CC BY
2305.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств (технические науки) DOI: 10.25712^Ш2072-8921.2019.04.008 УДК 664.951.2 : 663.05
РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА РЫБНЫХ ПРЕСЕРВОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАКТАТСОДЕРЖАЩИХ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК И СОНОХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
В.А. Демченко, В.С. Колодязная, М.А. Иванова, И.В. Асфондьярова,
В.В. Евелева, А.В. Кондратов
В рыбоперерабатывающей отрасли России значительную долю занимают рыбные пресервы, в технологии производства которых используются различные химические консерванты, созреватели, вкусоароматические вещества и ферментные препараты. Данная статья посвящена решению актуальной задачи, связанной с исследованием и обоснованием применения отечественных экологически безопасных комплексных пищевых добавок, содержащих молочную кислоту и ее соли, уксусную и пропионовую кислоты в различных соотношениях, а также ультразвуковой обработки в технологии производства рыбных пресервов из замороженных рыб. Целью представленного исследования явилось получение рыбных пресервов с пролонгированным сроком годности; выбор рабочего режима их изготовления в зависимости от мощности ультразвуковой обработки. При обосновании технологических параметров созревания и хранения пресервов из сельди атлантической исследованы органо-лептические, физико-химические и микробиологические показатели качества готового продукта. В результате проведенного исследования разработана ресурсосберегающая технология производства высококачественных пресервов, снижена их микробная обсемененность и пролонгированы сроки годности продукции, что имеет важное социально-экономическое значение.
Ключевые слова: рыбные пресервы, сельдь, пищевые добавки, ультразвуковая обработка, технология, производство, срок годности, органолептические показатели, микробиологические показатели, исследование.
Очень важная современная тенденция производства продуктов питания - стремление к сбалансированному химическому составу продуктов с учетом последних достижений в области рационального питания.
В последнее время возрос интерес к солям молочной кислоты - лактатам натрия, кальция, железа, аммония, калия и магния. Сфера применения этих пищевых добавок постепенно расширяется.
Научный и практический интерес к лактатам, как пищевым добавкам, вполне оправдан по многим аспектам, наиболее важным из которых является многофункциональность их действия. Лактаты выполняют функции регуляторов кислотности и влажности, антимикробных агентов, синергистов антиокислителей и наполнителей [13].
Если для мясных продуктов существует масса других способов переработки (засолка, копчение и т.д.), то для морепродуктов и сохранения всех их полезных свойств, а также неповторимого вкуса, включая особый «морской» аромат, пресервирование оказалось идеальным. Благодаря этой технологии, в приготовлении морских деликатесов достигнут небывалый прорыв [1].
Пресервирование - это консервирование поваренной солью и антисептиками, и плотная упаковка морепродуктов в тару. Массовая доля поваренной соли в пресервах составляет от 6 до 9 %.
Под рыбными пресервами понимается продукт, прошедший соответствующую стадию обработки солью с добавлением сахара и пряностей и выдержанный до созревания во время дальнейшего хранения. Для приготовления пресервов используют свежую или слабосоленую рыбу в основном сельдевых и анчоусовых видов. Соленый полуфабрикат, направляемый на изготовление пресервов, должен содержать не более 10% соли [5, 7].
28%
26%
Рисунок 1 - Структура продаж по видам рыбы и рыбных продуктов в России
□ Сельдь ■ Минтай
□ Скумбрия
□ Прочее
На сегодняшний день самым массовым видом употребляемой рыбы является сельдь (рисунок 1). Для 95% предприятий она стала основным сырьем. Пресервы из сельди пользуются большой популярностью среди потребителей из-за приемлемой цены, высоких вкусовых показателей и широкого ассортимента заливок, применяемых при производстве пресервов [14].
Химический состав и пищевая ценность пресервов обусловлены, прежде всего, сырьем, используемым при его производстве. Кроме сельди и рафинированного дезодорированного подсолнечного масла в состав пресервов сельди в масляной заливке может входить: соль, сахар, пряности, консерванты и др.
Химический состав мяса сельди не является постоянным. Он существенно зависит не только от физиологического состояния рыбы, но и от ее места ее обитания, возраста, пола, времени лова и условий окружающей среды. Наибольшим изменениям подвержено содержание жира и воды [8].
Можно считать, что по пищевой ценности мясо рыб в среднем равноценно мясу домашних животных. Но белок рыбы легче усваивается организмом, чем животный. Точно также жир рыбы усваивается организмом быстрее и полнее, чем тугоплавкие животные жиры. В жирах рыб имеется свыше 80% ненасыщенных жирных кислот, чем и объясняется жидкая консистенция и лёгкая усвояемость рыбьего жира.
Гидролиз тканевых липидов является фактором, влияющим на денатурацию мышечных белков во время холодильного хранения рыбы. Образующиеся в результате гидролиза липидов ненасыщенные жирные кислоты взаимодействуют с миофибрилляр-ными белками и образуют нерастворимые белково-липидные комплексы. Под влиянием продуктов окисления липидов отмечается потеря таких кислот, как лизин, гистидин и метионин, а также разрушение пигментированных белков - цитохрома С и гемоглобина. Образование некоторых белково-липидных комплексов ведет к покоричневению тканей рыбы.
В процессе холодильного хранения мороженой рыбы при температуре минус 18°С полиненасыщенные жирные кислоты окисляются быстрее, чем мононенасыщенные, вызывая образование различных продуктов окисления, включая пропанол, пентанол, гек-санол [12].
Окислительные процессы снижают пищевую ценность рыбных продуктов главным
образом за счет изменения химического состава жиров (высвобождения жирных кислот, образования перекисей и вторичных продуктов окисления) и снижение содержания жирорастворимых витаминов (А, й, Е, К, биотин, каротиноиды). Свободные жирные кислоты и образующиеся альдегиды усиливают рыбный запах, в замороженном лососе обусловливают привкус ворвани, горечь и металлический привкус, в замороженной треске - «картонный» привкус. Карбонильные соединения, спирты и другие вторичные продукты окисления также придают нежелательные привкус и запахи, отрицательно влияя на качество готового продукта и сокращая срок его годности. Порог восприятия у них достаточно низкий. Прогорклый и осаленный привкус может появляться в термически обработанных изделиях даже при кратковременном холодильном хранении в течение 48 ч [11].
Размороженная рыба портится также быстро, как и хранящаяся в свежем виде в условиях обычного охлаждения. Микроорганизмы, которые не погибли при замораживании, начинают развиваться, как только температура продукта станет положительной. Применяемый способ размораживания должен быть кратким по времени и обеспечивать поддержание как можно более низкой положительной температуры [9, 10].
Для подавления развития нежелательных микроорганизмов, образования ими токсинов и увеличения срока годности пищевых продуктов добавляют пищевые добавки, называемые консервантами. Консерванты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение правил производственной гигиены [4].
Консерванты можно условно разделить на собственно консерванты и вещества, обладающие консервирующим действием. Действие первых направлено непосредственно на клетки микроорганизмов (замедление ферментных процессов, синтеза белка, разрушение клеточных мембран и др.), вторые отрицательно влияют на микробы в основном за счет ухудшения условий их существования (снижение рН среды, активности воды или концентрации кислорода). Соответственно каждый консервант проявляет антимикробную активность только в отношении части возбудителей порчи пищевых продуктов. Каждый консервант имеет свой спектр действия [2].
Применение веществ, обладающих консервирующим действием (поваренной соли, уксусной кислоты и др.), давно и хорошо известно. Обычно их используют в количестве
нескольких процентов или десятков процентов, чаще добиваясь определенных органо-лептических свойств, а консервирующее действие, рассматривая как побочное [6].
На основании анализа научной информации и практики применения пищевых добавок в технологии рыбных продуктов объектами исследования
Таблица 1 - Характеристики добавок
Данные добавки разработаны в лаборатории ВНИИПД - филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем имени В.М. Горбатова» РАН.
Пищевые лактатсодержащие добавки позволяют:
• повысить микробиологическую стойкость продуктов;
• увеличить сроки годности продуктов до 50 % за счет торможения окислительных процессов;
• улучшить органолептические свойства продуктов;
• оптимизировать величину рН;
• увеличить до 10 % выход готовой продукции за счет повышения влагоудерживаю-щей способности;
• сократить продолжительность технологических процессов производства;
• повысить сохранность продуктов в вакуумной упаковке [3].
В качестве ультразвукового преобразователя был выбран прибор серии «Волна» модель УЗТА-0,2/22-ОМ, представленный на рисунке 2.
По сравнению с другими устройствами он имеет ряд преимуществ, такие как: малые габариты, пониженное потребление электроэнергии, простота в управлении и т.д.
Во время проведения эксперимента рыбное сырье размораживали на воздухе при температуре +18°С до (-2±1)°С (ГОСТ 287482), затем промывали и солили мокрым холодным способом при температуре -1...-3°С с внесением лактатсодержащих добавок. При этом использовали «прерванный» тузлучный посол.
выбраны следующие пищевые добавки:
- Дилактин Форте (ДФ);
- Дилактин Форте Плюс (ДФП).
В состав этих добавок входят пищевые кислоты (молочная, уксусная и пропионовая) и их соли в различных соотношениях. Характеристики добавок приведены в таблице 1.
С помощью прерванного посола можно получить рыбу любой солености, которая зависит от продолжительности посола и начальной дозировки соли. Прерванный посол также обеспечивает получение слабосоленого продукта в таких условиях, когда использование малых дозировок соли не обеспечивает достаточно быстрого просаливания рыбы и она может испортиться. Малосоленую и среднесоленую рыбу всегда готовят по технологии прерванного посола [5].
Рисунок 2 - Ультразвуковой аппарат серии «ВОЛНА-М»
Ультразвуковая обработка применялась при посоле после внесения всех пищевых добавок, с целью сокращения времени посола и улучшения просаливания филе рыбы (посол более качественный и равномерный). Обрабатывали рыбу ультразвуком (УЗ) в тузлуке 1 минуту при интенсивности ультразвукового излучения 75 Вт/м2.
Также в тузлук с массовой долей пищевой соли (помол № 2) 10% вносили лактатсо-ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 4 2019
Характеристика образцов комплексных пищевых добавок Состав добавок
Дилактин Форте Дилактин Форте Плюс
1 2 3 4 5 6
Активная кислотность, Ед.рН 5,25 5,60 5,76 5,21 5,54 5,85
Титруемая кислотность, град. 98,5 46,1 39,9 87,9 49,0 30,3
Плотность, г/см3 1,282 1,288 1,288 1,282 1,288 1,290
держащие добавки в количестве 70% от массовой доли вносимых добавок. Все тщательно перемешивали и раствор фильтровали.
Просоленное филе сельди нарезали на кусочки 2 см и укладывали в полимерные банки вместимостью 200 г, в качестве заливки использовали растительное подсолнечное масло с внесением исследуемых добавок -ДФ и ДФП в количестве 30% от массовой доли вносимых добавок.
Ультразвуком также была обработана заливка перед укладкой кусочков филе сельди в банки для ускорения смешивания и распределения пищевых добавок по всему объему банки и дополнительной пастеризации продукта. При обработке УЗ применяли тот же рабочий режим - 1 минута, 75 Вт/м2, но до достижения 30°С в заливке, чтобы не допустить денатурацию белка в мясе филе сельди.
Укупоренные банки хранили при температуре 0±2°С от 1 до 5 мес.
Контролем служили рыбные пресервы, посоленные без применения ультразвуковой обработки, а также без использования ультразвука при укладке кусочков рыбы в банки и их последующей заливки маслом, но с внесением пищевых добавок ДФ и ДФП. При получении соленого полуфабриката, готовых пресервов и в процессе их хранения определяли микробиологические показатели безопасности и проводили органолептиче-скую оценку [12].
б)
а) при внесении Дилактина Форте,
Дилактина Форте Плюс;
б) с внесением Дилактина Форте,
Дилактина Форте Плюс с использованием ультразвука
Рисунок 3 - Органолептический профиль малосоленых пресервов из филе сельди
На рисунке 3 приведены органолептиче-ские профили малосоленых полуфабрикатов из филе сельди при внесении Дилактина Форте, Дилактина Форте Плюс, а также с внесением Дилактина Форте, Дилактина Форте Плюс с использованием ультразвука.
Как следует из рисунка 3 максимальная органолептическая оценка получена для образцов пресервов с внесением добавок ДФП и ДФ в количестве 3% и использованием ультразвука.
Исследования показали, что образцы с использованием добавок ДФ, ДФП, 3% по цвету и консистенции выглядели приемлемыми, но в последние дни хранения заливка стала мутной и после вскрытия упаковки были обнаружены признаки порчи.
В свою очередь в образцах, обработанных с использованием ультразвука, не было выявлено недопустимых дефектов, за исключением слипания кусочков рыбы в некоторых образцах в последние дни хранения пресервов.
Данные микробиологического анализа пресервов из филе сельди при хранении представлены на рисунок 4.
Как следует из рисунка 4, на 35 сутки КМАФАнМ превышает допустимую норму в контрольном образце. В образце с внесением Дилактина Форте КМАФАнМ превышает допустимую норму уже на 143 сутки. В образце с Дилактином Форте Плюс и ультразвуковой обработкой во время всего эксперимента не было установлено превышения допустимой нормы общего микробного числа.
КМАФАнМ, х10\ КОБ г
о ---------
0 0 30,0 60.0 90,0 120,0 160,0
продолжительность хранения, сут.
Рисунок 4 - Кинетика роста санитарно-показательных микроорганизмов при хранении рыбных пресервов из филе сельди с добавлением по 3% ДФ и ДФП и использованием ультразвука
На основании теоретических и экспериментальных исследований доказана эффек-
тивность применения ультразвуковой обработки в процессе изготовления пресервов из филе замороженной сельди. Ультразвук, разрушая и гомогенизируя поверхность тканей, облегчает проникновение в них консервирующих веществ. Также ультразвук способствует обеззараживанию рыбы путем воздействия на нее акустических колебаний ультразвуковой частоты. Механизм воздействия ультразвука обусловлен совокупностью механического, теплового и физико-химического факторов, способных повреждать клеточные оболочки метацеркарий, что приводит к их гибели.
ВЫВОД
Предложена технология изготовления рыбных пресервов, предусматривающая сочетание ультразвуковой обработки мощностью 75 Вт/м2 и использование комплексной пищевой добавки Дилактин Форте Плюс, обеспечивающая повышение качества и безопасности и пролонгирование сроков годности целевых продуктов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Биотехнология морепродуктов / Л. С. Бай-далинова, А. С. Лысова, О. Я. Мезенова и др. - М.: Мир, 2006. - С. 364-368.
2. Дементьева Н.В., Ильиных А.С. Аналитические исследования современных технологий производства рыбных пресервов // Научные труды Дальрыбвтуза. 2015. Том 135.
3. Евелева В.В., Черпалова Т.М., Тимошен-кова О.Н., Демченко В.А. Патент на изобретение № 2436416 от 26.04.2010.
4. Ким И.Н., Ткаченко Т.И. Микробиологический контроль производства рыбных пресервов // Пищевая промышленность. 2009. №7.
5. Основы технологии переработки рыбы и гидробионтов: учебное пособие / Б.К. Асенова, М.Б. Ребезов, Г.М. Топурия и др. - Алматы, СГУ, 2013. - 153 с.
6. Родак О.Я., Фть М.1. Разработка рыбных пресервов повышенной биологической ценности // Науковий вюник Львiвського нацюнального ушверситету ветеринарноТ медицини та бютехно-лопй iменi С.З. Гжицького . 2016. №2-3 (68).
7. Федосеева Е.В. Технология пресервов из молок промысловых рыб Дальневосточного региона / Известия ТИНРО, 2014. - № 176. - С. 304-316.
8. Шевченко В.В., Асфондьярова И.В., Весе-лов Н.В. Научные основы разработки продуктов из гидробионтов / Учебное пособие: Под редакцией Хазовой Л.М. СПб., 2013.
9. Шевченко В.В., Асфондьярова И.В., Сафронов С.Л. Анализ качества и безопасности рыбных консервов в томатном соусе / Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2014. - № 36. - С. 85-90.
10. Шевченко В.В., Асфондьярова И.В., Те-мирова С.У. Влияние технологии обработки сайры на качество и безопасность натуральных консервов / Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2017. - № 2(47).
- С. 152-156.
11. Шумский Н.И., Есаулова Л.А. Безопасность и качественные характеристики рыбных пресервов // Пищевая промышленность. 2009. № 6.
12. Dang, H. T. T., Gudjónsdóttir, M., Ren, D., Karlsdóttir, M. G., Minh, V. N., Tómasson, T., & Arason, S. (2018). Effects of pre and postrigor freezing and temperature stress during frozen storage on physicochemical stability of atlantic herring (clupea harengus) muscle. Journal of Food Processing and Preservation, 42(9) doi:10.1111/jfpp.13754.
13. Eveleva V.V., Kolodyaznaya V.S., Dem-chenko V.A. Innovative Food Additives in the Production of Preserves from the Frozen See Fish // Food processing industry. - 2013. -Nb. 1. -P. 10 - 11.
14. Simmonds, E. J. (2007). Comparison of two periods of north sea herring stock management: Success, failure, and monetary value. ICES Journal of Marine Science, 64(4), 686-692. doi:10.1093/icesjms/fsm045.
Демченко Вера Артемовна, старший преподаватель факультета пищевых биотехнологий и инженерии, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», e-mail: dem8484@gmail. com
Колодязная Валентина Степановна, профессор факультета пищевых биотехнологий и инженерии, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», e-mail: [email protected]
Иванова Марина Ивановна, доцент факультета пищевых биотехнологий и инженерии, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», e-mail: [email protected]
Асфондьярова Ирина Владимировна, доцент Высшей школы сервиса и торговли, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», e-mail: [email protected]
Евелева Вера Васильевна, старший научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок
- филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр пищевых систем имени В.М. Горбатова» РАН (ВНИИПД - филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем имени В.М. Горбатова» РАН), e-mail: v.eveleva@yandex. ru
Кондратов Аркадий Владимирович, магистр факультета пищевых биотехнологий и инженерии федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО», e-mail: [email protected]
