CC BY
7
УДК 631.4(571.66) DOI: 10.17217/2079-0333-2022-61-6-15
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БУРОЙ ВОДОРОСЛИ FUCUS DISTICHUS В ТЕХНОЛОГИИ РЫБОМУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Благонравова М.В.
Камчатский государственный технический университет, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Ключевская, 35.
В статье приведены результаты исследований по разработке технологии рыбомучных изделий с внесением в качестве структурорегулирующих, вкусовых и обогащающих компонентов бурой водоросли Fucus distichus, а также бульона, приготовленного из отходов от разделки кеты. Приведены результаты исследований влияния внесения фукусовых водорослей на ПНС, липкость и ВУС рыбного фарша, а также влияния замены воды в рецептуре теста на бульон. Показано, что внесение перечисленных добавок положительно влияет на реологические свойства рыбомучной продукции, повышая прочность фарша, снижая потери влаги при термической обработке, повышая эластичность теста для производства пельменей. Приведена технологическая схема производства продукции, включающая операции по внесению водорослей и рыбного бульона.
Ключевые слова: водоудерживающая способность, кета, липкость, лососевые рыбы, массовая доля сухих веществ, реологические свойства, рыбомучные изделия, предельное напряжение сдвига, технологическая схема, фукусовые водоросли Fucus distichus.
PROSPECTS FOR BROWN ALGAE FUCUS DISTICHUS USE IN FISHMEAL PRODUCTS TECHNOLOGY
Blagonravova M.V.
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, Klyuchevskaya Str. 35.
The research results on the development of fishmeal products technology with the introduction of brown Fucus distichus as well as a broth prepared from chum salmon dressing waste as structure-regulating, flavoring and enriching components are presented in the article. The study results of Fucus algae introduction influence on limiting shear stress, stickiness and water-holding capacity of minced fish and the effect results of replacing water with broth in the dough recipe are presented. It is shown that the introduction of these additives has a positive effect on the rheological properties of fishmeal products, increasing the strength of minced meat, reducing moisture losses during heat treatment, increasing the dough elasticity for dumpling production. The technological scheme of production, including operations for the introduction of algae and fish broth, is given.
Key words: water-holding capacity, chum salmon, stickiness, salmon fish, mass fraction of solids, rheological properties, limiting shear stress, technological scheme, fishmeal products, Fucus algae Fucus distichus.
ВВЕДЕНИЕ
Рыбохозяйственный комплекс Камчатского края в значительной части заточен на добычу и переработку лососевых. При разделке лососевых рыб на филе образуются отходы в виде прирезей мяса, также значительная часть мышечной ткани остается на позвоночной и реберных костях. Представляется целесообразным перерабатывать подобные мясосодержащие отходы в пищевые продукты.
Один из вариантов переработки - производство рыбомучных изделий. Технологии рыбомучных изделий направлены на рациональное использование сырья, производство высококачественных изделий с монолитной, сочной и нежной консистенцией. Также на производство фарша с последующей переработкой в рыбомучные изделия целесообразно направлять мясо лососевых, имеющее бесструктурный, нетоварный вид, что обычно связано с действием миксоспо-ридий, разжижающих мышечную ткань.
Перспективным является использование бурой водоросли семейства Fucales, а именно Fucus distichus, в качестве обогащающего и структурорегулирующего ингредиента при производстве рыбомуч-ных изделий на основе рыбного фарша. Фукусовые водоросли имеют абсолютно уникальный химический состав и широко распространены в водах, омывающих Камчатский полуостров [Клочкова, Березовская, 1997; Подкорытова, 1991].
Целью работы являлось обоснование технологии рыбомучного продукта из фарша лососевых рыб с внесением бурой водоросли Fucus distichus.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- анализ ассортимента и существующих технологий производства рыбомучных изделий;
- изучение биологических особенностей и технологических свойств кеты как сырья для производства рыбомучных изделий;
- обоснование использования водорослевого сырья в технологии рыбомучных изделий;
- разработка технологической схемы производства рыбомучных изделий на основе рыбного фарша с добавками;
- изучение влияния внесения добавок на реологические свойства рыбомучных изделий.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Объектом исследований в работе являлась технология рыбомучных изделий на основе рыбного фарша с добавками. Предметами исследований являлись кета мороженая (Oncorhynchus keta), соответствующая требованиям ГОСТ 32366 «Рыба мороженая. Технические условия», используемая в качестве сырья, бурые водоросли семейства Fucales (Fucus distichus), применяемые в качестве компонента рецептуры начинки для рыбомучных изделий на основе рыбного фарша (пельменей), рыбный бульон, используемый в качестве компонента теста, а также пельмени с добавками.
При отборе образцов для определения качества рыбного сырья, а также готовой продукции руководствовались указаниями ГОСТ 31339 «Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб» и ГОСТ 7631 «Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей».
Для определения влияния вносимых водорослей на реологические свойства рыбного фарша исследовали предельное напряжение сдвига (ПНС), липкость и водо-
удерживающую способность. Для определения влияния добавки в виде рыбного бульона в тесто на его реологические свойства исследовали ПНС и липкость.
Предельное напряжение сдвига и липкость определяли на структурометре СТ-1М. Методика определения ПНС основана на определении усилия нагружения конуса при его внедрении на определенную глубину в пищевой продукт, установлении времени релаксации напряжений, возникших при его деформировании, и расчете предельного напряжения сдвига, с учетом угла при вершине конуса. Методика определения липкости основана на нагружении с помощью диска пищевой массы в течение определенного времени, деформация которой не превышает определенного значения, а затем в установлении усилия отрыва диска от исследуемой массы и расчете адгезионного напряжения (отношения усилия отрыва к площади диска). Руководствуясь указаниями ГОСТ 7636 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа» прессованием определяли водоудерживающую способность (ВУС). Метод основан на выделении из навески исследуемого продукта воды путем прессования и определении ВУС по массе. Массовую долю сухих веществ в бульоне определяли рефрактометрическим методом с помощью рефрактометра ИРФ-454 Б2М [Ковалева и др., 2012].
Для обработки полученных данных применяли методы статистической и графоаналитической обработки. Статистическую обработку результатов осуществляли на основе подсчета средних значений величин и стандартной средней ошибки. Графическая обработка экспериментальных данных проводилась с помощью «Microsoft EXCEL-2000». Цифровые величи-
ны, указанные в таблицах и графиках, представляют собой арифметическое среднее с доверительным интервалом А ± 10% и надежностью Р 0,95.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Технологии рыбомучных изделий позволяют производить продукцию, полностью готовую к употреблению либо требующую дополнительной доготовки. Использование добавок и различных технологических приемов позволяет производить продукцию в широчайшем ассортименте, пользующуюся большим спросом у потребителей. Положительный экономический эффект может дать организация побочных производств рыбомучных продуктов на предприятиях, занимающихся переработкой лососевых и сталкивающихся с проблемой необходимости переработки отходов производства, в том числе мя-сосодержащих.
Для этого необходимо разработать технологии продуктов из подобного сырья, пользующиеся спросом у потребителей как за счет своих высоких органолептических свойств, так и за счет повышенной биологической ценности. Такой подход позволит рационально использовать рыбное сырье, в определенной степени решить задачу продовольственного обеспечения населения биологически ценными продуктами и является экономически целесообразным. Одним из направлений выпуска рыбомуч-ных рыбных изделий является производство пельменей.
Обоснованием использования в качестве сырья для начинки пельменей мяса кеты (Oncorhynchus keta) является то, что данный вид широко распространен, а также является вторым по численности и наиболее массовым среди дальневосточных лососей [Фадеев, 2005] после горбуши, но
в сравнении с последней мясо кеты отличается лучшими вкусовыми качествами, а также более высокими пищевой и биологической ценностью. Как показано на рисунке 1, кета широко распространена по всей северной части Тихого океана. Представляется целесообразным использовать для производства рыбомучных изделий мясосодер-жащие отходы от разделки кеты.
Рис. 1. Распространение кеты Fig. 1. Distribution of chum salmon
При производстве рыбомучных изделий используется множество компонентов, преимущество среди которых целесообразно отдавать натуральным, внесение которых придаст продукту необходимые форму и консистенцию, вкус и запах, повысит биологическую ценность. Использование структурорегулирующих, вкусовых и обогащающих добавок на основе растительных и животных компонентов позволит создать экологически чистые и полезные для здоровья продукты питания.
Целесообразность использования в качестве обогащающей добавки бурых водорослей семейства Fucales - Fucus distichus - объясняется тем, что на Камчатке данный вид является довольно распространенным, однако широкого промышленного
применения пока не нашел. Фукусы распространены вдоль всего западного и восточного побережий Камчатки.
Запасы этих водорослей обширны, и трудностей в их добыче нет. Среди многочисленных бурых водорослей, имеющих практическое использование, F. distichus ценится за свой химический состав и особенно за высокое содержание сульфатированного полисахарида фукоидана, обладающего антикоагулянтным, противовирусным, анти-оксидантным, гиполипидемическим, противовоспалительным, противоопухолевым и другими действиями [Клочкова и др., 2021]. В фукусах содержится широкий набор макро- и микроэлементов, входящих в состав организма человека.
Уникальность морских водорослей обусловлена еще и тем, что их солевой состав очень близок к составу плазмы крови и тканевой жидкости организма человека. В фукусах содержится практически полный и удачно сбалансированный набор химических элементов, которые легко усваиваются, не окисляют жиры и витамины, не образуют вредных соединений.
Активно ведутся исследования, направленные на изучение влияния биологически активных веществ, содержащихся в фукусах, на организм человека [Кузнецова и др., 2012; Иванушко, Имбс, 2017; Пе-рервенко и др., 2019]. Фукус является перспективным пищевым сырьем благодаря ценному химическому составу, использование данных водорослей в качестве добавки в начинку рыбомучных изделий позволит повысить их биологическую ценность. Предполагается, что внесение водорослей в состав рыбного фарша, используемого в качестве начинки для пельменей, окажет положительное влияние на его реологические свойства благодаря значительному содержанию структурообразующих полисахаридов в водорослях.
Использование рыбного бульона, приготовленного из отходов от разделки, полученных при производстве рыбного фарша, в качестве рецептурного компонента теста позволяет рационально использовать рыбное сырье и дополнительно обогатить изделия ценными веществами, перешедшими в бульон при варке рыбных отходов.
В результате проведенных исследований разработана технология рыбомучных изделий на основе рыбного фарша (пельменей). Технологическая схема производства продукции приведена на рисунке 2. При приготовлении начинки для пельменей в рыбный фарш добавляли сушеные измельченные фукусовые водоросли (после набухания) и тщательно вымешивали. Сушеные водоросли, измельченные до размера частиц 2-2,5 мм (рис. 3), перед внесением в фарш замачивали в холодной воде в соотношении 1 : 7 (водоросли : вода) в течение 40 минут. Немясные отходы, полученные при разделке рыбы (головы, кости, плавники, кожу), использовали для производства бульона. Полученный рыбный бульон вносили в тесто.
При выработке рыбного фарша, в особенности при производстве из него рыбо-мучных изделий, решающее значение имеют такие структурно-механические показатели, как водоудерживающая способность, предельное напряжение сдвига, вязкость, липкость.
При исследовании влияния внесения фукусовых водорослей на свойства рыбного фарша, используемого в качестве начинки для пельменей, определяли предельное напряжение сдвига фарша, липкость и во-доудерживающую способность.
Результаты исследований приведены в таблице 1. Из представленных в ней данных можно сделать вывод, что добавление водорослей в рецептуру рыбного фарша способствует улучшению реологических
показателей, повышению прочности фарша и его липкости. При внесении водорослей повышается водоудерживающая способность, что влияет на уменьшение потерь влаги фарша при термической обработке. Это, вероятно, связано с тем, что при добавлении водорослей влага в фарше оказывается прочно связанной за счет значительного содержания структурообразующих полисахаридов в водорослях.
Для определения влияния рыбного бульона в составе рецептуры теста для пельменей на его реологические показатели исследовали предельное напряжение сдвига и липкость образцов теста на струк-турометре СТ-1М. Определения проводили у только что замешанного теста, а затем -после отлежки. Тесто готовили по рецептурам, приведенным в таблице 2. Для исследований использовали образцы теста на воде; на бульоне с содержанием сухих веществ 2,8%; на бульоне с содержанием сухих веществ 1,4%.
Результаты определения реологических показателей теста приведены на рисунках 4 и 5. Как видно из результатов, после отлежки ПНС и липкость у всех образцов теста снижается, благодаря чему тесто становится более эластичным и менее липким. При этом отмечено, что образцы теста, приготовленные на бульоне, имели начальные значения липкости и ПНС ниже, чем образец на воде, а при добавлении бульона с большим содержанием сухих веществ наблюдалось более интенсивное снижение значений исследуемых показателей после отлежки. Следовательно, рыбный бульон в составе рецептуры теста положительно влияет на его реологические показатели. Также целесообразно вводить в технологическую схему операцию отлежки с целью улучшения структурно-механических свойств рыбомучных изделий.
Рис. 2. Технологическая схема производства рыбных пельменей Fig. 2. Technological scheme of fish dumplings production
Рис. 3. Водоросли семейства Fucales - Fucus distichus: а - сушеные измельченные; б - после набухания Fig. 3. Algae of the Fucales family - Fucus distichus: a - dried and crushed; б - after swelling
Таблица 1. Реологические показатели рыбного фарша с добавлением бурых водорослей
Table 1. Rheological parameters of minced fish with the addition of brown algae
Показатели Образцы
Фарш без добавок Фарш с добавлением водорослей, % от общей массы фарша
10 20 30 40
ПНС, кПа 20 24 28 32 35
Липкость, Па 7 9 12 15 il
ВУС, % 58 61 63 66 10
Таблица 2. Рецептуры теста для пельменей
Table 2. Dough recipes for dumpling production
Наименование сырья Расход сырья, кг
тесто на воде тесто на бульоне
Мука пшеничная в/с 100,0 100,0
Яйца 300 шт./12* 300 шт./12*
Соль поваренная 1,0 1,0
Бульон - По расчету, с учетом требуемого содержания сухих веществ
Вода По расчету -
Влажность теста, % 40 40
* брутто/нетто
Рис. 4. Изменение ПНС образцов теста
Fig. 4. Changing of limiting shear stress in dough samples
Рис. 5. Изменение липкости образцов теста Fig. 5. Changing of stickiness in dough samples
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ литературных данных показал перспективность использования мяса кеты для производства рыбомучных изделий. Кета является массовым, высокочислен-
ным представителем дальневосточных лососей, важным промысловым объектом, имеющим ценный химический состав.
Обоснован выбор использования в качестве обогащающей добавки в технологии рыбомучных изделий водорослей
семейства Fucales, а именно Fucus distichus. Данный вид является распространенным на Камчатке, обладает уникальным химическим составом.
Показана целесообразность усовершенствования существующих технологий рыбомучных изделий путем использования новых биологически ценных, а также обладающих структурнорегулирующими свойствами добавок.
Разработана технологическая схема производства рыбомучных изделий - рыбных пельменей с обогащающими добавками. Разработанная технология позволяет расширить ассортимент изделий, привлекательных для потребителя; использовать местное сырье (кету, фукусовые водоросли); рационально использовать рыбное сырье путем переработки рыбных отходов, полученных при изготовлении фарша; улучшить реологические свойства изделий.
Исследовано влияние внесения добавок на реологические свойства начинки и теста для рыбомучных изделий. Исследования показали, что добавление водорослей в рецептуру рыбного фарша способствует улучшению его реологических показателей - повышаются прочность фарша, его липкость и водоудерживающая способность, что оказывает влияние на уменьшение потерь влаги фарша при термической обработке. Также доказано положительное влияние рыбного бульона в составе теста на его реологические показатели - липкость и ПНС.
Таким образом, фукусовые водоросли, в изобилии произрастающие в водах, омывающих Камчатку, могут применяться в технологии рыбомучных изделий в качестве натуральной структурорегулирующей добавки из местного сырья. Их внесение также позволит внести в продукцию ценные биологические вещества, содержащиеся в водорослевом сырье, а также рас-
ширит ассортимент, придав новые вкусовые свойства.
ЛИТЕРАТУРА
Иванушко Л.А., Имбс Т.И. 2017. Сравнительное изучение цитокинидуцирую-щих свойств фукоидана из бурой водоросли Fucus evanescens и его производных. Здоровье. Медицинская экология. Наука. № 3 (70). С. 60-62.
Клочкова Н.Г., Березовская В.А. 1997. Водоросли Камчатского шельфа. Распространение, биология и химический состав. Владивосток: Дальнаука. 154 с.
Клочкова Т.А., Кашутин А.Н., Климова А.В., Клочкова Н.Г. 2021. Биология развития и экология бурой водоросли Fucus distichus в прибрежных водах Камчатки: Монография. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ. 128 с.
Ковалева И.П., Титова ИМ., Чернега О.П. 2012. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания. Санкт-Петербург: Проспект Науки. 152 с.
Кузнецова Т.А., Запорожец Т.С., Макарен-кова И.Д. и др. 2012. Пребиотический потенциал полисахаридов из бурой водоросли Fucus evanescens и значение для клинического использования. Тихоокеанский медицинский журнал. № 1. С. 37-40.
Перервенко О.В., Меджидова Х.М., Кашу-тин А.Н. 2019. Адаптивные изменения в работе иммунной системы у жителей Камчатки и изучение возможности иммунокоррекции с использованием морской бурой водоросли Fucus distichus. Материалы Национальной (всероссийской) научно-практической конференции «Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование». С. 54-58.
Подкорытова A.B. 1991. Биологически активные вещества морских водорослей ДВ морей. Тезисы доклада Всесоюзного совещания «Биологически активные вещества гидробионтов - новые лекарственные, лечебно-профилактические и технические препараты». Владивосток. С. 106-107.
Фадеев Н.С. 2005. Справочник по биологии и промыслу рыб северной части Тихого океана. Владивосток: ТИНРО-Центр. 365 с.
REFERENCES
Ivanushko L.A., Imbs T.I. 2017. Comparative study of cytokiniducing properties of fucoidan from brown algae Fucus evanescens and its derivatives. Zdorov'e. Medicinskaya ekologiya. Nauka (Health. Medical Ecology. Science). № 3 (70). P. 60-62.
Klochkova N.G., Berezovskaya V.A. 1997. Algae of the Kamchatka shelf. Distribution, biology and chemical composition. Vladivostok: Dalnauka Publ. 154 p.
Klochkova T.A., Kashutin A.N., Klimova A.V., Klochkova N.G. 2021. Biology of development and ecology of brown algae Fucus distichus in the coastal waters of Kamchatka: Monograph. Petropavlovsk-Kamchatsky: KamchatGTU Publ. 128 p.
Kovaleva I.P., Titova I.M., Chernega O.P. 2012. Methods of research of properties of raw materials and food products. St. Petersburg: Prospect Nauki Publ. 152 p.
Kuznetsova T.A., Zaporozhets T.S., Makarenko-va I.D. et al. 2012. Prebiotic potential of polysaccharides from brown algae Fucus evanescens and significance for clinical use. Tihookeanskij medicinskij zhurnal (Pacific Medical Journal). № 1. P. 37-40.
Perervenko O.V., Medzhidova H.M., Kashutin A.N. 2019. Adaptive changes in the immune system in Kamchatka residents and the study of the possibility of immunocorrection using the marine brown algae Fucus distichus. Proceedings of National (All-Russian) scientific and practical conference "Natural resources, their present condition, protection, industrial and technical use". P. 54-58.
Podkorytova A.B. 1991. Biologically active substances of seaweed of the two seas. Proceedings of All-Union meeting "Biolog ically active substances of hydrobionts - new medicinal, therapeutic and prophylactic and technical preparations". Vladivostok. P. 106-107.
Fadeev N.S. 2005. Handbook of biology and fisheries of the North Pacific Ocean. Vladivostok: TINRO-Center. 365 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ INFORMATION ABOUT THE AUTHOR
Благонравова Майя Владимировна - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии пищевых производств»; [email protected]. SPIN-код: 6628-4016, Author ID: 652574.
Blagonravova Maya Vladimirovna - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropav-lovsk-Kamchatsky; Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Food Production Technologies Chair; [email protected]. SPIN code: 6628-4016, Author ID: 652574.
