CC BY
79
УДК 664.951.014: [664.951.65.037.5:664.951.2/3]
И. В. Коцыло, Н. А. Киричко
РАСЧЕТ КРИТЕРИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ЭФФЕКТИВНОЙ ВЯЗКОСТИ ФАРШЕЙ ИЗ ПЕРВОСОРТНОЙ И ВТОРОСОРТНОЙ МОРОЖЕНОЙ РЫБЫ И СОЛЕНО-КОПЧЕНОЙ РЫБНОЙ ПРОДУКЦИИ
Введение
В последние годы интерес российских потребителей к продуктам высокой степени готовности значительно увеличился. Опыт развития зарубежных рынков подсказывает, что в дальнейшем эта тенденция будет еще более укрепляться, чему способствует, с одной стороны, рост материального достатка россиян, а с другой - нарастающий темп жизни, когда все меньше времени уделяется приготовлению пищи в домашних условиях. Использование полуфабрикатов как для домашнего, так и для общественного питания становится все более массовым явлением, причем значительную долю в общем объеме полуфабрикатов составляют кулинарные продукты на основе рыбного фарша.
Увеличение объемов производства рыбных продуктов, максимально подготовленных к употреблению, явилось толчком к активному развитию рыбной кулинарии и расширению её ассортимента с целью обеспечения полноценного питания [1].
Современное развитие технологии неразрывно связано с состоянием сырьевой базы рыбной отрасли, которая претерпевает изменение видового состава. В общем объеме добываемой рыбы и рыбы, поступающей в качестве сырья на перерабатывающие предприятия, наряду с первосортной существенную долю составляет рыба с пониженной товарной ценностью (с механическими повреждениями, мягкой или мажущейся консистенции). Такое сырье является малопригодным для выпуска готовых изделий по традиционным технологиям. Кроме того, в ходе технологического процесса по производству соленой и копченой рыбы может образовываться некоторое количество второсортной продукции, которая пользуется ограниченным спросом у населения. Продукция такого качества может использоваться как составная часть фаршевой смеси, включающей в себя и сырьё пониженной товарной ценности.
Изготовление комбинированного рыбного фарша и продукции на его основе с использованием различных вкусовых, ароматических и стабилизирующих добавок дает возможность регулировать химический состав, пищевые и вкусовые свойства, что значительно расширяет ассортимент рыбной продукции, удовлетворяющей высоким требованиям потребителя [2].
Основным показателем качества рыбных фаршей является консистенция, оцениваемая структурно-механическими характеристиками: эффективной вязкостью, предельным напряжением сдвига, липкостью и др. Знание структурно-механических характеристик рыбного фарша позволяет использовать эти показатели для оценки качества планируемой к выпуску продукции, а также для определения и контроля технологических параметров в процессе ее производства.
Особый интерес при производстве рыбного фарша и продукции из него представляет изучение взаимосвязи эффективной вязкости и химического состава. Эффективная вязкость может быть использована для оценки консистенции рыбного фарша, структура которого разрушается при приложении напряжения [2].
Вязкость - это способность тела оказывать сопротивление относительному смещению его слоев, мера интенсивности сил внутреннего трения. Истинно вязкая ньютоновская жидкость характеризуется тем, что возникающие в ней напряжения пропорциональны скорости деформации. Для неньютоновских жидкостей вязкость является функцией скорости сдвига, поэтому ее называют «кажущейся» или эффективной вязкостью [3].
Известно, что эффективная вязкость фаршей, приготовленных из разных видов рыб, имеет различные значения. Это связано с тем, что на значение эффективной вязкости влияет химический состав фарша.
Зависимость эффективной вязкости от химического состава просто и с достаточной точностью характеризует критерий химического состава рыбного фарша К. Указанный критерий был предложен В. Д. Косым и С. В. Сюткиным [2].
Как известно, химический состав разных видов рыб и даже одного вида в зависимости от массы, места и времени вылова различен. Эти различия значительно сказываются на физикохимических, биохимических и реологических показателях рыбы и фарша из нее и должны рассматриваться во взаимосвязи при изготовлении рыбной продукции [2].
В связи с вышеизложенным цель исследований состояла в изучении эффективной вязкости фаршей из свежемороженой рыбы первого и второго сорта и второсортной солено-копченой рыбной продукции.
Исходя из поставленной цели были решены следующие задачи:
— изучены изменения химического состава объектов исследования в зависимости от сезона вылова;
— установлены критерии химического состава исходного сырья и продукции из него;
— проведена оценка эффективной вязкости фаршей исследуемых объектов на основе критерия их химического состава.
Материалы и методы исследования
Объектами исследования были непромытые фарши из мышечной ткани: карпа свежемороженого, сельди и скумбрии соленых второго сорта с механическими повреждениями и мягкой консистенции, горбуши холодного копчения с нерестовыми изменениями (мягкой мажущейся консистенции), сельди и скумбрии свежемороженых второго сорта с механическими повреждениями и мягкой консистенции.
Химические показатели объектов исследования: содержание воды Ж, жира У, белка Б, минеральных веществ были определены стандартными методами по ГОСТ 7636 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа» [4].
Значения критерия химического состава К и эффективной вязкости исследуемых объектов были установлены расчетным методом.
Результаты исследования и их обсуждение
Зависимость химического состава от вида рыб, сезона вылова и способа обработки представлена в табл. 1.
Таблица 1
Зависимость химического состава от вида рыб, сезона вылова и способа обработки
Объект исследований Способ обработки Номер объекта исследования Сезон вылова Содержание, %
воды жира белковых веществ (п • 6,25) минеральных веществ
Карп Свеже- мороженый 1 Октябрь 73,20 7,90 17,70 1,00
2 Июнь 74,29 6,40 17,73 0,97
Скумбрия Свеже- мороженая 3 Июль 52,51 31,20 15,74 0,96
4 Февраль 64,17 14,70 20,03 0,84
Соленая 5 Июль 49,90 26,30 19,70 3,70
6 Март 56,14 23,10 15,28 4,72
Сельдь Свеже- мороженая 7 Июль 64,98 15,88 18,13 1,29
8 Февраль 71,78 6,50 20,41 1,05
Соленая 9 Июнь 56,00 14,10 20,80 8,90
10 Февраль 62,75 10,60 19,48 6,26
Г орбуша Холодного копчения 11 Июль 68,20 2,20 24,80 4,40
12 Август 65,25 2,66 25,47 5,89
Из табл. 1 видно, что химический состав фарша одного вида рыб, но различных сезонов вылова неодинаков. Установлено, что в зависимости от сезона вылова содержание воды в мышечной ткани карпа мороженого изменяется незначительно - на 1,09 %; скумбрии свежемороженой и соленой - на 11,66 и 6,24 % соответственно; сельди свежемороженой и соленой - на 6,8
и 6,75 % соответственно. Выявлены значительные колебания жира в мясе сельди и скумбрии свежемороженых - на 9,38 и 16,5 % соответственно. Содержание белка в мясе скумбрии свежемороженой изменилось на 4,29 %, скумбрии соленой - на 4,42 %.
На основе полученных данных значения критерия химического состава были рассчитаны по формуле, предложенной в [2]:
К =——, (1)
у • и№
где Б, У - содержание соответственно белка и жира в 1 кг фарша, кг/кг; иЖ - влагосодержание, определяемое как отношение процентного содержания воды Ж к процентному содержанию 1 кг абсолютно сухого остатка, кг/кг, т. е.
Ж
=——.
Ж 100 - Ж
Зависимость критерия химического состава от вида рыб, сезона вылова и способа обработки приведена в табл. 2.
Таблица 2
Зависимость критерия химического состава от влагосодержания и соотношения белок/жир
Объект исследования Сорт объекта исследования Номер объекта исследования Б У К
Карп Первый 1 2,73 2,20 0,82
2 2,89 2,70 0,96
Скумбрия Второй 3 1,11 0,50 0,46
4 1,79 1,36 0,76
5 1,00 0,75 0,75
6 1,28 0,66 0,52
Сельдь Второй 7 1,86 1,14 0,62
8 2,54 3,14 1,23
9 1,27 6,70 1,16
10 1,68 1,80 1,09
Г орбуша Второй 11 2,14 11,27 5,26
12 1,88 9,58 5,10
Из табл. 2 видно, что наибольшее значение критерия химического состава имеет горбуша холодного копчения, т. к. соотношение белка и жира у этого объекта максимальное -9,58-11,27. Наименьшее значение критерия химического состава имеет скумбрия мороженая и соленая (разных сезонов вылова) и сельдь мороженая (летнего сезона вылова), что объясняется низким значением соотношения белка и жира.
Значения критерия химического состава карпа и сельди мороженых, установленные нами расчетным методом: 0,82-0,96 и 0,62-1,23 соответственно, имеют сходимость с показателями, приведенным в [2] и составляющими 1,02 и 0,58 соответственно. Следует отметить, что В. Д. Косым эксперименты по установлению критериев химического состава солено-копченой продукции не проводились. В связи с этим при использовании формулы (1), с целью установления критериев химического состава для солено-копченой продукции, некоторые колебания по содержанию воды, жира и белка в объектах, составляющие в среднем 2-8, 5-9, 3-5 % соответственно, сочтены допустимыми с учетом влияния технологической обработки (посол, копчение) на их содержание в продукте вследствие протекания осмодиффузионного процесса и степени обезвоживания.
На критерии химического состава и характере изменения в зависимости от него эффективной вязкости основывается классификация рыбного фарша, разработанная В. Д. Косым и Г. В. Масловой. Используя данные Г. В. Масловой по изменению эффективной вязкости в зависимости от химического состава изучаемых объектов, мы получили графическую зависимость п = /К, имеющую три прямолинейные зоны, характеризующие вязкость в зависимости от К. Эта зависимость позволила разделить рыбные фарш на три группы.
Первая группа - фарши с высокой стабильной консистенцией, эффективная вязкость которых незначительно изменяется в зависимости от критерия химического состава; эта группа характеризуется следующими значениями параметров К и п:
2,4 < К < 16; 1 600 < п £ 2 700,
где п - эффективная вязкость, Пас.
К этой группе отнесены фарши из белковых тощих и высокобелковых маложирных рыб.
По значению критерия химического состава, выразившегося в диапазоне 5,10-5,26, фарш горбуши холодного копчения можно отнести к первой группе.
На основе этого эффективная вязкость фарша горбуши холодного копчения была определена по формуле
П = 80 ■ (К + 17,5). (2)
Вторая группа - фарши с резко контрастной консистенцией, которая может изменяться в широких пределах при незначительном изменении химического состава фарша. Данная группа характеризуется следующими значениями К и п:
0,9 < К < 2,4; 130 < п < 1 600.
К этой группе отнесены фарши из белковых и высокобелковых среднежирных рыб.
По значению критерия химического состава, выразившегося в пределах 0,96-1,23, ко второй группе можно отнести фарши карпа (летнего сезона вылова), сельди (зимнего сезона вылова) мороженых и сельди соленой (летнего и зимнего сезонов вылова).
Эффективная вязкость рыбного фарша этой группы была рассчитана по формуле
п = 975 ■ (К - 0,76). (3)
Третья группа - фарши с мажущейся консистенцией (с повышенным содержанием жира); следует отметить, что эффективная вязкость уменьшается с увеличением К.
Эта группа характеризуется следующими значениями К и п:
0,3 < К < 0,9; 130 < п < 520.
К этой группе отнесены фарши из среднебелковых жирных и белковых высокожирных рыб.
По значению критерия химического состава, выразившегося в пределах 0,46-0,82, к третьей группе можно отнести фарши карпа (осеннего сезона вылова), скумбрии (летнего и зимнего сезонов вылова) и сельди (летнего сезона вылова) мороженых, скумбрии соленой (летне-весеннего сезона вылова).
С учетом этого эффективная вязкость рыбного фарша этой группы была рассчитана по формуле
п = 650 ■ (1,1 - К). (4)
На основании критериев химического состава, входящих в уравнения (2)-(4), была
рассчитана эффективная вязкость фаршей объектов исследования.
Характеристика консистенции фарша в зависимости от критерия химического состава и эффективной вязкости приведена в табл. 3.
Таблица 3
Консистенция фарша в зависимости от критерия химического состава и эффективной вязкости
Объект исследования Номер объекта исследования К П, Па-с Консистенция
Карп 1 0,82 181,8 Мажущаяся
2 0,96 193,8 Резко контрастная
Скумбрия 3 0,46 418,5 Мажущаяся
4 0,76 220,5
5 0,75 226,2 Мажущаяся
6 0,52 379,1
Сельдь 7 0,62 315,1 Мажущаяся
8 1,23 462,5 Резко контрастная
9 1,16 389,1 Резко контрастная
10 1,09 322,7
Г орбуша 11 5,26 1820,5 Высокостабильная
12 5,10 1808,0
Согласно классификации, приведенной выше, фарш горбуши холодного копчения (летнего сезона вылова) с эффективной вязкостью 1 820,5-1 808,0 Пас обладает высокостабильной консистенцией. Фарши из карпа (летнего сезона вылова), сельди (зимнего сезона вылова) мороженых и сельди соленой (летне-зимнего сезона вылова) обладают резко контрастной консистенцией. Фарши из карпа (осеннего сезона вылова), скумбрии (летне-зимнего сезона вылова), сельди (летнего сезона вылова) мороженых, скумбрии соленой (летне-весеннего сезона вылова) обладают мажущейся консистенцией.
Учитывая характеристики консистенций рыбных фаршей, определенные по значениям критерия химического состава и эффективной вязкости, установленных расчетным методом, можно комбинировать фарши из карпа, сельди и скумбрии, обладающие резко контрастной и мажущейся консистенциями, с фаршем из горбуши холодного копчения, обладающим высокостабильной консистенцией, при разработке рецептуры фаршевой смеси стабильной консистенции.
Заключение
В ходе исследований:
1. Выявлено, что изменения химического состава объектов исследования зависят от сезона вылова: наименьшее изменение содержания воды определено в мясе карпа мороженого -на 1,09 %, наибольшее - скумбрии мороженой - на 11,66 %; установлено значительное изменение содержания жира у скумбрии мороженой - на 16,5 %. Определено значительное изменение содержания белка в мясе скумбрии мороженой - на 4,42 %.
2. Установлено, что наибольшее значение критерия химического состава у горбуши холодного копчения, мышечная ткань которой имеет высокий уровень содержания белка -24,8-25,47 % и низкий уровень содержания жира - 2,2-2,66 %. Наименьшее значение критерия химического состава у скумбрии мороженой и соленой, а также сельди мороженой, что связано с повышенным содержанием в них жира - 14,7-31,2 и 15,88 % соответственно.
3. Оценена эффективная вязкость фаршей объектов исследования: наибольшей эффективной вязкостью характеризуется фарш горбуши холодного копчения - 1 820,5-1 808,0 Па-с; наименьшей - фарши карпа - 181,8 Па-с, скумбрии - 220,5-4 18,5 Па-с, сельди - 3 15,1 Па-с мороженых и скумбрии соленой - 226,2-379,1 Па-с.
4. Осуществлена классификация консистенций фаршей по критериям химического состава и характеру изменения эффективной вязкости. Выявлено: фарш горбуши холодного копчения (летнего сезона вылова) относится к группе фаршей с высокостабильной консистенцией; фарши карпа (летнего сезона вылова), сельди мороженых (зимнего сезона вылова) и сельди соленой (летне-зимнего сезонов вылова) - к группе с резко контрастной консистенцией; фарши карпа (осеннего сезона вылова), скумбрии (летне-зимнего сезона вылова), сельди (летнего сезона вылова) мороженых, скумбрии соленой (летне-весеннего сезонов вылова) - к группе с мажущейся консистенцией.
5. Выявлена возможность использования математических зависимостей реологических характеристик фаршей из мороженой рыбы для прогнозирования консистенции фарша соленокопченой рыбной продукции по значению их эффективной вязкости при комбинировании фар-шевых смесей, направляемых на изготовление формованной рыбной продукции, в том числе при подборе необходимых структурообразующих вспомогательных материалов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Функциональные продукты на основе рыбного фарша и овощей / Л. В. Антипова, И. Н. Толпыгина,
В. В. Батищев // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2003. - № 1. - С. 32-34.
2. Косой В. Д. Инженерная реология. - СПб.: ГИОРД, 2007. - 664 с.
3. Богданов В. Д. Рыбные продукты с регулируемой структурой. - М.: Мир, 2005. - 310 с.
4. ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. -
М., 1988.
Статья поступила в редакцию 13.04.2009
CALCULATION OF CHEMICAL COMPOSITION CRITERIUM AND EFFECTIVE VISCOSITY OF FORCEMEAT
FROM FIRST-GRADE AND SECOND-GRADE FROZEN AND SALT-SMOKED FISH PRODUCTION
I. V. Kotsilo, N. A. Kirichko
The changes of chemical composition of fresh frozen fish and second-grade salt-smoked fish product depending on the catching season are studied. Chemical composition of K in forcemeat of fresh frozen fish and second-grade salt-smoked fish product are determined. Forcemeat of humpback salmon of cold smoking has high level of chemical composition of K - 5.10-5.26 while frozen and salty mackerel has low level of K - 0.46-0.76 and 0.52-0.75. The estimation of effective viscosity of forcemeat helped to refer forcemeat of the frozen and salty mackerel (summer season) to the group of forcemeat of high-stable consistency, while forcemeat of frozen carp (in autumn season) can be referred to the group of forcemeat with high stable consistency; forcemeat of summer carp, winter herring and salt herring of winter-summer season is referred to the group with distinctly contrasting consistency; forcemeat of carp of autumn season, mackerel of summer-winter season, frozen herring of summer period, salt mackerel of summer-autumn season is referred to the group with unctuous consistency.
Key words: fish forcemeat, chemical composition, coefficient of chemical composition, effective viscosity.
