Научная статья на тему 'Способ и устройство для бездымного копчения кальмара'

Способ и устройство для бездымного копчения кальмара Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
282
67
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАЛЬМАР / КОПЧЕНИЕ / СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДЫМНОГО КОПЧЕНИЯ / ПАРА- МЕТРЫ ПРОЦЕССА / ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Тимчук Егор Геннадьевич

Приведены результаты исследований, посвященных созданию высокоэффективных спосо- ба и устройства для бездымного копчения, установлено влияние параметров процесса обра- ботки кальмара коптильным препаратом на формирование технологических свойств готового продукта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Способ и устройство для бездымного копчения кальмара»

УДК 664.95

Е.Г. Тимчук

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,

690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДЫМНОГО КОПЧЕНИЯ КАЛЬМАРА

Приведены результаты исследований, посвященных созданию высокоэффективных способа и устройства для бездымного копчения, установлено влияние параметров процесса обработки кальмара коптильным препаратом на формирование технологических свойств готового продукта.

Ключевые слова: кальмар, копчение, способ и устройство для бездымного копчения, параметры процесса, технологические свойства.

E.G. Timchuk

WAY AND THE DEVICE FOR SMOKELESS SMOKING SQUID

Results of the researches devoted to creation of highly effective of a way and the device for smokeless smoking are given in article, influence of parameters of process of processing of a squid by a smoking preparation on formation of technological properties of a finished product is established.

Key words: a squid, smoking, a way and the device for smokeless smoking, process parameters, technological properties.

Перспективным направлением совершенствования технологического процесса и получения высококачественного и безопасного копченого продукта является обработка полуфабриката коптильным препаратом в виде мелкодисперсного аэрозоля [1, 2]. В рыбной отрасли технологии, основанные на такой обработке, используются при производстве рыбы горячего и холодного копчения [3]. Кроме того, исчерпывающие данные о влиянии дисперсности коптильной среды на закономерности массообменных процессов и формирования специфических свойств копченых продуктов отсутствуют.

В последнее время все большую популярность у населения приобретает копченая продукция из кальмара, который по структурно-механическим характеристикам и химическому составу сильно отличается от рыбы [4]. Особенностью процесса копчения является обязательное удаление кожи кальмара перед обработкой мелкодисперсной коптильной средой. Это приводит к более быстрому проникновению ингредиентов коптильного препарата в толщу мышечной ткани кальмара по сравнению с процессом проникновения их через кожу рыбы.

Исходя из этого, целью настоящих исследований является создание высокоэффективного способа и устройства для бездымного копчения кальмара.

Задачами исследования являются:

- разработка способа бездымного копчения кальмара;

- обоснование метода регулирования размера дисперсных частиц рабочей коптильной среды;

- создание экспериментальной коптильной установки для бездымного копчения;

- установление закономерностей процесса осаждения дисперсных частиц рабочей коптильной среды на полуфабрикат;

- уточнение роли коптильных компонентов в формировании органолептических характеристик копченого кальмара.

На основании анализа научно-технической литературы, патентной документации и предварительных экспериментов нами был разработан способ обработки кальмара коптильным препаратом.

Способ заключается в предварительном нагреве коптильного препарата в герметичной емкости до температуры 95-102 °С. Нагретый коптильный препарат через гидравлическую форсунку циклично распыляется в коптильную камеру в течение 3-5 мин. После каждого распыления кальмар обрабатывается холодным воздухом с температурой 5-10 °С в течение 8-10 мин. Распыление нагретого коптильного препарата через гидравлическую форсунку позволяет получать мелкодисперсную рабочую коптильную среду с невысокой температурой в пределах 50-65 °С, обеспечивающей щадящий температурный режим обработки кальмара. Циклическое охлаждение полуфабриката холодным воздухом препятствует необративным денатурационным изменениям белка мышечной ткани кальмара, что снижает потери питательных ингредиентов нативного сырья [5, 6].

Такой способ из-за высокой температуры коптильного препарата позволяет получать коптильную среду с регулируемым размером частиц дисперсной фазы и управлять процессом осаждения коптильных компонентов на полуфабрикат [7, 8].

В качестве сырья в опытах использовали кальмар тихоокеанский мороженый (ГОСТ Р 51495-99), копченая продукция из которого пользуется у населения высоким спросом. В качестве коптильного препарата использовали «Жидкий дым “Березовый туман”» (ТУ 2431-001-48289501-02), отвечающий современным требованиям по своим экологическим и технологическим свойствам. Диметр частиц дисперсной фазы определяли с помощью каскадного импактора, массовый состав органических кислот, карбонильных соединений и фенолов - общепринятыми методами в исследованиях процесса копчения и копченых продуктов [9].

В результате реализации эксперимента установлена функциональная зависимость среднего размера дисперсной фазы коптильной среды от давления в емкости с коптильным препаратом и диаметра выходного сечения гидравлической форсунки (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость среднего размера дисперсной фазы коптильной среды от давления в емкости с коптильным препаратом и диаметра выходного сечения гидравлической форсунки Fig. 1. Dependence of the average size of a disperse phase of the smoking environment on pressure in capacity with a smoking preparation and diameter of target section of a hydraulic nozzle

Математическая обработка экспериментальных данных позволила представить установленную зависимость в виде уравнения регрессии:

Y = 145,78 - 0,92Xj + 38,92Х2 + 0,001^ - 0,08Х22 - 0,07ХхХ2, (1)

где Y - средний размер дисперсной фазы коптильной среды, мкм; X1 - давление в емкости с коптильным препаратом, кПа; X2 - диаметр выходного сечения гидравлической форсунки, м2-10"6.

2

Достоверность аппроксимации составила R = 0,95.

Полученные зависимости позволяют изменением давления в емкости с коптильным препаратом и диаметром выходного сечения форсунки регулировать средний диаметр дисперсных частиц рабочей коптильной среды.

Для реализации экспериментальных исследований разработана и изготовлена установка, представленная на рис. 2.

Рис. 2. Схема экспериментальной

коптильной установки:

1 - камера; 2 - кальмар;

3 - трубопровод;

4, 5 - нагревательный элемент, б - вентилятор;

7 - патрубок; S - емкость с коптильным препаратом;

9 - устройство регулирования температуры нагревательных элементов; 10 - гидравлическая форсунка;

11 - кондиционер;

12 - блок питания Fig. 2. Scheme

of experimental smoking installation: 1 - chamber;

2 - squid; 3 - pipeline;

4, 5 - a heating element,

б - the fan; 7 - branch pipe;

8 - capacity with smoking

preparation; 9 - device

of regulation of temperature of heating elements;

10 - hydraulic nozzle;

11 - conditioner;

12 - power unit

Экспериментальная коптильная установка позволяет варьировать параметры обработки: относительная влажность рабочей коптильной среды 20-100 %, температура 2150 °С, скорость до 20 м/с.

Результаты исследования массообмена представлены на рис. 3.

Рис. 3. Влияние скорости воздушного потока и размера частиц коптильной среды на количество осажденных коптильных компонентов: а - фенолов; б - кислот; в - карбонильных соединений Fig. 3. Influence of speed of an air stream and the size of particles of the smoking environment on quantity of the besieged smoking components: а - phenols; б - acids; в - carbonyl connections Математический анализ экспериментальных данных позволил представить полученные результаты в виде следующих уравнений:

Yx = 0,98 + 0,09^ -0,001Х2 -бхКГ4^2 -7,4х10^Х| -6,67 х10~5 ХхХ2, (2)

Y2 =3,31 + 0,37X1 +0,002 AS - 0,006 X,2 - 4,37 x 10~5 X22 + 0,0003 X2,

(3)

Y3 = 4,97 + 0,39X, 1 - 0,003 X2 + 0,007X2 - 3,7 x 10“5 X2 + 0,0008X,X2, (4)

где Y1 - содержание фенолов в копченом кальмаре, мг/100 г; Y2 - содержание кислот в копченом кальмаре, мг/100 г; Y3 - содержание карбонильных соединений в копченом кальмаре, мг/100 г; X1 - средний размер дисперсной фазы коптильной среды, °С; X2 -скорость коптильной среды, м/с.

Достоверность аппроксимации составила не ниже R2 = 0,95.

Полученные математические зависимости позволяют рассчитывать количество и соотношение основных коптильных компонентов коптильного препарата в продукте при различных параметрах процесса копчения, тем самым регулировать как единичные показатели качества копченого продукта (вкус, запах и цвет), так и его общее восприятие.

С этой целью были изготовлены образцы копченого кальмара с различным содержанием коптильных компонентов и установлена органолептическая оценка их частных показателей качества.

Для более объективной оценки участия фенолов, кислот и карбонильных соединений в образовании специфических свойств копчения были рассчитаны коэффициенты парной корреляции между концентрацией отдельных групп коптильных компонентов и органолептической оценкой экспериментальных образцов, обработанных при различных режимах коптильным препаратом «Жидкий дым “Березовый туман”», таблица.

Коэффициенты парной корреляции между концентрацией коптильных компонентов и органолептической оценкой образцов Factors of pair correlation between concentration of smoking components and an organoleptic assessment of samples

Фактор Коэффициент корреляции Критерий Стьюдента

Вкус копчения Аромат копчения Цвет поверхности

Фенолы 0,891 0,924 0,505

4,94 б,12 1,59

Кислоты 0,745 0,783 0,1б4

4,13 5,19 0,52

Карбонильные соединения 0,5б9 0,207 0,821

3,15 1,37 2,б0

Анализ данных таблицы показывает, что содержание фенолов, кислот и карбонильных соединений тесно взаимосвязаны с ароматом, вкусом и цветом копченого кальмара: с увеличением количества данных коптильных компонентов улучшается запах, вкус и цвет продукта. На это указывает достаточно высокое значение коэффициентов парной корреляции.

Аналогичные исследования были проведены для рыбных объектов, таких как голец, горбуша и сельдь, установлено влияние параметров копчения на формирование технологических свойств готовых продуктов.

Выводы

1. Разработан способ бездымного копчения кальмара, включающий циклическую поочередную обработку полуфабриката мелкодисперсной коптильной средой при температуре 50-65 °С и холодным воздухом с температурой 5-10 °С.

2. Установлен метод регулирования размера дисперсных частиц рабочей коптильной среды путем изменения давления в емкости с коптильным препаратом в пределах 150-600 кПа и диаметра выходного сечения гидравлической форсунки от 3 до 6,5 м2-10-6.

3. Разработана экспериментальная коптильная установка емкостью до 5 кг сырья, позволяющая варьировать параметры обработки: относительная влажность рабочей коптильной среды 20-100 %, температура 2-150 °C, скорость до 20 м/с.

4. Получены математические выражения, описывающие зависимость количества осажденных на полуфабрикат фенолов, органических кислот и карбонильных соединений коптильного препарата от скорости потока и размеров дисперсных частиц коптильной среды.

5. Установлена взаимосвязь между количеством осевших на полуфабрикат фенолов, кислот и карбонильных соединений и вкусом, ароматом копчения и цветом поверхности копченого продукта в виде коэффициентов парной корреляции.

Список литературы

1. Курко В.И. Основы бездымного копчения. - М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. - 232

с.

2. Воскресенский Н.А. Посол, копчение и сушка рыбы. - М.: Пищ. пром-сть, 1966. -548 с.

3. Ким Э.Н. Основы бездымного копчения гидробионтов: монография. -

Владивосток: Дальрыбвтуз, 1998. - 180 с.

4. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищ. пром-сть, 1973. - 340 с.

5. Пат. Российская Федерация. Установка для бездымного копчения / Э.Н. Ким, Е.Г. Тимчук; № 0095466; опубл. в БИ № 19 от 10.07.2010.

6. Пат. Российская Федерация. Установка для бездымного копчения / Э.Н. Ким, Е.Г. Тимчук; № 0095467; опубл. в БИ № 19 от 10.07.2010.

7. Проскура Ю.Д. Расчет процесса холодного копчения рыбы: учеб. пособие. -Владивосток: Дальрыбвтуз, 1985. - 75 с.

8. Никитин Б.Н. Основы теории копчения рыбы. - М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1982. -248 с.

9. Курко В.И. Методы исследования процесса копчения и копченых продуктов. - М.: Пищ. пром-сть, 1977. - 157 с.

Сведения об авторе: Тимчук Егор Геннадьевич, младший научный сотрудник,

e-mail: gore802@mail.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.