CC BY
81
ТЕХНОЛОГИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОБИОНТОВ
Д.М. Салтанов
Камчатский государственный технический университет, г. Петропавловск-Камчатский, 683003
e-mail: Saltanova-ns@yandex.ru
Определено оптимальное соотношение мясного и рыбного сырья для получения кулинарных изделий. Исследовано влияние технологических факторов на свойства бульонов из коллагенсодержащих рыбных отходов, обоснованы оптимальные условия получения бульонов. Разработана технология кулинарных изделий в гелеобразных заливках.
Ключевые слова: рыбное сырье, мясное сырье, кулинарные продукты, коллагенсодержащие отходы, гелеобразующая способность, заливки, сурими, фарш, сыворотка.
Technology of efficient hydrobionts processing. D.M. Saltanov (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskiy, Russia, 683003)
Best ratio of meat and fish raw products for producing culinary products is determined. Technological factors influence on bouillon condition made of collagen fish waste substances is researched. Best conditions for producing bouillon are proposed. Technology of culinary products in gel pickles is developed.
Key words: fish raw material, meat raw material, culinary products, collagen waste substances, gel-forming, pickles, surimi, forcemeat, whey.
Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, вкусовым качествам рыба широко применяется в повседневном рационе, а также в детском и диетическом питании. По пищевой ценности мясо рыбы не уступает мясу теплокровных животных, а во многих отношениях даже превосходит его. В рыбе содержатся незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, микро- и макроэлементы в оптимальных для организма человека соотношениях. Белок рыбы отличается хорошей усвояемостью. В процессе варки рыбы некоторая часть содержащихся в ней водорастворимых витаминов переходит в бульон, в связи с чем бульон целесообразно использовать для пищевых целей.
В последнее десятилетие увеличилось число людей, использующих готовые блюда и полуфабрикаты. Развитие рыбного кулинарного производства способно решить проблему комплексной переработки сырья с пониженной товарной ценностью, традиционно не используемого населением в пищу, а также вторичных продуктов переработки рыбы и выпуска из них пищевой высокопитательной, биологически полноценной продукции. Анализ данных рынка рыбных товаров показывает, что доля кулинарной продукции в целом по России составляет около 10%.
Основными видами рыбной кулинарной продукции являются рыбные колбасы, сосиски, пастообразные изделия и другие продукты. Сырьем для приготовления рыбной кулинарии служит в основном минтай. Росту выпуска кулинарных формованных изделий из гидробионтов способствует, прежде всего, возможность использования для их производства рыбы с механическими повреждениями и пищевых отходов от разделки сырья, что делает технологию обработки сырья малоотходной и позволяет вырабатывать дополнительно ценную высокопитательную пищевую продукцию. Технология производства рыбного фарша в качестве полуфабриката для выработки различных кулинарных изделий (колбас, сосисок, котлет, пельменей и др.) открывает новые возможности для рационального использования сырья.
Правительством РФ на период до 2020 г. принята Концепция развития рыбного хозяйства, где особое внимание уделяется разработке и внедрению технологий продуктов питания, отличающихся высоким качеством, безопасностью на основе комплексного использования рыбного сырья.
Целью проводимых исследований являлась разработка технологии кулинарных продуктов (из рыбного и мясного сырья) в гелеобразных заливках из коллагенсодержащих рыбных отходов.
В соответствии с поставленной целью предусматривалось решение следующих задач:
- определение оптимального соотношения мясного и рыбного сырья для получения кулинарных изделий (котлет) на основе реологических исследований и органолептических показателей;
- исследование влияния различных технологических факторов (вида среды, продолжительности тепловой обработки) на свойства бульонов из коллагенсодержащих рыбных отходов, их гелеобразующую способность; обоснование оптимальных условий получения рыбных бульонов;
- разработка рецептуры заливок из коллагенсодержащих рыбных отходов и творожной сыворотки;
- разработка технологии кулинарных изделий в гелеобразных заливках.
Объектами исследования являлись фарш мясной (свинина - 50%, говядина - 50%), фарш, промытый из минтая, отходы рыбные от разделки минтая (плавники, кожа, кости), сыворотка творожная, морская капуста, различные вкусоароматические добавки.
Для определения оптимальных соотношений мясного и рыбного сырья исследовали такие показатели фаршей, как липкость, предельное напряжение сдвига (ПНС) и водоудерживающую способность (ВУС). Для определения липкости и предельного напряжения сдвига использовали структурометр СТ-1М. Водоудерживающую способность образцов фарша определяли прессованием. Содержание жира в готовых кулинарных изделиях определяли экстракционновесовым способом.
При исследовании влияния различных технологических факторов на свойства рыбных бульонов определяли содержание сухих веществ с помощью рефрактометра ИРФ-454 Б2М, вязкость с помощью экспресс-анализатора консистенции ЭАК-1М, кинематическую вязкость с помощью капиллярного вискозиметра ВПЖ-4, температуры застудневания и плавления гелей с помощью термометра, водородный показатель водной среды, используемой для гидролиза коллагена,
с помощью рН-метра.
Для органолептической оценки оптимального соотношения композиционного состава заливок и кулинарных изделий с их добавлением использовали профильный метод [4, 5].
При производстве мясных кулинарных изделий производители стремятся сократить долю мясного фарша в них за счет использования различных добавок (растительного белка, воды, рыбного промытого фарша (сурими) и т. д.) с целью снижения себестоимости готового продукта. Сурими отличается высокими реологическими показателями (эластичностью, липкостью, водоудерживающей способностью), белым цветом, отсутствием рыбных запаха и вкуса и поэтому широко используется для получения продуктов заданного состава и структуры (формованных, структурированных, эмульсионных). Для придания этим продуктам определенных вкусоароматических свойств в рыбные фарши добавляют различные вкусовые ингредиенты. Такая продукция в последние годы пользуется повышенным спросом из-за высоких вкусовых качеств, низкой энергетической ценности, значительного содержания животного белка, низкой стоимости [1,
3, 6, 8].
Нами проведены исследования по обоснованию оптимальных соотношений мясного фарша и фарша сурими для получения кулинарных изделий (котлет). Для получения образцов фарша использовали следующие соотношения мясного и рыбного фарша:
- образец № 1: мясной фарш - 100%, сурими - 0%;
- образец № 2: мясной фарш - 70%, сурими - 30%;
- образец № 3: мясной фарш - 50%, сурими - 50%;
- образец № 4: мясной фарш - 30%, сурими - 70%;
- образец № 5: мясной фарш - 0%, сурими - 100%;
Сурими получали по традиционной технологии. Сырьем для получения сурими являлся минтай мороженый. Рыбу разделывали, отделяя мышечную ткань от костей, плавников и кожи, проводили грубое измельчение. Грубоизмельченный фарш промывали охлажденной до температуры не выше 10оС пресной водой. После промывания фарш почти полностью теряет водорастворимые белки, приобретает белый цвет, в нем отсутствуют признаки рыбного вкуса и запаха. Как правило, применяют двух- и трехкратное промывание при соотношении фарша и воды от 1 : 2 до 1 : 4. Продолжительность промывочного цикла составляла около 10 мин, а общее время промывания должно находиться в пределах 45 мин. После каждого промывочного цикла проводили отделение промывной воды. Полученную массу подвергали тонкому измельчению [1, 2].
Для обоснования оптимальных соотношений мясного фарша и сурими определяли реологические показатели фаршевых масс (предельное напряжение сдвига, липкость, водоудерживающую способность) (рис. 1).
80
к
н и
Й 70
I
1 60 1)
I 50
о
1)
§ 40
30 20 10 0
и
о
н
о
1)
См
I ПНС, кПа I Липкость, Па
1_ □ ВУС, %
№ 1 № 2 № 3 № 4 № 5
Образец
Рис. 1. Изменение реологических показателей фаршевых масс при различных соотношениях мясного фарша и фарша сурими
Из данных рис. 1 можно сделать вывод, что при добавлении фарша сурими к мясному фаршу реологические показатели всех образцов фарша улучшаются: происходит увеличение предельного напряжения сдвига, липкости и водоудерживающей способности.
Органолептические показатели готовых изделий определяли с использованием профильного метода (рис. 2).
Из рис. 2 видно, что наиболее оптимальным является соотношение мясного и рыбного фарша
- 50 : 50 (образец № 3) и 30 : 70 (образец № 4).
Полученные кулинарные изделия с добавлением сурими обладают более низкой калорийностью, чем приготовленные только из мясного фарша, и могут использоваться для диетического питания.
С целью максимального использования сырья дальнейшие исследования проводили на рыбных отходах, получаемых при разделке минтая.
Применение в рыбной отрасли глубокой разделки рыбы ведет к образованию большого количества коллагенсодержащих отходов (кожа, головы, плавники, кости), которые целесообразно использовать для получения желатиноподобных веществ, применяемых в качестве структурообразующих компонентов пищевых эмульсионных систем. Внедрение таких технологий в производство позволяет не только расширить ассортимент пищевых продуктов из гидробионтов, но и решить в определенной степени актуальную задачу повышения уровня пищевого использования добываемого сырья, являющуюся приоритетной в развитии отечественной рыбной отрасли.
Рыбный вкус
Общее
впечатление
Образец № 1
Рыбный вкус
Мясной
вкус
Образец № 2 !
Рыбный вкус
Рыбный вкус
Общее
впечатление
Мясной
вкус
Мясной
вкус
Образец №3 Образец №4
Рыбный вкус
Общее
впечатление
Мясной
вкус
Образец № 5
Рис. 2. Органолептические показатели образцов кулинарных изделий
В отходах минтая содержание коллагена следующее: в коже 19,70-20,09%, в плавниках 10,3210,98%, хребтовой кости - 3,89-5,02% (от сухого вещества). При тепловой обработке рыбных отходов коллаген в виде желатиноподобных веществ переходит в водную среду, образуя бульоны различной концентрации. Гидролиз коллагена в водную среду зависит от различных технологических факторов: температуры, продолжительности тепловой обработки, рН среды [1].
Исследователями установлено оптимальное соотношение воды и рыбных отходов, которое составляет 1 : 1, оптимальная температура гидролиза - 100оС. При таком режиме бульоны имеют наилучшие показатели кинематической вязкости и массовой доли сухих веществ [1, 2].
Нами проведены исследования по применению в качестве водной среды для гидролиза коллагена из отходов минтая творожной сыворотки (рН 4,7) [8]. Результаты эксперимента показали, что бульоны, полученные на основе сыворотки, обладают большей вязкостью, имеют более высокие температуры плавления и желирования, а студни, полученные из них, обладают большей прочностью и устойчивостью к внешнему воздействию, чем бульоны, полученные на воде. Физические свойства бульонов из отходов минтая отражены в таблице.
Рыбный бульон на творожной сыворотке Рыбный бульон на воде
Показатели Продолжительность гидролиза мин.
15 30 45 60 30 45 60 75
Температура желирования, оС 4,5 4 1 - - 0,5 1 0,5
Температура плавления, оС 8 6 3 - - 1,5 3 1
Вязкость, ед. (при температуре 4оС) 18 15 4,5 4,5 2,5 8 8 3
Содержание сухих веществ, % 11,8 12 12 12 5 7,5 8 8
Кинематическая вязкость, мм2/с2 (при температуре 10оС) 0,42 0,52 0,45 0,45 0,32 0,32 0,38 0,38
Нами установлено, что для получения студней из рыбного бульона на основе творожной сыворотки оптимальной является продолжительность гидролиза - 15 мин и 30 мин (см. табл.). При более высокой продолжительности гидролиза температура желирования студня очень низкая. Рыбные бульоны, полученные на воде, образуют очень слабые студни (продолжительность гидролиза 45-75 мин).
К структурообразующим свойствам рыбных бульонов относят, прежде всего, поверхностные
характеристики, в частности коэффициент поверхностного натяжения, а также эмульгирующую способность. Поверхностная активность рыбных бульонов зависит от содержания в них сухих веществ и температуры. Проявляя поверхностную активность, рыбные бульоны способны образовывать эмульсии, стабильность которых зависит от концентрации сухих веществ - с ростом концентрации стабильность возрастает [2, 6]. Содержание сухих веществ в рыбных бульонах, приготовленных на основе сыворотки выше (см. табл.). Полученные данные обосновывают возможность использования бульонов из отходов минтая на основе творожной сыворотки в качестве поверхностно-активных сред при изготовлении эмульсионных продуктов.
С увеличением в бульонах концентрации желатиноподобных веществ возрастает температура желирования и температура плавления студня. Нами установлено, что бульон на водной основе образует студень при температуре около 1оС, который начинает плавиться при 3оС, а бульон на основе творожной сыворотки образует студень при температуре 4оС, начинает плавиться при 6-8оС (см. табл.).
Таким образом, структурообразующие свойства бульонов из отходов минтая зависят, прежде всего, от содержания в них сухих веществ. Перспективным направлением использования таких бульонов является производство эмульсионных продуктов. Что касается студнеобразующих свойств бульонов, то низкие температуры желирования и плавления студней ограничивают возможность их использования в этом качестве.
В результате исследований нами установлены оптимальные режимы гидролиза коллагена из отходов минтая при использовании в качестве водной среды творожной сыворотки: соотношение отходов и творожной сыворотки - 1 : 1, температура гидролиза - 100оС, продолжительность гидролиза - 15 мин. При использовании этого же бульона получают эмульсию с наиболее густой консистенцией.
Использование творожной сыворотки для получения рыбных бульонов является целесообразным, так как при этом сокращается продолжительность гидролиза коллагена, что приводит
к снижению производственных затрат. Полученные бульоны обладают большей гелеобразующей способностью по сравнению с бульонами, приготовленными на воде. Использование сыворотки способствует повышению пищевой ценности бульонов, так как сыворотка содержит белки (глобулины, альбумины), жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины [7]. Кроме того, бульоны на сыворотке отличаются менее выраженным рыбным запахом.
На основе бульонов из отходов минтая, приготовленных с использованием творожной сыворотки, разработаны рецептуры соусов с добавлением морской капусты и папоротника.
Разработана технологическая схема производства кулинарной продукции в гелеобразных заливках (рис. 3), позволяющая кроме рыбного сырья использовать мясное сырье и вторичное сырье молочной промышленности.
В результате проведенных исследований обосновано оптимальное соотношение рыбного и мясного фарша для получения кулинарных изделий. Экспериментально подтверждена целесообразность использования вторичных ресурсов рыбной и молочной промышленности для получения коллагенсодержащих заливок. Обоснована возможность применения сыворотки творожной для теплового гидролиза коллагена отходов минтая с целью сокращения продолжительности технологического процесса.
Рис. 3. Технологическая схема производства кулинарной продукции в гелеобразных заливках
Разработана технология рациональной переработки минтая, которая позволяет получить продукт с высокими органолептическими показателями, высокой пищевой ценностью, низкой энергетической ценностью.
Литература
1. Богданов В.Д. Рыбные продукты с регулируемой структурой. - М.: Мир, 2005. - 310 с.
2. Богданов В.Д., Сафронова Т.М. Структурообразователи и рыбные композиции. - М.: ВНИРО, 1993. - 172 с.
3. Магзумова Н.В. Технология производства рыборастительных полуфабрикатов для школьного питания / Известия вузов. Пищевая технология. - 2007. - № 3. - С. 58-61.
4. Сафронова Т.М. Органолептическая оценка рыбной продукции: Справочник. - М.: Агропромиздат, 1985. - 216 с.
5. Сафронова Т.М. Справочник дегустатора рыбной продукции. - М.: ВНИРО, 1998. - 244 с.
6. Степуро М.В., Лобанов В.Г. Роль функциональных свойств белков в пищевой промышленности / Известия вузов. Пищевая технология. - 2007. - № 5-6. - С. 28-29.
7. Химический состав пищевых продуктов. - Кн. 2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов // Под ред. И. М. Скурихина, М. Н. Волгарева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 360 с.
8. Чернега Н.В. Разработка технологии многокомпонентных консервов в гелеобразных заливках из коллагенсодержащих рыбных ресурсов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. -Ставрополь, 2006. - 24 с.
