CC BY
131
ПРОИЗВОДСТВО ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
УДК 641.52
Доцент И.В. Мацейчик, ст. преподаватель С.М. Корпачева, доцент А.Н. Сапожников (Новосибирский гос. тех. ун-т) кафедра технологии и организации пищевых производств, тел. 8-(383)-34б-07-68 E-mail: kaf_topp@corp.nstu.ru
Associate Professor I.V. Matseychik, Senior Lecturer S.M. Korpacheva, Associate Professor A.N. Sapozhnikov
(Novosibirsk State Technical University) chair Technology and Organization of Food Industries, tel. 8-(383)-346-07-68 E-mail: kaf_topp@corp.nstu.ru
Совершенствование технологии кулинарных изделий из рыбы и морепродуктов
Improvement of the technology of culinary products from fish and seafood
Реферат. Учитывая, что мясо кальмаров пользуется стабильным спросом среди населения России, целесообразным является обогащение кулинарной продукции из рыбы и морепродуктов растительными добавками, содержащими пищевые волокна, в том числе клетчатку. Цель исследования - совершенствование существующих рецептур кулинарных изделий (биточков из кальмара и рыбы) путем их обогащения комплексными растительными добавками (замена хлеба овсяной клетчаткой и овощными пюре). Были разработаны рецептуры кулинарных изделий с введением в них в различных соотношениях овсяной клетчатки, капусты и картофеля вместо хлеба. Все образцы были приготовлены по традиционной технологии и по технологии sous vide с кратковременным предварительным обжариванием в течение 2-3 мин с последующей их заморозкой и регенерацией. Была проведена органолептиче-ская оценка качества изделий и исследованы влагоудерживающая способность и плотность. Были исследованы следующие физико-химические показатели: содержание сухих веществ, кислотность, зольность, содержание поваренной соли, клетчатки и витамина С. Проведен микробиологический анализ разработанных изделий. Приведено решение системы линейных балансовых уравнений химического состава изделий, подтверждающих их функциональность.
Summary. Meat of squid is a kind of seafood, which is highly demanded among the population of Russia. It is appropriate to enrich range of culinary products from fish and seafood with vegetable additives, containing dietary fibers, including cellulose. The purpose of the research was improvement of existing compositions of food products (balls from squid
(£> Мацейчик И.В., Корпачева C.M., Сапожников A.H., 2015
and fish) by their enrichment with complex plant additives (replacing bread with oat cellulose and vegetable puree). There were developed the compositions of products with adding of different proportions of oat fiber, cabbage and potatoes instead of bread. All the samples were prepared according to traditional technology and on the technology of sous vide with a short preliminary frying for 2-3 min, followed by freezing and regeneration. There was carried out organoleptic evaluation and also the definition of waterholding capacity and density. The following physico-chemical indices were evaluated: dry matter content, acidity, ash, salt, fiber and vitamin C content. The microbiological analysis of developed products were held. The solving of the systems of linear balance equations of the chemical composition of the products, confirming their functionality, is shown.
Ключевые слова: кулинарные изделия, кальмар, рыба, фарш, пищевые волокна, клетчатка, капуста, картофель, sous vide, функциональные свойства.
Keywords: culinary products, squid, fish, forcemeat, dietary fibers, cellulose, cabbage, potatoes, sous vide, functional properties.
Маркетинговые исследования российского потребительского рынка показывают, что стабильным спросом среди населения России пользуются морепродукты, в том числе кальмары. В мясе кальмаров содержится много витаминов, минеральных веществ и микроэлементов - железа, фосфора, кальция, а также экстрактивных веществ, содействующих выделению желудочного сока и придающих мясу кальмара своеобразный вкус [4].
Целесообразным является обогащение кулинарной продукции из рыбы и морепродуктов комплексными растительными добавками, являющимися источником биологически активных веществ, улучшающих структуру изделий и их органолеп-тические показатели. Кроме того, растительные волокна обладают существенными преимуществами по сравнению с традиционными наполнителями благодаря своим высоким влагосвязывающим (ВСС) и водоудерживающим (ВУС) способностям.
С физиологической точки зрения клетчатка способствует хорошей работе пищеварительного тракта, размножению полезных бактерий в кишечнике и препятствует размножению патогенных микроорганизмов, а также способствует выведению из организма токсинов и шлаков. Особенно полезны продукты с повышенным содержанием клетчатки для людей, больных сахарным диабетом, ожирением и атеросклерозом, так как они снижают уровень глюкозы и холестерина в крови [3, 5].
Были проведены исследования, цель которых - совершенствование существующих рецептур кулинарных изделий (биточков из кальмара и рыбы) путем их обогащения комплексными растительными добавками (замена хлеба овсяной клетчаткой и овощными пюре).
Были разработаны следующие рецептуры изделий:
образец № 1 - биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 100 % овсяной клетчаткой;
образец № 2 - биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 50 % капустой и на 50 % овсяной клетчаткой;
образец № 3 - биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 50 % картофелем и 50 % овсяной клетчаткой;
контрольный образец (рецептура № 353) - биточки из кальмаров и рыбы [2].
Все образцы были приготовлены по традиционной технологии и по технологии воив у1с1е (тепловая обработка продукта в вакуумной упаковке) с кратковременным предварительным обжариванием в течение 2-3 мин с последующей их заморозкой и регенерацией. При приготовлении по традиционной технологии образцы после формования обжаривали в течение 7-10 мин и готовили в пароконвектомате 5 мин
при температуре 250 °С (режим «пар»). При приготовлении по технологии sous vide образцы после формования обжаривали в течение 2-3 мин, затем охлаждали, ваку-умировали и готовили в пароконвектомате 12 мин при температуре 70 °С (режим «пар»).
Образцы были исследованы по органолептическим показателям на основе традиционных методик с учётом коэффициентов значимости. По результатам оценки можно сделать вывод, что практически все изделия имеют высокие показатели.
Результаты сравнительной органолептической оценки качества образцов изделий с учетом различных технологий представлены на профилограмме (рис. 1).
Контрольный образец 4,9 4,8
Образец №5
Образец N°3
-Традиционная технология
Технология souse-vide
Технология souse-vide с
последующим
замораживанием
Образец №4
Рис. 1. Органолептическая оценка качества кулинарных изделий с учетом различных технологий
По результатам данной профилограммы можно судить о том, что технология sous vide позволяет улучшить органолептические свойства изделий по сравнению с традиционной технологией. Изделия, прошедшие заморозку и регенерацию, отличаются более низкими баллами, чем образцы, приготовленные по технологии sous vide. Это связано с тем, что при замораживании в результате химических изменений ухудшаются некоторые показатели качества.
В результате деструкции белка происходит уплотнение структуры продукта, выпрессовывание влаги и растворимых в ней веществ, что приводит к уменьшению массы готовых изделий, однако метод sous vide позволяет уменьшить потери по массе.
Реологические исследования фаршей основаны на определении влагоудержи-вающей способности (ВУС) по ГОСТ 7836-85 (рис. 2).
62
в? £ 60
и О X ю о
58
56
Л)
=Г 54 2
2 ж
i о.
V
ч:
>
0
1 48 ей
46
52
50
■ С добавлением отрубей и белокочанной капусты
■ С добавлением отрубей и картофеля
Без добавления отрубей
Рис. 2. ВУС фарша с растительными добавками
Из результатов реологического исследования видно, что при внесении в рыбный фарш овсяной клетчатки ВУС увеличивается, следовательно, консистенция готовых изделий становится более сочной и нежной. Кроме того, приготовление изделий по технологии sous vide позволяет сохранить данные показатели.
Структурно-механические характеристики используют для оценки консистенции продукта как одного из основных показателей его качества. Внесение комплексных добавок в фарш улучшает его структурно-механические свойства: способствует хорошему формованию полуфабрикатов и придает сочность готовым изделиям. При технологии sous vide изделия получаются более нежными и сочными.
Результаты исследования представлены в табл. 1.
Таблица 1
Плотность биточков из кальмаров и рыбы с растительными добавками
Наименование образцов Плотность фарша г/мм2 Плотность готовых изделий г/мм2, приготовленных по традиционной технологии Плотность готовых изделий г/мм2, приготовленных по технологии sous vide
Контрольный образец 31 46 38
Биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 100 % клетчаткой 34 47 42
Биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 50 % капустой и на 50 % клетчаткой 26 35 32
Биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 50 % картофелем и 50 % клетчаткой 33 43 40
Из табл. 1 видно, что плотность готовых изделий с заменой хлеба на клетчатку и картофель (образец № 3) в сравнении с контрольным образцом увеличилась незначительно, что заметно не отразилось на сочности готовых изделий. При введении капусты и клетчатки плотность в готовых изделиях уменьшается. Это объясняется тем, что в процессе тепловой обработки изменяются полисахариды, содержащиеся в клеточных стенках, главным образом, протопектин. Для капусты установлена степень деструкции протопектина на 44 %.
В разработанных образцах изделий анализировали динамику изменения физико-химических показателей. Определяли содержание сухих веществ, кислотность, зольность, содержание поваренной соли, клетчатки и витамина С (табл. 2).
Таблица 2
Результаты исследования физико-химических показателей изделия «Биточки из кальмаров с растительными добавками», замороженного и приготовленного по технологии sous vide
Наименование образцов Содержание сухих веществ, %, не менее Кислотность, %, не более Содержание поваренной соли, % Содержание клетчатки, мг Зольность, % Содержание витамина С, мг
Биточки из кальмаров и рыбы - контрольный образец (рец. № 353); 45,30 2,74 0,55 0,43 1,68 0,08
Биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 100 % клетчаткой; 49,20 2,10 0,45 3,07 1,70
Биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 50 % капустой и на 50 % клетчаткой; 44,89 2,57 0,41 1,86 1,73 0,20
Биточки из кальмаров и рыбы с заменой хлеба на 50 % картофелем и 50 % клетчаткой 44,76 2,73 0,46 1,8 1,71 0,18
Из табл. 2 видно, что при введении комплексных добавок изделия обогащаются клетчаткой, витамином С и минеральными веществами. Зольность у разработанных образцов выше, чем у контрольного, благодаря химическому составу вводимой овсяной клетчатки и овощей. Однако зольность у образцов с добавлением белокочанной капусты немного выше по сравнению с изделиями, приготовленными на основе картофеля. Это объясняется более богатым минеральным составом капусты. В целом образцы наиболее обогащены натрием и кальцием за счет овощных добавок.
Содержание минеральных веществ в образцах, приготовленных по технологии sous vide, немного больше, чем в образцах, приготовленных по традиционной технологии. Это свидетельствует о том, что в вакууме минеральные вещества сохраняются лучше.
Все образцы с комплексными добавками имеют более высокое содержание клетчатки, чем контрольный образец. Содержание клетчатки в изделиях составляет более 15 % от рекомендуемой суточной нормы, что подтверждает их функциональность.
Из результатов исследований видно, что при введении в образцы белокочанной капусты и картофеля увеличивается содержание витамина С в сравнении с контрольным образцом. Это объясняется витаминным составом исходного сырья. Также можно отметить, что при использовании технологии sous vide у образцов
сохраняется несколько большее количество витамина С, что объясняется тем, что при приготовлении в вакууме соблюдается более низкая температура.
Основным требованием качества продукции общественного питания на сегодняшний день является их микробиологическая безопасность. Экспериментально установлено, что во всех исследуемых образцах не обнаружены бактерии группы кишечной палочки, S. aureus и патогенные микроорганизмы рода Salmonella, что свидетельствует о соблюдении санитарного режима при производстве и требований режима хранения (исследуемые образцы были упакованы в стерильные контейнеры для транспортировки). Наилучшие показатели имеются у образцов, приготовленных по технологии sous vide, что подтверждает теоретические данные о меньшей обсе-мененности продукта при его приготовлении в вакууме.
Для подтверждения функциональности разработанных изделий также применялось математическое моделирование - проектирование рецептурного состава продуктов [1]. Соотношение рецептурных компонентов было установлено на основании органолептических качеств, поэтому описанная методика использовалась в качестве проверки наличия в исследуемых изделиях функциональных свойств.
Информационная матрица данных для проектирования рецептуры изделия «Биточки из морепродуктов с овсяной клетчаткой» представлена в табл. 3.
Таблица 3
Информационная матрица данных для проектирования рецептуры изделия «Биточки из морепродуктов с овсяной клетчаткой»
Рецептурные ингредиенты Содержание сухих веществ РИ, % Индекс, Xt Массовая доля пищевых волокон, % Энергетическая ценность, ккал Содержание витамина С, мг
Кальмар мороженый обезглавленный (филе) 23,6 Xi 2,0 28 0,30
Горбуша 28,2 х2 - 35 0,22
Овсяные отруби 90,9 Хз 90,2 44 _
Молоко 2,5 % 12,3 х4 4,8 12 0,16
Яйцо 88,0 х5 2,6 23 -
Мука овсяная 88,0 х6 8,0 23 -
Масло растительное 99,8 х7 . 63
Обозначим через Xi, Х2, Хз, Х4, X5X1S, Xj искомыи удельный вес включения в состав изделия каждого вида сырья. Тогда задачу можно записать в следующем виде: найти искомые значения Х\, X,, Хз, Ха, Х-,Х,,, Xj, при которых F(x) = min {28-Xi + + 35-Xj + 44-Хз + 12-Xa + 23-Х- + 23-Х, + 63Х7} при соблюдении следующих условий:
1) наличие пищевых волокон не менее 3 г:
0,002-Xi + 0,09-Х3+0,0048-Х4+0,0026-Х5+0,008-Хб > 0,003;
2) наличие витамина С не менее 0,68 г: 0,3-Xi +0,22- Х2 +0,16-0,00068;
3) получение единицы продукта: Xi + Х2 + Хз + Х4 + Х5 + Хб + Xj = 1.
Приведённая задача является задачей линейного программирования, решение которой определит удельный вес участия каждого вида сырья в производстве единицы искомого изделия. На основе информационной матрицы данных формируется система линейных балансовых уравнений. Решение системы уравнений:
XI = 0,2380; Х2 = 0,2400; Х3 = 0,1320; Х4 = 0,1900; Х5 = 0,0800; Хб = 0,0700; Х7 = 0,0600.
Таким образом, полученные значения удельного веса каждого ингредиента соответствуют разработанным рецептурам.
Информационная матрица данных для проектирования рецептуры изделия «Биточки из морепродуктов с капустой и овсяной клетчаткой» представлена в табл. 4.
Таблица 4
Информационная матрица данных для проектирования рецептуры изделия «Биточки из морепродуктов с капустой и овсяной клетчаткой»
Рецептурные ингредиенты Содержание сухих веществ РИ, % Индекс, X, Массовая доля пищевых волокон, % Энергетическая ценность, ккал Содержание витамина С, мг
Кальмар мороженый обезглавленный (филе) 23,60 Хг 2,00 28 0,30
Горбуша 28,20 Х2 - 35 0,22
Овсяные отруби 85,25 Хз 34,63 44 -
Молоко 2,5 % 12,30 х4 4,80 12 0,16
Яйцо 88,00 х5 2,60 23 -
Капуста 39,00 Хб 0,80 10 0,04
Мука овсяная 88,00 х7 0,30 23 -
Масло растительное 99,80 х8 - 63 -
Обозначим через Х\, Х2, Хз, Х4, X-, X,,, Xj, Xs искомый удельный вес включения в состав изделия каждого вида сырья. Тогда задачу можно записать в следующем виде: найти искомые значения Х\, Х2, Хз, Х4, X-, Хз, Xj, Xs , при которых F(x) = min {28Xi + 35Х2 + 44Хз + 12-Х4 + 23Х5 + 10Хб + 23Х7 + 63Х8} при соблюдении следующих условий:
1) наличие пищевых волокон не менее 3 г:
0,002Xi + 0,035Х3+0,0048Х4+0,0026X5+0,0008-Хб+0,003- Х7 £ 0,003;
2) наличие витамина С не менее 0,68 г:
0,3Xi+0,22X2+0, 16-Хл +0,04 Хб S 0,00068;
3) получение единицы продукта:
Xi + Х2 + Хз + Х4 + Х5 + Хб + Х7 + Х8 = 1.
На основе информационной матрицы данных (таблица) формируется система линейных балансовых уравнений. Решение системы уравнений:
Xi = 0,2300; Х2 = 0,2100; Х3 = 0,0900; Х4 = 0,1900; Х5 = 0,0800; Хб = 0,1300; Х7 = 0,0700; Х8 = 0,0600.
Полученные значения удельного веса каждого ингредиента соответствуют разработанным рецептурам.
Информационная матрица данных для проектирования рецептуры изделия «Биточки из морепродуктов с картофелем и овсяной клетчаткой» представлена в табл. 5.
Таблица 5
Информационная матрица данных для проектирования рецептуры изделия «Биточки из морепродуктов с картофелем и овсяной клетчаткой»
Рецептурные Содержание сухих веществ Ин- Массовая доля пище- Энергетическая ценность, ккал Содержание витамина С, мг
ингредиенты РИ, % декс, X, вых воло-
кон, %
Кальмар моро-
женый обезглав-
ленный (филе) 23,60 Xi 2,00 28 0,30
Горбуша 28,20 х2 - 35 0,22
Овсяные отруби 85,25 Хз 34,63 44 -
Молоко 2,5 % 12,30 х4 4,80 12 0,16
Яйцо 88,00 х5 2,60 23 -
Картофель 78,60 х6 0,26 3 0,17
Мука овсяная 88,00 х7 0,30 23 -
Масло расти-
тельное 99,80 х8 - 63 -
Задача и система линейных балансовых уравнений к данной информационной матрице формулируются аналогично матрице, представленной в табл. 4.
Решение системы уравнений:
Xi = 0,2410; Х2 = 0,2320; Х3 = 0,1090; Х4 = 0,1980; Х5 = 0,0800; Хб = 0,1200; Х7 = 0,0700; Х8 = 0,0600.
Полученные значения удельного веса каждого ингредиента имеют небольшие отклонения от разработанных рецептур. Наблюдаемые отклонения находятся в пределах нормы не более 0,2 %.
Таким образом, по результатам данных исследований разработаны рецептуры и технологии новых кулинарных изделий из кальмара и рыбы с комплексными растительными добавками с использованием инновационной технологии sous vide, отличающиеся высокими органолептическими, структурно-механическими и физико-химическими показателями. В ходе проведения реологических исследований было выявлено, что вносимые добавки улучшают БУС фаршей, а также уменьшают плотность изделий, повышают их сочность и уменьшают потери по массе. Проведенные физико-химические исследования показали, что внесение добавок повышает содержание минеральных веществ, клетчатки и витамина С в исследуемых образцах при одновременном уменьшении их калорийности.
По результатам математической обработки получены линейные уравнения, по которым определены оптимальные соотношения вводимых компонентов, соответствующие разработанным рецептурам, что подтверждает функциональность данных продуктов.
Таким образом, разработанные рецептуры и технологии позволяют расширить ассортимент функциональных изделий из рыбы и морепродуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Автоматизированное проектирование сложных многокомпонентных продуктов питания [Текст] / Е.И. Муратова, С.Г. Толстых, С.И. Дворецкий [и др.]. -Тамбов, 2011. - 80 с.
2. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания [Текст]. - М.: Изд-во Хлебпроминформ, 2005. - 616 с.
3. Толпыгина, И.Н. Разработка продуктов на основе рыбных фаршей для функционального питания [Текст]: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Толпыгина И.Н. - Воронеж, 2002. - 20 с.
4. Химический состав пищевых продуктов [Текст]. Кн. 1. / под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. - М.: Агропромиздат, 2002. - 224 с.
5. Чемис, Г.Н. Обоснование и разработка технологии фаршевых полуфабрикатов из мяса кальмаров [Текст]: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Чемис Г.Н. - Владивосток, 2000. - 21 с.
REFERENCE
1. Automated design of complex multi-component food products [Text] / E.I. Muratova, S.G. Tolstyih, S.I. Dvoretskiy. - Tambov, 2011. - 80 p.
2. The sourcebook of compositions of dishes and culinary products for public catering enterprises [Text]. - Moscow, 2005. - 616 p.
3. Tolpygina, I.N. Development of products based on fish forcemeat for functional food [Text]: abstract of a dissertation on competition for a scientific degree of the Candidate of Science (Technical) / Tolpygina I.N. - Voronezh, 2002. - 20 p.
4. The chemical composition of food products [Text]. Book 1 / I.M. Skurikhin, M.N. Volgarev. - Moscow, 2002. - 224 p.
5. Chemis, G.N. Substantiation and development of technology of semi-finished products from squid forcemeat [Text]: abstract of a dissertation on competition for a scientific degree of the Candidate of Science (Technical) / Chemis G.N. - Vladivostok, 2000. - 21 p.
