлатов и др. —■ Опубл. в Б.И. —
. 1972.—№12.
3. А.с. 406086 СССР. Установка для сублимационной сушки жидких пищевых продуктов / А.С. Горлатов и др. — Опубл. в Б.И. — 1973. — № 45.
4. А.с. 283034 СССР. Способ сублимационной сушки пищевых продуктов / А.С. Горлатов и др. — Опубл. в Б.И. — 1970. — № 30.
5. Горлатов А.С. Отбор и подготовка рыбного сырья для сушки методом сублимации / / Ресурсосберегающие технологии в аквакультуре: Тез.докл. 2-го междунар. симпозиума. — Краснодар, 1999.
6. Горлатов А.С. Вакуум-сублимационные установки для
сушки рыбы и морепродуктов / / Физика и техника вакуума. — Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1974. —
С. 396-400.
^ А г ^393-1 Й ГГГР Уотпойртро пьгта
пищевых продуктов / А.С. Горлатов" и др. — Опубл. в"Б.И.
— 1980. — № 21.
8. Горлатов А.С, Вакуумная гигиена сублимационных установок / / Рыб. хоз-во. — 1970. — Л» 7. — С 59-61.
9. Горлатов А.С. Гигиена вакуумных технологических аппаратов // Интенсификация процессов, оборудования и управления пищевых производств: Межвуз. сб. науч. тр.
— Л.: ЛТИХП, 1991. — С. 104—108.
Кафедра пищевых и холодильных машин .
Поступила 07.12.99 г.
