автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Импортозамещающие технологии производства аналогов функциональных японских продуктов с применением прудовой рыбы

На правах рукописи

Субботина Оксана Александровна

ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АНАЛОГОВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЯПОНСКИХ ПРОДУКТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРУДОВОЙ РЫБЫ

05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

005010788

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2011

005010788

Работа выполнена на кафедре пищевой биотехнологии и переработки

животного и рыбного сырья ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных

технологий

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Антипова Людмила Васильевна (ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Запорожский Алексей Александрович (ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет) кандидат технических наук, доцент Черемушкина Ирина Валентиновна (ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий)

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Астраханский государственный университет"

Защита состоится «27 »декабря 2011 года в 13 часов 30 минут на заседают диссертационного совета Д 212.035.04 при ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный университет инженерных технологий" по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, ауд. 035.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим присылал» в адрес совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета инженерных технологий

Автореферат диссертации размещен в сета Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации référât vak@xnon.eov.ru и на официальном сайте ФГБОУ ВПО ВГУИТ http://wvvw.vgta.vrn.ru « 25» ноября 2011 г.

Автореферат разослан «25» ноября 2011 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, д.т.н.

Голубева Л. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Согласно проекту стратегии развития торговли России до 2020 года, представленному Минпромторгом, россияне едят крайне мало основных продуктов питания. Так, потребление рыбы и рыбопродуктов в нашей стране ниже стандартов питания на 56%. Рыночные отношения диктуют условия, связанные с необходимостью расширения ассортимента продуктов высокой кулинарной готовности с заданными свойствами, с учетом спроса потребителей и доходности продукции.

Согласно оценкам специалистов, рост рынка японской кухни в России за последний год составил 15-20%. Визитной карточкой японской кулинарии являются суши и роллы. Негативной стороной роста популярности этого блюда в .мире является резко увеличившийся спрос на отдельные сорта рыб и, как результат, истощение их запасов. Поэтому для России актуальной задачей является совершенствование уже имеющихся и поиск новых источников и технологий по производству блюд, имитирующих японские, в адаптации к отечественным сырьевым ресурсам. Эта проблема приобретает особую актуальность из-за недостаточной реализации местных аквакультурных источников в питании россиян и малой их популяризация, слабой активности в реализации современной технологии производства. Прудовая рыба, до недавнего времени мало исследованная и используемая в крупномасштабном производстве рыбопродуктов, сегодня представляет мощный сырьевой ресурс для производства широкого спектра продуктов, I том числе аналоговых функциональным японским.

Обозначенная проблема приобретает особую остроту в связи с необходимостью регулирования физиологического статуса организма через питания. Рост уровня заболеваемости из-за экологической напряженности, стрессов и других причин требует создания продуктов с заданным соотношением пищевых нутриентов, содержащих защитные факторы.

В связи с этим возникает необходимость углубленных исследований в области химического состава отечественных рыбных источников, в аспекте импортозамещих производств получения продуктов высокой с биологической ценностью и потребительскими свойствами на уровне импортных продуктов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и цыбного сырья, Воронежского государственного университета инженерных технологий «Теория и практика производства биологически полноценных, комбинированных, аналоговых и функциональных продуктов питания на основе рационального использования сельскохозяйственных ресурсов с привлечением методов биотехнологии»

Цель работы состоит в исследовании физико-химических свойств и обоснование возможности использования местного прудового сырья в импортозамещающих технологиях функциональных кулинарных продуктов

В рамках поставленной цели решались следующие основные задачи:

- обосновать выбор источников рыбы отечественного производства для создания аналоговых функциональных кулинарных рыбопродуктов;

- дать гистологическую характеристику мяса карпа;

- исследовать закономерности изменения объекта исследования под действием созревателей при мариновании;

- обосновать режимы и разработать технологию аналоговых японских кулинарных изделий с использованием отечественного сырья;

- дать сравнительную характеристику качественных показателей готовых изделий;

- разработать проект технической документации на аналоги суши и роллов с использованием биомодифицированного мяса карпа и красителя;

- провести оценку экономической эффективности предлагаемых технических решений.

Научная новизна.

Обоснован выбор источников рыбы отечественного производства для создания аналоговых функциональных кулинарных рыбопродуктов.

Проведена оценка возможности применения мяса карпа в технологии функциональных продуктов, аналогичным японским.

Установлены особенности изменений мышечной ткани и костей карпа, происходящих под действием согревательного раствора. Доказано предпочтительное действие созревателя "Сал Интенсор 3" при обработке филе карпа.

Установлены функционально-технологические и биохимические изменения, протекающие в мышечной ткани карпа в процессе созревания и выявлены особенности развития и стадии автолиза, имеющие практическое значение в технологии японских кулинарных продуктов.

Изучена зависимость скорости проникновения красителя и обоснованы условия формирования целевых цветовых характеристик.

Путем моделирования ингредиентного состава обоснованы новые и усовершенствованы имеющиеся рецептурные композиции суши и роллов массового потребительского спроса с функциональными свойствами и заданным соотношением эссенциальных веществ.

Доказана высокая степень перевариваемости белков новых продуктов пищеварительными ферментами в опытах in vitro. Расчет биологическая ценность аналоговых функциональных японских продуктов с применением маринованного карпа составляет 89,15% (суши) и 85,93 % (роллы), что выше, чем базовые объекты на 11% и 10 % соответственно.

Практическая значимость. Разработаны новые технологии аналогов японских кулинарных продуктов - суши и роллов с применением отечественного сырья, которые включают предварительную обработку в течении 72 часов с применением созревателя в количестве 5 г на 1 литр воды (соотношение филе рыбы к согревательному раствору 1 кг/1литр), режимы и условия производства аналоговых функциональных японских продуктов с применением маринованного карпа, обладающих высоким уровнем пищевой и биологиче-

ской ценности. В результате подбора созревателя опытным путем был отобран созреватель СапИнтенсор-3 ООО "NESSE" по следующим характерным свойствам: снижает прочностные характеристики филе рыбы, а, следовательно, и размягчает межмышечные кости; увеличивает выход готового продукта; сокращает время созревания; оказывает консервирующие действие; нивелирует кровоподтеки рыбы; улучшает вкусовые показатели и консистенцию готового продукта; повышает рентабельность производства за счет низкой цены.

Для придания желательного цвета рекомендуется использовать натуральный смесевый краситель ЭкоБленд Лососевый производителя ООО "ЭкоКолор" в концентрации 0,05 г на 1 литр воды при окрашивании 1 кг рыбного сырья в течении 50 минут при t=2-4 С. Краситель ЭкоБленд Лососевый специально разработан для рыбной промышленности, устойчив к действию агрессивной среды солевого раствора. Во время маринования происходит равномерное окрашивание мяса рыбы по всему объему. Обеспечивается стабильность цвета при хранении окрашенных полуфабрикатов для суши и роллов.

С помощью методов математического моделирования разработаны рецептуры суши и роллов с применением карпа. Проведена технико-экономическая и дегустационная оценка новых продуктов.

Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на пищевом производстве компании ОАО "Центрторг" (ООО "СРТ-Плюс") и показали целесообразность и практическую значимость с эффектом снижения себестоимости выпускаемой продукции, повышение DCHTa-бельности производства за счет вовлечения местного прудового сырья в цикл производства продукции пищевого назначения. На новые виды продуктов разработан проект технической документации ТУ 9266-00102068108-2011 "Суши и роллы с маринованным карпом ".

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2407406 Способ приготовления суши с пресноводной рыбой.

Положения, выносимые на защиту.

- Обоснование выбора источников рыбы отечественного производства для создания аналоговых функциональных кулинарных рыбопродуктов;

- Условия использования карпа в технологии суши н роллов;

- Режимы и условия получения аналогов функциональных продуктов;

- Рецептуры новых продуктов;

- Свойства аналогов суши и роллов с использованием маринованного карпа и красителя;

Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 2, 3,. 15 паспорта специальности 05.18.07 - «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ».

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на отчетных научных конференциях Воронежской

государственной технологической академии (2008-2011); VII международной научно-практической конференции "Прогрессивные технологии развития" (г.Тамбов, 2010); III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов "Инновационные процессы в АПК" (г.Москва, 2011); Международной научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых "Инновационные направления развития АПК и повышение конкурентоспособности предприятий, отраслей и комплексов - вклад молодых ученых" (г.Ярославль, 2011); Международной научной конференции "Молодежная наука - пищевой промышленности" (г.Ставрополь, 2011); III Международной научной заочной конференции "Актуальные вопросы современной техники и технологии" (г. Липецк, 2011).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 15 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 5 статей и 5 тезисов докладов в периодических изданиях, 1 патент РФ.

Структура н объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, характеристику объектов и методов исследований, три главы экспериментальной части, выводы, список использованных источников и приложения. Работа содержит 152 страниц машинописного текста, 13 таблиц, 83 рисунка. Библиография включает 164 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и определены основные направления исследований.

Глава I. Аналитический обзор литературы. Осуществлен аналитический обзор данных научно-технической литературы, касающихся опыта отечественного и зарубежного производства функциональных продуктов питания. Проведена оценка роли рыбопродуктов в питании человека и создании продуктов с заданными свойствами.

Проанализированы особенности японского производства продуктов питания: ассортимента, источников и технологий, дана характеристика биологической ценности. Показана целесообразность совершенствования уже имеющихся и поиска новых технологий по производству блюд, аналоговых функциональным японским, в адаптации к отечественным сырьевым ресурсам.

Обозначена целесообразность изучения возможности применения протеолитических ферментных препаратов (созревателей) для получения рыбных продуктов с заданными свойствами.

Показано, что ассортимент производимой кулинарной рыбной продукции требует расширения и призван решать проблемы, связанные с изменяющимися условиями жизни и труда современного человека. В связи с чем важным является создание продуктов, имеющих в своем составе сбалансированные и легкоусвояемые компоненты.

Глава її. Экспериментальная часть. Объекты и методы исследований.

Рисунок 1. - Схема экспериментальных исследований

Объектами исследования служили: карп свежий по ГОСТ 24896, лосось свежий по ГОСТ 7449-96, упитанные, без отслаивания чешуи, ссадин, без порочащих запахов (ила, нефтепродуктов), суши и роллы с использованием маринованного карпа и красителя. Сырье приобреталось в гипермаркете "Линия" г. Воронежа. Экспериментальные исследования проводили в условиях НИЛ кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья, кафедры органической химии ВГУИТ, кафедры химии института МВД, испытательной лаборатории АНО «НТЦ Комбикорм». Анализ химического состава исследуемых объектов проводили в соответствии с действующей нормативной документацией: массовую долю влаги по ГОСТ 9793-74; жира - методом Сокслета по ГОСТ 23042-86; золы-по ГОСТ 15113.8-77; белка - фотометрически и методом Кьельдаля по ГОСТ 23327-78 с предварительной минерализацией проб. Расположение тонких «мускульных» или «туловищных» костей, пронизывающих мышцы устанавливали с помощью анатомирования тела рыбы. Для определения усилия среза использовали прибор ПМ - 3 в соответствии рекомендациями (Антипова Л.В. и д.р., 2001). Аминокислотный состав сырья определяли методом ионообменной хроматогра-ии на автоматическом аминоанализаторе AAA - 881 (производитель ехия), в соответствии с инструкцией к прибору. Витаминный состав определяли по ГОСТ 7047-55. Гистоморфологические исследования проводили по ГОСТ Р 50372. Переваримость белков исследуемых продуктов пищеварительными ферментами «in vitro» - методом Покровского-Ертанова. Определение гликогена и актомиозинового комплекса проводили методом ВЭЖХ. Содержание пирувата проводили колориметрическим методом. Органолептические показатели качества готовых изделий в соответствии с ГОСТ 9959-91. Функционально-технологические свойства: влагосвязывающую способность - по методу Грау и Хамма в модификации В.П. Воловинской и Б.И. Кельман; влагоудерживающую - со-ласно рекомендациям (Антипова Л.В. и д.р., 2001). С целью идентификации ароматических веществ разработанных рыбопродуктов нами применялся анализатор паров на основе матрицы разнородных (неравнозначных) сенсоров, имитирующий работу органа оооняния человека. Для определения рН суши и роллов готовили водную вытяжку в соотношении 1:10. рН водного экстракта определяли на патенциометре (рН-метре). Наличие интересующих веществ, микроорганизмов, пищевую и биологическую ценность, фракционный состав белков определяли в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, а также на основании известных методов исследования рыбного сырья и продуктов, описанных в современной литературе. (Антипова Л.В. и др., 2001, ГОСТ 10444.15-94, ГОСТ 50474-93, ГОСТ 50480-93, Скурихин И.М. и др, 2007). Цветовые характеристики окрашенных полуфабрикатов для суши и роллов из прудовой рыбы и контрольного образца определяли в программе Mathcaa при помощи сканера HP SCANJET G2410.

Порядок проведения эксперимента, объекты и методы исследований представлены на рис. 1.

Глава III. Обоснование выбора источников рыбы отечественного производства для созданчя аналоговых кулинарных продуктов

В нашей стране огромные запасы пресноводной рыбы, которые используются весьма не достаточно и не рационально.

Согласно маркетинговым исследованиям на территории воронежской области расположено: озер - 738; прудов - 2408, рек, длиной более

10 км - 1343. Общая площадь прудов в Воронежской области составляет более 3500 га, объем производства более 10000 т товарной рыбы. Главный вид прудовой рыбы - карп различных пород (2/3 всей реализуемой живой рыбы).

На фоне роста отечественного вылова и производства, снижаются поставки импортного филе лосося. Руководитель Аналитического центра информационного агентства по рыболовству отмечает, что в январе-сентябре 2011 года производство филе в России увеличилось на 29,3%. Импорт филе лосося сократился на 17.2%, так как Россельхознадзор запретил продажу лосося трех норвежских производителей на российском рынке, в связи с обнаружением бактерий листерии в продуктах производства. Это положительная тенденция, ведь качество рыбы, выращиваемой на фермах в Норвегии, оставляет желать лучшего, и польза для организма от ее употребления весьма сомнительна (foodmarkets.ru). Между тем спрос на продукцию японской кухни остается значительным, особенно суши и роллов (70% относительно других японских

блюд). .

На фоне активного процесса импсртозамещения по рыбе и возрастания значимости рыбных продуктов, производство функциональных продуктов на основе изучения химического состава и биологической ценности местных аквакультурных источников имеет большое экономическое и социальное значение, так как достигнутые результаты обеспечат рост эффективности производства, снижение себестоимости, увеличение возможностей удовлетворения покупательского спроса потребителей широких физиологических и социальных слоев, поддержание и коррекцию здоровья.

Основополагающей информацией для создания функциональных продуктов является химический состав. Как видно на рисунке 2, карп относится к белковым рыбам. В его мышечной ткани содержится 37,8 % белка, что превышает содержание белка в мышечной ткани лосося (17,5 %). Также в мышечной ткани карпа, по сравнению с лососем, содержится большее количество липидов. Следовательно, мясо карпа обладает большей энергетической ценностью, чем мясо лосося. Судя по массовой доле золы, мясо карпа не уступает и даже превосходит мясо лосося, что говорит об адекватности минерального состава.

ч

Влага Белок Жир Зола

□ Лосось О Кари

Рисунок 2 - Общий химический состав исследуемых видов рыб

Для сохранения хорошей структуры продукта необходим ряд белков и важно, чтобы они были в оптимальном соотношении. Экперименталь-ные данные по общему фракционному составу рыб приведенывттйгше 1.

Таблица 1 - Общий фракционный состав белков рыб

Наименование рыбы Содержание белков, г Всего

Водорастворимые Солерастворимые Щелочераствори-мые

Карп 8,45 20,84 1,01 30,0

Лосось 4,3 12,5 0,7 17,5

Проведя оценку фракционного состава белков карпа и лосося, можно заключить, что карп не уступает лососю по содержанию полноценных легкоусвояемых белков, сумма еодо- и солерастворимых фракций составляет более 95 %.

При характеристике пищевых ресурсов важнейшее значение имеет оценка состава входящих аминокислот, как главного критерия оценки биологической ценности. Как видно из данных таблицы 2, мышечная ткань карпа содержит полный набор незаменимых аминокислот. При этом биологическая ценность исследуемых рыб доказывает преимущество отечественного сырья.

Таблица 2 - Аминокислотный состав и расчетаые показатели

биологической ценности_

Наименование аминокислоты Карп Лосось Суточная потреб -ность Выполнение суточной потребности, %

карп лосось

1 2 3 4 5 6

Треонин 0,903 0,855 2,5 36,12 34,20

Валин 1,105 0,852 4 27,63 21,30

Метионин 0,506 0,620 3 16,87 20,67

Изолейцин 0,892 0,853 3,5 25,49 24,37

Лейцин 1,601 1,487 5 32,02 29,74

Лизин 1,706 1,628 4 42,65 40,70

Фенилаланин 0,699 0,641 3,5 19,97 18,3!

Аспарагннозая кислота 1,901 1,784 6 31,68 29,73

Серин 0,891 0,647 3 29,70 21,57

Глугаминовая кислота 2,712 2,921 16 16,95 18Д6

Премии 0,632 0,478 5 12,64 9,56

Цистии 0,202 0,198 2,3 8,78 8,61

Глицин 0,811 0,814 3 27,03 27,13

Алании 1,536 1,172 3 51,20 39,07

Тирозин 0,614 0,531 2,5 24,56 21,24

Гистидин 0,402 0,381 2 20,10 19,05

Аргинин 1,985 1,1 6 33,08 18,33

Итого 19.Ю 17,083 -

СКОРшш, % 60,15 57,78 -

КРАС, % 24,93 25,45 -

БЦ % 77,73 75,65 |

Та&дшаЗ-Содержание витаминов в мышечной ткани иссяадуемыхрыб

Содержание витаминов, мг/100 г. Карп Лосось Суточная потребность мг/ЮОг

1 2 3 4

А 0,021 0,03 1,5

Е 0,477 0,6 12

С 1,802 Сл. 70

д Следы 0,008 0,025

РР (ннацин) 1,501 2,5 15

Группа витаминов В

В6 0,168 0,18 2

ВІ2 0,0014 0,004 0,003

В2 (рибофлавин) 0,129 0,14 2

В1 (тиамин) 0,143 0,2 2

В9 (фолацин), 0,0093 0,008 0,2

ВЗ (пантоте-новая кислота) 0,207 1,3 3

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимы витамины и минеральные вещества. Повышенное содержание витаминов, минеральных веществ и незаменимых аминокислот приводит ювыше-нию иммунитета. Содержание витаминов в мышечной ткани исследуемых рыб представлено в таблице 3. Содержание таких витаминов, как ретинол (витамин А), токоферол (витамин Е), рибофлавин (витамин В2), В,, В6 подтверждает высокую пищевую ценность карпа.

Содержание минеральных веществ представлено в таблице 4. Видно, что мышечная ткань карпа содержит все необходимые организму человека минеральные вещества. Она богата такими минеральными веществами как кальций (30-35 мг/100г), фосфор (210-220 мг/100г), йод (50-54 мкг/ЮОг) и железо (0,5-0,8 мг/100г).

Таблица 4- Содержание минеральных веществ в мышечной ткани рыб

Содержание минеральных вешеетв Карп Лосось Суточная потребность, мг

Кальций, мг/100 г 35 12 800

Магний, мг/100 г 25 28 400

Калий, мг/100 г 265 441 2500

Фосфор, мг/100 г 210 245 1200

Сера, мг/100 г 180 - 500

Железо, мг/100 г 0,8 0,4 10

Цннк, мг/100 г 2,08 0,4 15

Йод, мкг/100 г 50 100

Магний, мкг/100 г 0,15 - 2

Фтор, мкг/100 г 25 - 100

Хром, мкг/100 г 55 - 800

В 100 г свежего карпа содержится 0,27' линолевой, 0,032 линоле-новой, 0,012 октадекатетраеновой, 0,022 арахидиновой, 0,012 докозапен-таеновой, 0,02 г докозагексаеновой полинекасыщенных жирных кислот. Коэффициента эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот равен 0,033.

Высокое содержание витаминов и микроэлементов, большое количество ненасыщенных жирных кислот, уровень биологической ценности характеризуют карп как потенциальный продукт для функционального питания.

Функционально-технологических свойства мышечной ткани карпа в сравнении с лососем представлены на рисунке 3. На диаграммах видно, что наибольшей ВСС, ЖУС обладает мышечная ткань карпа, это связано с тем, что в нем массовая доля белка выше, чем в мышечной ткани лосося. Значения эмульгирующей способности и стабильности эмульсии мышечной ткани карпа также значительно выше, чем мышечной ткани лосося. Таким образом, филе карпа обладает хорошими ФТС, что дает возможность его использования в получении широкого спектра кулинарных изделий с высоким качеством и выходом.

В Лосось Я Карп

Рисунок 3 - Функционально - технологические свойства мышечной ткани рыб

Сложность использования филе карпа заключается в присутствии большого количества тонких «мускульных» или «туловищных» костей, что диктует необходимость изучения их расположения в теле карпа. Нами было проведено анатомирование тела рыбы, которое показало, что в кранио - каудальном направлении межмышечные кости ориентируются от тела позвонка, крепясь дополнительной связкой к середине остистого отростка этого позвонка, к апикальной части остистого отростка следующего позвонка. Более мощные кости, прочно крепящиеся к остистым отросткам, выявлены в нижней половине грудной части и в верхней половике хвостовой части.

Таким образом, было определен характер расположения межмышечных костей в теле карпа, их наличие при приготовлении суши и роллов не приемлемо, поэтому нами предложено использование созре-вателей для размягчения «мускульных» костей рыбы.

Глава ГУ. Разработка условий использования карпа в технологии суши и роллов

Процесс~созревания рыбы сопровождается сложными биохимическими процессами. В естественных условиях эти процессы проходят под влиянием протеолитических ферментов, содержащихся во внутренних органах и тканях рыбы. При введении созревателей, эти процессы ускоряются из-за наличия в составе созревателей ферментов и регуляторов кислотности, которые изменяя pH среды, ускоряют процесс созревания и посола рыбы за счет усиления действия и активации ферментов, находящихся в мышечной ткани. Поддержание кислой реакции среды также необходимо для оптимизации протекания процессов созревания, в частности, для предотвращения развития нежелательной микрофлоры. Таким образом, препарат служит для размягчения мякоти и костей, усиливает процесс созревания рыбы, нивелирует кровоподтеки рыбы, улучшает вкусозые показатели и консистенцию готового продукта.

С целью подбора созревателя, способствующего наиболее эффективному размягчению костей, нами были взяты созревателн для рыбы ЗАО «Могунция норд-вест»: «Созреватель для рыбы арт. 50954»; «Сельдь нежная», «Сельдь плюс» и созреватель «Сал Интенсор 3» компании «Nesse» и исследована органолептическая оценка филе карпа в данных согревательных растворах. Соотношение филе рыбы к созревательному раствору по данным производителя: 1 кг / 1 литр

Рецептуры приготовления согревательных растворов, разработанные с учетом рекомендаций производителя, представлены в таблице 5. Таблица 5 - Рецептуры приготовления согревательных растворов

Компоненты Расход сырья

Рецептура № 1 Рецептура №2 Рецептура №3 Рецеп тура №4 Рецептура № 5

«Созреватель для рыбы арт. 50954» . г 8-15 7-15 - - -

Созреватель «Сельдь нежная», г - - 50 - -

Созреватель «Сельдь плюс», г - - - 5 -

Созреватель «Сал Интенсор 3», г - - - - 5

Стабилизатор фреш (арт.51301), г 3 - - - -

Бензонат, г - - - - 3

Вода, л 1 1 1 1 1

Соль поваренная, г 80 80 100 100 -

Уксус 10 %, г - 30 - - -

Уксусная кислота 70 %, г - - - - 4

Созревание длится 60-80 часов, при температуре 4-6 С. Режимы подобраны на основании теории тавтампрш^СТйрьйжк продуктов. Таким образом, было получено 5 образцов маринованного филе рыбы в разных согревательных растворах.

Для подбора оптимального времени маринования нами оыла проведена органолептическая оценка филе карпа в зависимости от времени маринования в созревательном растворе. Лучшими органолептическими показателями обладало филе карпа обработанное согревательными растворами «Созреватель для рыбы арт. 50954» и созреватель «Сал Интек-сор 3».

Микроструктурный анализ характеризуются высокой степенью объективности, позволяет наглядно определить, как качественные характеристики самого сырья, так и их изменения в процессе созревания.

/ * » * Л < /"''»'

а б в г

Рисунок 4 - Микроструктурная характеристика мышечной ткани карпа в процессе созревания а) Гистоструктура свежего мяса карпа, б) Архитектоника мышечной ткани карпа после 12 ч созревания., в)Архитектоника мышечной ткани карпа после 4Ь ч созревания г) Деформация мышечных волокон карпа после созревания в течение 72 ч

В препаратах свежего мяса рыб, мышечная ткань состоит, в основном, из плотно расположенных друг к другу продольных пучков мышечных волокон (рисунок 4, а). В препаратах, где мышечная ткань выдерживалась 12 часа, выявлялось незначительное разрыхление структуры мышечной ткани, деформирование отдельных волокон. Общее продольное расположение волокон сохранялось, но они выглядели скрученными, на отдельных участках фрагменгарованными (рисунок 4, б). В препаратах мышечной ткани, которая выдерживалась 48 часов, усиливались признаки автолиза. Наряду с уплотнением ядерного матрикса, увеличивалось количество ядер с признаками разрушения (рисунок 4, в). В результате дальнейшего развития ферментативных процессов физиологический аппарат субмикроскопического сокращения, т. е. тонкая структура акгомиозинового комплекса после максимума сокращений, разрушалась (рисунок 4, г). Оптимальное время маринования 72 часа.

Усилие среза характеризует изменение прочностных свойств мясного сырья в процессе созревания, что непосредственно влияет на орга-нолептаческие показатели, такие как нежность, разжевьшаемость, консистенцию готового продукта, которые, наряду с пищевой и биологической ценностью, характеризуют его качество. В связи с этим была изучена динамика изменения прочностных характеристик филе рыбы в

процессе созревания рисунок 5, 6. Контролем служили образцы, не подвергавшиеся какой-либо обработке.

И Контроль

Время маринования, ч №1 □ Образец №2 & Образец №3 Ш Образец №4 □ Образе

Рисунок 5 - Динамика изменения усилия среза при мариновании филе карпа в созревательном растворе (поперек волокон)

В Контроль □ Образен №3

Г" і1

1— р!

і . і_Я.

I Образец №1 ! Образец №4

Время маринования, ч О Образец №2 О Образец №5

Рисунок 6 - Динамика изменения усилия среза при мариновании филе

карпа в созревательном растворе (вдоль волокон) Представленные на рисунках 5, 6 данные показывают, что в процессе созревания происходит снижение прочностных характеристик филе рыбы по сравнению с контрольным образцом, а, следовательно, и размягчение тонких «мускульных» костей.

Основные автолитические изменения в мясе рыб были зафиксированы в образцах, где мышечная ткань выдерживалась в течении 12, 24, 48 при 1=2-4 С.

Известно, в период созревания в мышечной ткани рыб происходят сложные биохимические процессы, протекающие под действием ферментов созревателя. Пусковым механизмом служит распад мышечного гликогена, который приводит к резкому сдвигу величины рН ткани в кислую сторону. Как видно на графике (рисунок 7), распад мышечного гликогена наблюдается уже в первые часы созревания. Минимальное его содержание приходится на 24 часа хранения. О протекании сложных биохимических процессов возможно судить по изменению углеводной системы, в частности, по образованию глюкозы и пирувата (рисунок 8-9).

Рисунок 7 - Динамика изменений содержания гликогена в процессе созревания прудовой рыбы

Рисунок 8 - Динами 1шгвеяия содержания глюксоы в процессе созревании

"™"8"*—Карп свежий Лосось свежий Карп маринованный

0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

1 3 5 8 12 24 48 72 I, час

£. л---1-------1---л--1-1-—I.-1--<

и

о О I 3 5 8 12 24 48 72 О

1, час.

-"Ф"—Карп свежий ■ ©"»Лосось свежий —■М*—Карл маринованный

Рисунок 9 - Динамика изменения содержания пирувата в процессе созревания

На рисунках видно, что содержание глюкозы и пирувата в исследуемых видов рыб увеличивается в процессе хранения. Наибольшее увеличение глюкозы происходит в первые часы созревания (от 0 до 5 часов), что свидетельствует об активном распаде гликогена по пути гликогенолиза. Максимум накопления глюкозы приходится на 12 часов созревания для всех видов рыб

На первой стадии автолиза важное значение имеет уровень содержания в мясе АТФ (рисунок 10). Распад АТФ до АДФ, АМФ и фосфорной кислот приводит к усилению кислой среды в мясе рыб. Как видно на графике, распад АТФ происходит уже в первые часы созревания. Минимальное её содержание приходится на 24 часа хранения.

Изменения в углеводной и ферментной системах приводит к образованию актомиозинового комплекса. Закономерности изменения содержания актомиозинового комплекса в зависимости от времени хранения показаны на рисунке 11.

о о

I, час

| —.9— Карп свежий —в— Карп маринованный —9— Лосось свежий

Рисунок 10 - Изменение содержания АТФ в процессе созревания

' 17

Окоченение мышечной ткани, наблюдающееся уже в первые часы созревания, обусловлено образованием из белков актина и миозина нерастворимого комплекса. Наивысший подъем графиков на рисунке развивается в первые 3-5 часов. Полнее окоченение наступает за 8 часов созревания. Затем по мере увеличения концентрации молочной кислоты и коагуляции белков происходит распад актомиозикового комплекса. Распад этого комплекса начинается после 8 часов созревания, т.е. снимается явление окоченения и жесткости мяса, насг/пает мышечное разрешение и затем созревание - глубокий автолиз. Автолиз протекает по классическим законам, имеет выраженные стадии, которые согласуются с известными биохимическими и физико-химическими процессами.

а

а.

а> Ч О

О

-Карп свежий ■

-Лосось свежий ■

■ Карп маринованный

Рисунок 11 - Динамика изменения содержания актомиозинового комплекса в процессе созревания Таким образом, обработанное в созревателях мясо карпа можно использовать для производства суши и роллов. Однако для имитации цвета требуется использование красителей.

В связи с этим предложено использование натурального красителя на примере красителя ЭкоБленд Лососевый. Рецептуры приготовления растворов для окрашивания мышечной ткани карпа с учетом рекомендаций производителя представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Рецептуры приготовления растворов для

Компоненты Расход сырья

йиегауга №1 №2 Нздаура №3 йгцзп\рі №4 ' йаипурв №5

ЭкоБленд Лососевый, г 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

Вода, л і і 1 1 1

Режимы приготовления раствора для окрашивание определены на основании рекомендаций производителя. Заданную навеску сухого порошкообразного красителя ЭкоБленд Лососевый растворяем при перемешивании в 0,5 л питьевой воды. После полного растворения красителя (5-10 минут) в полученный раствор добавляем оставшуюся воду (0,5 л). Полуфабрикаты для суши из мышечной ткани карпа массой 15 г каждый погружаем в полученный раствор красно-оранжевого цвета и выдерживаем в течении 50 минут.

Таким образом, было получено 5 образцов филе карпа, окрашенного в растворах с разными концентрациями красителей. Контрольным образцом служило свежее филе лосося, приобретенное в гипермаркете "Линия". Цветовые характеристики окрашенных полуфабрикатов для суши из прудовой рыбы и контрольного образца определены в программе МаЛсас! и представлены в таблице 7. Показатели ЯиН характеризуют цвет полуфабриката, в и Ь яркость, В и 8 насыщенность цвета.

Таблица 7 - Цветовые характеристики окрашенных полуфабрикатов

для суши из прудовой рыбы и контрольного образца

Наименование образца Я С В Н Ь 8 Цвет

Контроль 187 123 68 28 128 119 й < 1

Образец № 1 194 124 69 26,4 132 129 } ■ - * Г '; '

Образец № 2 176 89 9 28,74 92,5 230,2 7 ."" • Г~ ' - 1

Образец № 3 177 86 6 28,07 91,5 238,3 1 . . Т

Образец № 4 176 51 И 14,55 93,5 225

Образец № 5 159 72 58 8,317 108,5 118,7

Неокрашенное филе карпа 166 142 108 35,17 137 62,67 5 5 * .

Таким образом, применение красителя ЭкоБленд Лососевый по рецептуре 1 для окрашивания мышечной ткани карпа в указанных в таблице' 6 концентрациях позволяет добиться цветовых характеристик наиболее приближенных к цветовым характеристикам лосося.

Обработанное в обоснованных нами режимах мясо карпа, использовано в рецептурно-компонентных решениях для производства суши и роллов. В качестве контрольной пробы использовали суши и роллы с лососем изготовленные в лабораторных условиях по представленной в таблице 8 рецептуре. При планировании и определении биологической ценности суши и роллов с карпом использовали метод компьютерного проектирования. Диаграммы функции желательности и их соответствие нормам питания, представленная на рисунке 12 (а и б), указывают на высокие показатели биологической ценности суши и роллов с карпом.

а

б

Рисунок 12 - Диаграмма функций желательности содержания

незаменимых аминокислот в рецептурах: а) суши из прудовой рыбы б) роллы из прудовой рыбы Разработаны сбалансированные по аминокислотному составу рыбные продукты на примере модификации рецептур суши и роллов из прудовой рыбы.

Таблица 8 - Рецептура суши и роллов с карпом и лососем после

оптимизации состава

Наиме- Расход сырья, г на одну порцию

нование Суши с карпом Суши с лососем Роллы с карпом Роллы с лососем

Брутто Нетто Брутто Нечто Брутто Нетто Брутто Нетто

Филе карпа 13 13 - - 28 28 - -

Филе лосося - - 15 15 - - 30 30

Согревательный раствор 13 13 - - 28 28 - -

Выход после маринова ния - 15 - - 30 -

Рисовая крупа 9 18 9 18 21 43 21 43

Вода 11 - ПТ~ - 17 - ¡7 -

Рисовый уксус 3 3 3 3 10 10 10 10

Хрен васаби 2 2 2 2 6 6 6 6

Лист кори - - - - 11 11 11 и

Авокадо - - - - 38 30 38 30

Выход | - 35 - 35 - 120 - 120

Глава У. Исследование свойств аналогов суши и роллов с использованием маринованного каппа и красителя

Полученные в соответствии с разработанной рецептурой продукты анализировали на начальном этапе и в процессе хранения. С целью определения продолжительности и температуры хранения суши и роллов были проведены исследования на выявление бактерий рода Salmonella, бактерий группы кишечной палочки, S. aureus. В качестве контрольной пробы использовали суши и роллы с лососем изготовленные в лабора-тосных условиях по представленной в таблице 8 рецептуре. Результаты опытов по всем из перечисленных показателей удовлетворяют требованиям СанПиН 2.3.2.1078, то есть данные виды микроорганизмов в суши и роллах не обнаружены. Из этого следует, что проследить хранимость этих продуктов возможно при исследовании общей обсемененности (КМАФАМ), которая не должна превышать 5 • 10 КОЕ/г. Анализируя экспериментальные данные можно сделать вывод, что суши и роллы с маринованным в согревательном растворе филе карпа хранятся на 6 часов дольше, чем суши и роллы со свежим филе лосося. Это обусловлено тем, что созревательный раствор оказывает бактериостатическое действие на микрофлору суши и роллов, т. е. замедляет рост н размножение микроорганизмов.

При характеристике пищевых продуктов важнейшие значение имеют их общий химический, аминокислотный и минеральный составы. Сравнительный химический состав и энергетическая ценность суши и роллов с карпом и лососем, представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Общий химический состав суши и роллов с карпом и

лососем

Пищевые вещества Наименование изделий Суточная потребность

Суши і ка роллы с эпом Суши и роллы с лососем

суши роллы суши роллы

Белки, г 18,1 21,9 11,4 14,7 80-100

Жиры, г 21,6 24,2 16,3 18,7 80-100

Углеводы, г 23,0 38,9 24,8 37,0 400-500

Энергетическая ценность, ккал 367 261 192,3 227,1 2800-3000

Полученные данные свидетельствуют, что суши и роллы с карпом характеризуются более высокой пищевой ценностью, чем суши и роллы с лососем.

Состав аминокислот, главным образом незаменимых, является одним из главных критериев оценки биологической ценности продукта.

Для углубленной характеристики показателей биологической ценности белковых компонентов продуктов целесообразно применять расчеты аминокислотных скоров (АС), коэффициентов различия аминокислотных скоров (КРАС) и биологической ценности (БЦ). Биологическая ценность суши и роллов с карпом составила 89,15 и 85,93 соответственно.

Как показали расчеты, суши и роллы с карпом содержат полный набор незаменимых аминокислот. Коэффициент различия аминокислот-

ного скора, указывающего на избыточное количество незаменимых аминокислот, не используемых на пластические цели, минимален для суши с карпом. Число дефицитных аминокислот в белках суши и роллов с карпом разное. Белки суши с карпом менее сбалансированы, скор менее 100 % отмечается для шести незаменимых аминокислот (валина, изолейцина, треонина, лейцина фенилаланина, лизина), а белки роллов с карпом пять аминокислот (валина, изолейцина, треонина, лейцина феннла-ланина) имеют скор более 100 %. Расчет показателей биологической ценности доказывает приведенные аргументы.

Средние данные о макро- и микроэлементном составе суши и роллов представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Макро и микроэлементный состав суши и роллов с

карпом

Элемент Наименование продукта Суточная потребность

суши с карпом роллы с карпом

Р, мг 48,14 128,09 1200

Na, мг 12.42 33,72 4000

К, мг 56,14 216,0 2500

Fe, мг 0,41 1,31 10

Mg, мг 8,13 26,72 2

Са, мг 10,21 36,98 800

Основным показателем биологической ценности пищевого продукта является его перевариваемость пищеварительными протеолитиче-сшми ферментами (пепсин, трипсин). Результаты исследований перевариваемое™ in vitro опытного и контрольного образцов показали, что перевариваемость опытного образца выше контрольного на 0,485 ммоль/дм3, то есть на 34 %.

ВЫВОДЫ

1 Обоснован выбор источников рыбы отечественного производства для создания аналоговых функциональных японских продуктов. Высокое содержание витаминов и микроэлементов (мышечная ткань карпа богата такими минеральными веществами как кальций (30-35 мг/УООг), фосфор (210-220 мгЛООг), йод (50-54 мкг/ЮОг) и железо (0,50,8 мг/100г))., большое количество полиненасыщенных жирных кислот (0,36 г в 100 г продукта), уровень биологической ценности (77,83%) характеризуют карп как потенциальное сырье для функционального питания.

2 Разработаны условия использования карпа в технологии и суши и роллов. Лучшими органолептическими показателями обладает филе карпа обработанное согревательными растворами «Созреватель для рыбы арт, 50954» и созреватель «Сал Интенсор 3». Оптимальное время маринования 72 часа. В процессе созревания происходит снижение прочностных характеристик филе рыбы по сравнению с контрольным образцом, а, следовательно, и размягчение тонких «мускульных» костей, причем при резании вдоль волокон требуется меньшее усилие.

3 Для придания желательного цвета рекомендуется использовать натуральный краситель "ЭкоБленд Лососевый" производитель ООО

"ЭкоКолор" в концентрации 0,05 г на 1 литр воды при окрашивании 1 кг рыбного сырья в течении 50 минут при t=2-4 С.

4 Исследованы свойства аналогов суши и роллов с использованием маринованного карпа и красителей. Из экспериментальных данных видно, что разработанные суши и роллы с использованием отечественного сырья - карпа вместо лосося являются биологически полноценными продуктами (БЦ = 89,15 и 85,93 % соответственно, перевариваемость разработанных продуктов выше перевариваемости традиционных на 34 %), имеют адекватный минеральный, химический состав и могут использоваться в общественном питании и розничной торговле.

5 Анализ рынка показал, что такая ассортиментная группа будет пользоваться спросом. По итогам проведенных исследований разработана техническая документация на технологию производства суши и роллов из прудовых рыб. Проведена лабораторная и промышленная апробация разработанных технологий, на базе ООО «СетьРозничнонТорговли-Плюс» кафе, г. Воронеж.

6 Использование в качестве сырья для производства суши и роллов карпа позволяет повысить потребительские качества продукции, без дополнительных капиталовложений. Замена на предложенную нами рецептуру даст годовой экономический эффект (Эг) равный для суши 142350 рублей, для роллов 167900 рублей.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Антипова JI.B. Сравнительная оценка лосося и карпа в технологии блюд японской кухни [Текст] / Л.В. Антипова, O.A. Субботина // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2011. - № 4. С. 32-34

2. Антипова JI.B. Исследование потребительских свойств имитационных японских блюд из прудовой рыбы [Текст] / JI.B. Антипова, O.A. Субботина //Вестник воронежской государственной технологической академии.-2011.-№3, С. 75-78

3. Субботина O.A. Импортозамещающие технологии производства блюд японкой кухни из прудовой рыбы [Текст] / O.A. Субботина // Рыбное хозяйство.- 2011.- №3, С. 107-111

4. Субботина O.A. Применение синтетических красителей для производства импортозамещающих аналоговых кулинарных продуктов. [Текст] // O.A. Субботина //Рыбное хозяйство.- 2011.- №5., С.119-120

Статьи и материалы конференций, научно-теоретическнх и производственных изданий

5 Антипова JI.B. Использование отечественных сырьевых ресурсов для производства кулинарных продуктов японской кухни [Текст] / Л.В. Антипова, O.A. Субботина //Рыбная промышленность,- 2011.- №2, С. 4S-50-

6 Субботина O.A. Свойства мяса прудовых рыб применительно к технологии блюд и продуктов японской кухни [Текст]/О.А. Субботина // Материалы XLVIII отчетной научной конференции за 2009 год: В 3 ч. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 2010. - ч. 1. - С. 168

7 Субботина О. А. Применение созревателей для обработки прудовой рыбы [Текст]/О.А. Субботина // Материалы X научно-практической конференции. Воронеж, межрегион, ин-т переподгот. кадров пищ. и перераб. пром-ти, Воронеж, 2010.- С. 105-111

8 Субботина О. А. Перспективы развития рыбного рынка импорто-замещения [Текст]/О.А. Субботина //Прогрессивные технологии раз-витая:Сборник материалов VII международной научно-практической конференции.-Тамбов: Издательство ТАМБОВПРИНТ, 2010.-С. 125-127 ......,,..9 Веретенникова Н.В. Изучение возможности использования прудовой рыбы для производства суши [Текст]/Н.В. Веретенникова, O.A. Субботина, Ю.Н. Подвигина// Современные наукоемкие технологии,-2010-С.60-61

10 Субботина O.A. Совершенствование технологии переработки карпа [Текст]/О.А. Субботина //III Международная научно-практическая конференция преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов "Инновационные процессы в АПК", - М.: Российский Университет дружбы народов, 2011. С. 145 - 146.

11 Субботина O.A. Оценка эффективности использования прудовых рыб в производстве продуктов для оптимального питания [Текст]/О.А. Субботина // Международная научно-практическая конференция аспирантов и молодых ученых "Инновационные направления развития АПК и повышение конкурентоспособности предприятий, отраслей и комплексов - вклад молодых ученых", - Ярославль. : Ярославская государственная сельскохозяйственная академия, 2011, С. 184 -189.

12 Субботина O.A. Особенности технологии производства импортозамещающих кулинарных продуктов из прудовых рыб [Текст]/О.А. Субботина / Международная научная конференция "Молодежная наука

- пищевой промышленности", - Ставрополь.: Севере - Кавказский государственный технический университет, 2011, С. 156-160.

13 Субботина O.A. Оценка интенсивности аромата импортозаме-щающи кулинарных продуктов из прудовой рыбы [Текст]/О.А. Субботина , Международная научная конференция Молодежная наука

- пищевой промышленности", - Ставрополь.: Северо - Кавказский государственный технический университет, 2011, С. 161-163.

14 Субботина O.A. Новое в технологии импортозамещающих продуктов питания [Текст]/О.А. Субботина // Ш - я Международная научная заочная конференция "Актуальные вопросы современной техники и технологии", Липецк. Научно-исследовательский центр "Аксиома ", 2011, С.140-141.

Изобретения

15 Патент № 2407406 Способ приготовления суши с пресноводной рыбой / Антипова Л.В., Веретенникова Н.В., Субботина O.A. - Заявл. 08.07.2009. Опубл. 27.12.2010.

Подписано в печать 25.11.2011. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ. №313

ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий

Отдел полиграфии ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» Адрес университета и отдела полиграфии: 394000 Воронеж, пр. Революции, 19

61 12-5/1400

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ"

ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АНАЛОГОВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЯПОНСКИХ ПРОДУКТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРУДОВОЙ РЫБЫ

05.18.07 - «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

Субботина Оксана Александровна

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Антипова Л.В.

Воронеж-2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Производство функциональных продуктов питания: зарубежный и отечественный опыт

1.2. Роль рыбопродуктов в питании человека и создание функциональных продуктов питания

1.3. Особенности японского производства здоровых продуктов питания: ассортимент, источники, технологии

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований

2.2. Схема экспериментальных исследований

2.3. Общие методы исследований

2.4. Специальные методы исследования

2.5. Статистическая обработка результатов эксперимента ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ИСТОЧНИКОВ РЫБЫ

ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ АНАЛОГОВЫХ КУЛИНАРНЫХ ПРОДУКТОВ

3.1 Сегменты рыбопродуктов на отечественном и мировом рынках

3.2 Оценка возможности замены импортной рыбы в технологии аналогов суши и роллов на основе комплекса свойств

3.3 Исследование физико-химических свойств мяса рыбы применительно к технологии суши и роллов

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УСЛОВИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАРПА В ТЕХНОЛОГИИ СУШИ И РОЛЛОВ

4.1 Обоснования выбора созревателей и условий их применения

4.2 Исследование влияния созревателей на биохимические и

микроструктурные свойства сырья

4.3 Исследование свойств маринованного мяса карпа

4.4 Подбор красителя и условий обработки карпа в достижении заданного уровня цветности

4-6

7 7-24

25-42

43-57 58

58

59 60-64 64-79 80-82

83

83-92 92 -96

96-100

101

101-110 110-115

116-119 119-120

4.5 Разработка рецептуры и технологии производства аналоговых 120-126 кулинарных рыбопродуктов функционального назначения с использованием сырья отечественного производства Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АНАЛОГОВ СУШИ И РОЛЛОВ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАРИНОВАННОГО КАРПА И КРАСИТЕЛЯ

5.1 Химический состав 126

5.2 Пищевая и биологическая ценность 127-130

5.3 Наличие основных и биологически активных веществ в 130-134 соответствии с нормами в питании

ВЫВОДЫ 135_136

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 137-152

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Оценка экономической эффективности 153-159 новых технических решений

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Проекты технической документации на 160-179 разработанную продукцию

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты производственных испытаний 180 -192

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Объекты интеллектуальной собственности 193 -194

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Диплом 195-196

ВВЕДЕНИЕ

Согласно оценкам специалистов, рост рынка японской кухни в России за последний год составил 15-20% [137]. Визитной карточкой японской кулинарии являются суши и роллы. Негативной стороной роста популярности этого блюда в мире является резко увеличившийся спрос на отдельные сорта рыб и, как результат, истощение их запасов. Поэтому для России актуальной задачей является совершенствование уже имеющихся и поиск новых источников и технологий по производству блюд, имитирующих японские, в адаптации к отечественным сырьевым ресурсам. Эта проблема приобретает особую актуальность из-за недостаточной реализации местных аквакультурных источников в питании россиян и малой их популяризация, слабой активности в реализации современной технологии производства. Прудовая рыба, до недавнего времени мало исследованная и используемая в крупномасштабном производстве рыбопродуктов, сегодня представляет мощный сырьевой ресурс для производства широкого спектра продуктов, в том числе аналоговых функциональным японским.

Согласно маркетинговым исследованиям на территории воронежской области расположено: озер - 738; прудов - 2408, рек, длиной более 10 км - 1343. Общая площадь прудов в Воронежской области составляет более 3500 га, объем производства более 10000 т товарной рыбы. Объем товарной рыбы в ЦЧР составляет 7680 тонн, из них 1920 тонн в Воронежской области [10].

Обозначенная проблема приобретает особую остроту в связи с необходимостью регулирования физиологического статуса организма через питания. Рост уровня заболеваемости из-за экологической напряженности, стрессов и других причин требует создания продуктов с заданным соотношением пищевых нутриентов, содержащих защитные факторы.

В связи с этим возникает необходимость углубленных исследований в области химического состава отечественных рыбных источников, в аспекте

импортозамещих производств получения продуктов с высокой биологической ценностью и потребительскими свойствами на уровне импортных продуктов.

Существенный вклад в разработку теоретических и практических основ технологии переработки прудовой рыбы, а также производства структурированных, комбинированных, имитационных продуктов питания функционального назначения из рыбного и растительного сырья внесли отечественные ученые J1. В. Антипова, JI.C. Абрамова, М.П. Андреев, С.А. Артюхова, JI.A. Борисенко, Г.М. Зайко, Е.Е. Иванова, Г.И. Касьянов, О.Я. Мезенова, A.A. Покровский. Н.И. Рехина, J1.T. Серпунина, H.A. Студенцова, Ю.А. Фатыхов, В.И. Шендерюк и др.

Диссертационное исследование соответствует п. 2, 3, 15 паспорта специальности 05.18.07 - «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ». Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья, Воронежского государственного университета инженерных технологий «Теория и практика производства биологически полноценных, комбинированных, аналоговых и функциональных продуктов питания на основе рационального использования сельскохозяйственных ресурсов с привлечением методов биотехнологии».

Цель работы состоит в исследовании физико-химических свойств и обоснование возможности использования местного прудового сырья в импортозамещающих технологиях функциональных кулинарных продуктов.

В рамках поставленной цели решались следующие основные задачи:

- обосновать выбор источников рыбы отечественного производства для создания аналоговых функциональных кулинарных рыбопродуктов;

- дать гистологическую характеристику мяса карпа;

- исследовать закономерности изменения объекта исследования под действием созревателей при мариновании;

- обосновать режимы и разработать технологию аналоговых японских кулинарных изделий с использованием отечественного сырья;

- дать сравнительную характеристику качественных показателей готовых изделий;

- разработать проект технической документации на аналоги суши и роллов с использованием биомодифицированного мяса карпа и красителя;

провести оценку экономической эффективности предлагаемых технических решений.

ГЛАВА I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Производство функциональных продуктов питания: зарубежный и отечественный опыт

Современные эпидемиологические и статистические исследования свидетельствуют о серьезных изменениях и нарушениях структуры и качества питания населения многих индустриальных государств. Основные нарушения пищевого статуса: дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов (А, С, Bi, В2, Е, фолиевой кислоты), минеральных веществ и микроэлементов (кальция, железа, йода, фтора, цинка), пищевых волокон, избыточное потребление животных жиров и углеводов [52, 147, 148, 149].

В сложившихся условиях, важное значение, имеют разработка и внедрение прогрессивных технологий переработки продовольственного сырья и производства пищевых продуктов, обеспечивающих максимальную сохранность эндогенных нутриентов, развитие новых биотехнологий получения источников пищи с заданными свойствами [3].

В 80-е годы прошлого века акад. A.M. Уголев разработал основные положения новой междисциплинарной науки, изучающей процессы ассимиляции пищи и трофических взаимоотношений на всех уровнях организации биологических систем - трофологию [123].

Основными положениями теории адекватного питания A.M. Уголева являются следующие: питание поддерживает молекулярный состав и возмещает энергетические и пластические расходы организма на основной обмен, рост и выполненную работу; необходимыми компонентами пищи являются не только нутриенты, но и балластные вещества (пищевые волокна); нормальное питание обусловлено несколькими потоками как нутритивных, так и регуляторных веществ, имеющих жизненно важное значение (гормоны и пептиды пищеварительной системы, вторичный поток вновь синтезируемых кишечной микрофлорой нутриентов и токсинов, резорбция продуктов незавершенного

гидролиза пищи, а также различных токсинов, содержащихся в последней). Активизировать защитные силы организма, нормализовать обмен веществ и функции пищеварительной системы позволяет правильное, здоровое питание, являющееся в данном случае мощным профилактическим средством [123].

Дефицит времени для большинства людей стал причиной нарушения ритмичного поступления в организм питательных веществ, привел к качественному и количественному нарушению рациона питания и, как следствие, к энергетическому дисбалансу. Современный человек больше потребляет калорий, чем тратит, в его рационе в основном преобладают рафинированные продукты и полуфабрикаты, которые после промышленной переработки лишены многих незаменимых факторов питания (витаминов, микроэлементов, пищевых волокон и др.), содержат консерванты и другие вредные примеси, необходимые для сохранения товарного вида продукта. В то же время известно, что обеспечение нормальной жизнедеятельности организма возможно при условии его снабжения не только адекватными количествами энергии и белка, но и при соблюдении достаточно строгих взаимоотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждому из которых в обмене веществ принадлежит специфическая роль. Одной из наиболее общих биологических закономерностей является правило: ферментные наборы организма соответствуют химическим структурам пищи, и нарушение этого соответствия служит причиной многих болезней [1, 147, 148, 150, 151, 152, 154].

Современной медицинской наукой также принята концепция оптимального питания. Это означает, что осуществлен переход от концепции адекватного питании, когда в основном регламентировались и нормировались макронутриенты - источники жира, источники энергии, пластического материала (липиды, белки, жиры), к концепции оптимального питания, когда спектр необходимых для жизнедеятельности организма пищевых веществ и других минорных компонентов, на которые раньше не обращали внимании, значительно расширен.

В рамках развития концепции оптимального питания сформировалось новое направление науки о питании - концепция функционального питания или концепция функциональной пищи, которая включает разработку теоретических основ, производства, реализации и потребления функциональных продуктов. В развитых странах сектор функциональных продуктов и напитков имеет первостепенное значение - это наиболее удобная, естественная форма внесения и обогащения организма человека микронутриентами: витаминами, минеральными веществами, микроэлементами и другими минорными компонентами, например полифенолами, источником которых служат фрукты, овощи, ягоды и т.д.. [149, 150, 153, 160, 162].

Концепция позитивного (здорового, функционального) питания впервые сформулирована в Японии в начале 80-х годов прошлого столетия, где приобрели большую популярность так называемые функциональные пищевые продукты. Под этим термином подразумевают продукты, предназначенные для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами населения, снижающие риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющие и улучшающие здоровье за счет наличия в его составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов [161, 163, 164].

Японские исследователи выделили три условия, определяющие функциональную пищу: это пища (а не капсула, таблетка или порошок), приготовленная из природных натуральных ингредиентов; ее можно и нужно употреблять в составе ежедневного рациона; при употреблении она обладает определенным действием, регулирующим определенные процессы в организме, например, усиление механизма биологической защиты, предупреждение определенного заболевания, контроль физического и душевного состояния, замедление процесса старения. Эта группа получила название FOUSHU - Foods for specifid helth use. Требования к входящим в нее продуктам (в т.ч. с бифидобактериями, кальцием и соевыми белками) были определены национальным стандартом, введенным в 1991 г [144, 145, 151, 155].

Вскоре в связи с усиливающимся интересом в ЕС была образована Европейская комиссия для действий в рамках «науки о функциональной пище» в Европе (FUFOSE). Задачей этой комиссии была разработка и утверждение научно обоснованного подхода к действиям, необходимым для поддержки развития производства пищевых продуктов, которые могут оказывать лечебное воздействие на определенные физиологические функции, а также могут улучшить здоровье и снизить риск заболеваний [2].

Д. Поттер выделил семь основных видов функциональных ингредиентов, придающих продуктам позитивного питания функциональные свойства: пищевые волокна (растворимые и нерастворимые); витамины (А, группа В, D и т.д.); минеральные вещества (такие, как кальций, железо); полиненасыщенные жиры (растительные масла, рыбий жир, омега-3-жирные кислоты); антиоксид анты: бета-каротин и витамины (аскорбиновая кислота - витамин С и альфа-токоферол - витамин Е); олигосахариды (как субстрат для полезных бактерий); группа, включающая микроэлементы, лактобактерии, бифидобактерии и другие. В последнее время этот список заметно расширился. На европейской конференции по технологии нутрицевтиков только в качестве ингредиентов для производства продуктов функционального питания выделено уже 54 позиции, а собственно категорий функционального питания - 20 [2].

Место позитивного питания исследователи определяют, как среднее между обычным рационом и питанием диетическим. Помимо потребительских свойств функциональные продукты обладают свойствами физиологического воздействия, основными видами которого признаны: позитивное воздействие на метаболизм различных субстратов (сохранение энергетического баланса, поддержание массы тела, уровень глюкозы, инсулина и др.); защита против соединений, обладающих оксидантной активностью; позитивное воздействие на сердечно-сосудистую систему; физиологию желудочно-кишечного тракта; состояние кишечной микрофлоры; состояние иммунной системы [53, 54, 156] .

По мнению [159] в категорию ФПП следует включать: продукты питания, естественно содержащие требуемые количества функционального ингредиента

или группы их; натуральные продукты, дополнительно обогащенные каким-либо функциональным ингредиентом или группой их; натуральные продукты, из которых удален компонент, препятствующий проявлению физиологической активности присутствующих в них функциональных ингредиентов; натуральные продукты, в которых исходные потенциальные функциональные ингредиенты модифицированы таким образом, что они начинают проявлять свою физиологическую активность или эта активность усиливается; натуральные пищевые продукты, в которых в результате тех или иных модификаций биоусвояемость входящих в них функциональных ингредиентов увеличивается; натуральные или искусственные продукты, которые в результате применения комбинации вышеуказанных технологических приемов, приобретают способность сохранять и улучшать физическое и психическое здоровье человека, снижать риск возникновения заболеваний.

Учитывая особенности состава и свойств функциональных пищевых продуктов по сравнению с традиционными, с учетом технологической специфики можно выделить три основные категории функциональных продуктов: традиционные продукты, содержащие в нативном виде значительные количества физиологически функциональных ингредиентов или их группы; традиционные продукты, в которых технологически понижено содержание вредных для здоровья компонентов, присутствие которых в продукте препятствует проявлению биологической и физиологической активности или биоусвояемости входящих в его состав функциональных ингредиентов (технологический прием - избирательное извлечение, разрушение, частичная или полная замена вредных для здоровья ингредиентов другими более ценными); традиционные продукты, дополнительно обогащенные функциональными ингредиентами с помощью различных технологич