автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Обоснование дифференциации сортности мороженой рыбы на основе интегрального показателя качества

На правах рукописи

Притыкина Наталья Анатольевна

ОБОСНОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ СОРТНОСТИ МОРОЖЕНОЙ РЫБЫ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Калининград - 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Калининградском государственном техническом университете» на кафедре технологии продуктов питания.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Семенов Борис Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Фатыхов Юрий Алексеевич кандидат технических наук Харькин Александр Акимович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Атлантический научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии».

Защита диссертации состоится «16» декабря 2005г. в 16.30 часов на заседании диссертационного совета Д 307.007.01 в Калининградском государственном техническом университете по адресу: 236000, Калининград, Советский пр. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Калининградского государственного технического университета.

Автореферат разослан «_» ноября 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

коь-м г/г им

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За период с 1991 по 2004 г.г. потребление рыбной продукции на душу населения в России сократилось в 1,5 раза и составило около 12 кг в год. В соответствии с концепцией развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года намечено обеспечить удовлетворение внутреннего спроса на рыбную продукцию путем увеличения масштабов добычи рыбы.

В настоящее время максимально использовать ресурсы выловленной рыбы бывает затруднительно, поскольку заниженные сроки хранения мороженой рыбы не позволяют удовлетворить спрос из-за отдаленности регионов от места добычи рыбы.

Дополнительным способом решения проблемы обеспечения населения качественной рыбной продукцией может явиться увеличение срока хранения мороженой рыбы свыше нормативного периода за счет более достоверной оценки ее качества

Качество является сложной совокупностью многих свойств и признаков объекта, имеющих численную характеристику. При этом основной сложностью оценки качественного состояния мороженой рыбы является адекватное объединение этих признаков.

В связи с этим тема работы является актуальной и представляет интерес как для науки, так и для практики

Цель и задачи исследования Целью настоящей работы является совершенствование методики комплексной оценки качества рыбного сырья для определения допустимых сроков его холодильного хранения и установления возможности последующего использования.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования: -обосновать квалиметрический подход к оценке качества рыбного сырья и разработать компьютерную методику расчета интегрального показателя;

-установить временную изменчивость комплекса показателей качества рыбного сырья в диапазоне положительных и отрицательных температур;

-определить продолжительность хранения мороженого рыбного сырья в зависимости от температурного режима;

- определить предельное значение интегрального показателя качества для дифференциации сортности мороженой рыбы, характеризующее направление его использования;

- провести технологическую апробацию копченой рыбы, произведенной из мороженого сырья пролонгированного срока хранения.___

Научная новизна работы.

РОС НАЦИОНАЛЬНА? БИБЛИОТЕКА

Установлены закономерности органолептических, микробиологических, физико-химических и биохимических изменений мышечной ткани при хранении в диапазоне положительных и отрицательных температур.

Разработана методология расчета интегрального показателя качества в процессе хранения рыбного сырья, учитывающего направленность изменения комплекса показателей в процессе хранения.

Математически описан процесс изменения качества сырья при хранении с учетом биологических особенностей рыб

Обоснована методика установления продолжительности хранения рыбы в зависимости от химико-технологических факторов (стойкость к хранению, содержание жира, задаваемый уровень качества) и температурных условий хранения (в диапазоне от О°С и выше и от минус 5 °С и ниже).

Научно обоснована дифференциация сортности мороженого сырья в зависимости от значений интегрального показателя качества

Практическая значимость. Разработана методика расчета уровня качества на основе интегрального показателя и по этому показателю установлены эмпирические зависимости для прогнозирования продолжительности хранения рыбы. Разработан алгоритм выбора направления переработки сырья. Показана экономическая целесообразность использования мороженой рыбы допустимого срока хранения в качестве сырья для производства продукции холодного копчения. Подтверждена возможность моделирования физико-химических и биохимических процессов в теле рыбы в

диапазонах температур: С. +20 С ] и [-20 С -5 с] Разработана компьютерная программа расчета интегрального показателя качества в среде Delphi. Разработаны проекты ТУ «Рыба мороженая. Полуфабрикат для холодного копчения», и уточненное ТУ «Рыба холодного копчения», позволяющее использовать мороженое сырье допустимых сроков хранения для производства рыбы холодного копчения (лещ, карп, судак) I и П сорта.

Отдельные части диссертационной работы включены в материалы теоретических курсов и практических занятий: для направления 260100.62 «Технология продуктов питания»; для специальности 260100 68 «Технология рыбы и рыбных продуктов»; для специальности 260501.65 «Технология общественного питания».

Достоверность. Достоверность практических и теоретических разработок подтверждается результатами экспериментальных и расчетных исследований комплекса органолептических, микробиологических, физико-химических и биохимических изменений, позволяющих сделать вывод об эффективности разработанного квали-метрического подхода.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международной научной конференции «Инновации в науке и образова-

нии - 2003» (г Калининград), 3-ей Международной конференции «Морские технологии: проблемы и решения» (г. Керчь, Украина, 2004); Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2004» (г Калининград), II Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (г. Воронеж, 2004г); Международной научно-технической конференции «MECHANIKA-2005» (г Каунас, Литва); Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2005» (г Калининград).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 8 опубликованных работах

На защиту выносятся следующие положения:

Результаты анализа влияния температурных условий на комплекс органолепти-ческих, микробиологических, физико-химических и биохимических изменений мышечной ткани рыбного сырья

Расчет интегрального показателя качества и его изменения в процессе хранения рыбы при различных температурах.

Результат определения допустимого срока хранения на основе интегрального показателя качества с учетом биохимических особенностей сырья (содержания жира, стойкости к хранению) и технологических режимов хранения.

Научное обоснование дифференциации технологической переработки мороженого рыбного сырья нормированного и пролонгированного сроков хранения

Структура и объем работы Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, методическую и экспериментальную части, выводы, список использованной литературы Работа изложена на 128 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц и 33 рисунка

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дана оценка состояния проблемы, определены цели и задачи исследования, указаны научная новизна и практическое значение диссертации

В первой главе «Современное состояние вопроса о моделировании и установлении продолжительности хранения пищевых продуктов» проведен анализ по проблемам квалиметрии пищевых продуктов и факторам, влияющим на формирование качества, а также методологии прогнозирования допустимых сроков хранения.

Вопросам оценки качества мороженых продуктов посвящены работы отечественных и зарубежных исследователей: Агжитовой JI А., Бражникова A.M., Григорь-

ева А.А., Зинчука Г А, Константинова Л И , Рютова Д Г., Семенова Б Н, Чижова Г.Б , Сикорского 3., Моогаш М.И., ЬаЬига Т Р и др

Задачи, связанные с установлением динамики физико-химических, биохимических показателей в процессе холодильного хранения мороженого рыбного сырья и других продуктов, решались в работах Богатырева А Н, Богданова В Д , Большакова О.В., Быкова В П., Головкина Н А., Ейдеюса А Ч , Зайцева В.П., Константинова Л.И., Куцаковой В.Е., Мельниченко Л Г., Никитина Б.П., Рогова И.А, Рютова Д.Г., Семенова Б.Н., Тихомировой Н А., Тулаева Е.Б., Уфимкина Д П., Филиппова В.И, Чижова Г.Б. и др.

В большинстве этих работ отмечается, что среди разнообразных биохимических показателей наиболее результативными являются АТФ, рН, АЛО, кислотное число, перекисное число, ВУС и фосфолипиды, в связи с этим они были приняты в качестве основных.

Учитывая имеющийся обширный литературный материал по исследованию качества и допустимых сроков хранения мороженой рыбы, в котором имеются отдельные недостатки- используются субъективно назначаемые коэффициенты, отсутствуют факторы, связанные с видовой особенностью объекта, а также высокий уровень ошибки при определении продолжительности холодильного хранения графоаналитическим способом - была поставлена задача получения полуэмпирической зависимости для оценки продолжительности хранения мороженой рыбы в зависимости от температуры, содержания жира, стойкости к хранению, а главное - в зависимости от уровня качества.

С этой целью было намечено проведение собственных исследований объективных показателей изменений в мышечной ткани рыбы как при холодильном хранении, так и при положительных температурах для изучения возможности моделирования процесса холодильного хранения

Во второй главе «Организация эксперимента, изучаемые объекты и методы исследований» определены цели и задачи исследования, приведена структурная схема (рис 1), дана характеристика объектов исследования Исследования проводили на леще, карпе и судаке, по качеству отвечающим требованиям действующей нормативной документации.

Для установления зависимости продолжительности хранения рыбы от температуры проводили комплексное исследование качественного состояния экспериментальных образцов, хранившихся при температурах 1= +20°С, 1= 0°С, 1= -10°С, 1= -20°С, в течение 1.5; 10; 165 и 240 суток соответственно. Затем устанавливали возможности использования мороженого сырья допустимого срока хранения (рыбное сырье, хранившегося при минус 20 °С) для производства продукции холодного копчения.

Органолептические показатели

Микробиологические показатели

Физико-химические показатели

Рис. 1. Схема проведения исследований. 7

Копчение производилось в производственных условиях по ГОСТ 11482 и ТИ № 25 «Инструкция по изготовлению рыбы холодного копчения».

Экспериментальные образцы рыбы снимали с хранения и оценивали по ряду органолептических, физических, химических и микробиологических показателей Отбор проб для лабораторных испытаний и органолептическая оценка качества рыбы производилась по ГОСТ 7631. Активную кислотность определяли путем измерения рН водной вытяжки из мышечной ткани рыбы (А.А.Лазаревский, 1955; Л И. Перова, 1983); влагоотдачу - методом центрифугирования (Головкин Н. А., 1961; Перова 1983); кислотное число (КЧ) - по методу А А. Лазаревского в модификации Б.Н. Семенова применительно к получению липидной навески в пересчете на 100 г продукта (А.А. Лазаревский, 1955; Б Н. Семенов, 1992); пе-рекисное число (ПЧ) - по методу Якубова А.Б., в модификации Семенова Б.Н. (1992); азот летучих оснований (АЛО) - методом отгонки с магнезиальным молоком (Л.И. Перова, 1983; ГОСТ 7636); содержание аденозинтрифосфат-ной кислоты (АТФ) - по количественному изменению легкогидролизуемого фосфора (ЛГФ) методом осаждения уксуснокислой ртутью (Головкин Н А, 1961); проте-олитическую активность ферментов (гидролизуемость) мышечной ткани - по интенсивности накопления аминного азота (в мг на 100 г мышечной ткани) в фильтрате после термостатирования при 36°С при естественном значении рН мышечной ткани (В П. Терещенко, 1986; В.И. Шендерюк, 2000).

Микробиологическую оценку качества объектов исследования, включающую определение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (МАФАнМ), количества бактерий группы кишечных палочек (БГКП), наличие сульфитредуцирующих клостридий, золотистых стафилококков и сальмонелл, проводили по стандартным показателям и методикам в соответствии с действующими нормативными документами.

Органолептическая оценка экспериментальных образцов проводилась по пятибалльной шкале (Сафронова Т.М.,1985). В данной работе было получено относительное изменение органолептической оценки (Воробьев В.В., 2005).

При обработке и анализе результатов исследований использовали математическое планирование эксперимента, методы математической статистики с применением стандартных программ.

В третьей главе «Разработка методики расчета интегрального показателя

качества и определения допустимого срока хранения рыбного сырья» был проведен анализ методики Г.Б. Чижова по определению численной характеристики качества рыбного сырья, на основании которого была разработана усовершенствованная методика расчета интегрального показателя качества.

За основу оценки качества бг Г.Б. Чижов принял зависимость вида

1=1 («I / 1-1

где (), - характеристика качества продукта к концу периода хранения г; п - число биохимических показателей, по которым производится оценка качества продукта, а, - относительная значимость /-го признака, характеризирующего качество; -безразмерное числовое выражение / -го признака после периода г хранения продукта.

Проведённый анализ показал, что при использовании зависимости (1) одним из самых сложных вопросов является выбор величины а,. Разные специалисты могут принять различные величины коэффициентов а, и по одним и тем же данным получить отличающиеся результаты

Основываясь на подходе Г.Б. Чижова, была разработана усовершенствованная методика оценки качества рыбной продукции, позволяющая более достоверно и объективно производить оценку по комплексу показателей, характеризующих изменения, происходящие в мышечной ткани объектов.

Вычисление интегрального показателя качества Яг рыбного сырья можно производить по формуле, представляющей собой среднегармоническую величину безразмерных признаков д1г

Численное значение безразмерного признака определяется зависимостью

В соотношении (3) в качестве величины Ы10 для / -того признака принимается величина измеренного признака определенная по результатам лабораторных испытаний в начальный момент хранения г=0, а Ntt - это величина признака в данный момент времени г .

Оценить качество продукта по параметрам, замеренным лишь в один момент времени, нельзя, так как в этом случае все величины окажутся равными единице, и величина Л, также будет равна единице Поэтому для экспериментальной оценки качества по спектру показателей необходимо иметь как минимум два замера.

Величина показателя р в зависимости от направленности изменения объективного признака N. и влияния его на качество может принимать два значения. +1 или -1. Если хранение рыбы сопровождается уменьшением значений признака ,

(2)

Чи = /Я,У

(3)

то коэффициент /? принимается равным +1, если же в процессе хранения величина Я, возрастает, то р = -1 (табл. 1).

Таким образом, интегральный показатель качества Кг мороженого сырья мо-

жет быть рассчитан по формуле (2) с учетом соотношения (3)

Таблица 1

Направленность изменения объективного признака Ы,

Направленность изменения Биохимические показатели величина Р

Группа признаков, которые растут при снижении качества рыбы Альдегидное число - АЧ, перекисное число - ГГЧ, влагоотдача - ^, АТФ-азная активность, содержание фосфолиггадов -ФЛ, азот летучих оснований-АЛО ¿ = "1

Группа признаков, убывающих при снижении качества рыбы Ч4\. Качество Ч\ , ЛГФ- лепсогидролизуе- мый фосфор, коэффициент свежести, ВУС, рН /? = 1

В отличие от формулы Г.Б. Чижова (1) зависимость (2) не содержит субъективных параметров, и позволяет сделать специалисту однозначное заключение об уровне качества объекта исследования.

Проведенные в работе эксперименты показали, что интегральный показатель ЯТ, вычисленный по выражению (2), довольно достоверно отражает процесс снижения качества продукции при хранении.

На основании замеров объективных показателей, произведенных в момент времени г, в числителе выражения (3) должны быть подставлены их численные значения, соответствующие начальному периоду хранения. В связи с этим возникает необходимость создания банка данных объективных показателей различных видов рыб, которые дали бы возможность оценивать качество рыбы в любой момент её холодильного хранения.

Проведенные экспериментальные исследования, подтвержденные органолеп-тическими данными, позволили установить, что при снижении интегрального коэффициента качества Л, до значения 0,45 рыба перестает соответствовать требованиям

10

нормативной документации 1-го сорта, а значение Ят =0,38 является границей качества рыбы, соответствующей П-му сорту.

Зависимость (2) может быть использована для определения продолжительности хранения рыбного сырья.

Обработка ряда литературных и экспериментальных данных, проведенная в ходе исследований, показала, что зависимость интегрального показателя качества Лг от времени хранения г можно аппроксимировать экспонентой вида

Величину т в дальнейшем будем называть коэффициентом стабилизации, характеризующим продолжительность хранения мороженой рыбы до потери ею пищевых свойств.

С увеличением коэффициента стабилизации т крутизна кривой Яг уменьшается, т.е. качество рыбы сохраняется на высоком уровне более продолжительный промежуток времени.

Логарифмирование выражения (4) позволяет установить продолжительность хранения рыбы при условии, что относительное качество её будет не ниже заданного уровня ЯТ

Зная коэффициент стабилизации т, можно определить допустимый срок хранения рыбы при заданных условиях замораживания

В работе исследовано влияние температурного фактора на продолжительность хранения рыбного сырья

С целью моделирования процесса изменения качества проведены эксперименты в диапазоне положительных и отрицательных температур.

На основании математической обработки полученных экспериментальных данных с учетом влияния химико-технологических факторов было найдено выражение для коэффициента стабилизации при отрицательных температурах в виде

¿„ - коэффициент, соответствующий категории п стойкости рыбы к хранению. В соответствии с классификацией Б П. Никитина существует 6 категорий стойкости рыбы' 1- самые стойкие, 2- очень стойкие, 3- стойкие, 4- менее стойкие, 5- нестойкие и 6- самые нестойкие. В соответствие с этим кп принимает значения' ¿1=1.33, ¿,=1.2, А3=0.83, ¿4 =0.67, ¿5=0.5, ¿6=0.33.

Базируясь на формуле расчета коэффициента стабилизации (6), собственных экспериментальных данных по хранению леща, карпа и судака в разных темпера-

(4)

г = /я-|1пДг| .

(5)

турных условиях (при температурах хранения tj= - 20°С, t2= - Ю°С, t3= 0°С и L,= + 20°С), в работе предложена эмпирическая формула для расчета продолжительности хранения рыбного сырья при отрицательных температурах в виде

г = 7 3 (1 +0,012£)-'-|1пЛг| е 11 (7)

где г - продолжительность хранения рыбы в сутках при отрицательных температурах, R,- интегральный показатель качества.

В этой формуле коэффициент кп учитывает категорию стойкости рыбы к хранению, сомножитель (1 + 0,012g)1 - содержание жира в рыбе. Логарифм от Rr учитывает качество рыбы к концу рассматриваемого периода хранения: для рыбы первого сорта значение RT принимается равным 0,45, а для второго сорта - Яг=0,38 По-

•521/25

следнии сомножитель е 11 учитывает влияние температурного фактора на срок хранения рыбы.

В работе Labuza Т.Р. верхняя граница применимости формулы Аррениуса для замороженных продуктов определена как минус 5 °С. Поэтому температурный диапазон применения полученной формулы составляет -5°С -5- -30°С.

С помощью зависимости (7) можно также установить во сколько раз может быть увеличен срок хранения рыбы при понижении температуры от г, до i2

При положительных температурах хранения кинетика порчи продукта меняется, т.е. доминирующими становятся ферментативные и микробиологические реакции В этом случае в уравнении (7) необходимо заменить сомножитель, учитывающий температурный фактор. В результате зависимость (7) в диапазоне температур положительных температур от 0°С до +20°С приобретает вид

Т = 10.4-(1 + 0 0\2g)~' | InRT | (8)

Разработанный квалиметрический подход позволяет рассчитать интегральный показатель качества и на его основе установить продолжительность хранения рыбного сырья с учетом химико-технологических факторов (содержания жира в рыбном сырье, стойкости сырья к хранению, температурных условий хранения).

Для автоматизации вычисления интегрального показателя качества была разработана в среде Delphi программа «Quality of fish», позволяющая по экспериментальным данным получить значения Rr в процессе холодильного хранения Результаты расчета представляются в табличной и графической форме.

Структурно программа содержит два модуля задания исходных данных - модуль начальной информации, который выдает на экран диалоговое окно (рис.2) для ввода «Названия задачи», «Температуры хранения рыбы в град », «Ко-

личества временных интервалов» и «Продолжительности интервала хранения», которым соответствуют результаты измерений;

- модуль исходных данных, окно которого служит для ввода измеренных в ходе исследования биохимических показателей.

.teflitUM ИСХОДНЫХ дзннн%

Ямдег» нбигленоденмвдосчбт«

рцеика г«ч#ст»а мсдожаного едоке

Тдепедагдоа кране»*« t, гуж Пдоояжмтальиосл» зчмивйииг

МвСЯАЫ

*лли*«ство ингереепж

Обратим?» Um rtnrmii «ияцшши

Рис 2. Диалоговое окно программы «Quality of fish» для ввода исходных данных

Временные интервалы могут вводиться в месяцах, неделях или часах в зависимости от продолжительности периода хранения рыбы.

Путем передачи информации о расчете в табличный редактор Excel результаты расчета представляются в графической форме.

В четвертой главе «Исследование влияния температурного режима хранения на качество рыбного сырья и готовой продукции» представлены экспериментальные данные по хранению рыбы в различных температурных условиях и выполнен анализ, позволивший установить закономерности изменения качества.

Результаты комплексного исследования физико-химических, биохимических, микробиологических и органолептических характеристик качества экспериментальных партий, хранившихся при температуре минус 20 "С, а также при температурах минус 10 "С, 0 "С и + 20 "С, указывают на возможность моделирования процесса хранения с помощью полученных выше полуэмпирических зависимостей

В начальной стадии постмортальных изменений мышечной ткани рыбного сырья наиболее интенсивно протекает гидролиз гликогена, что приводит к накоплению в мышцах молочной кислоты и снижению рН. Понижение этого показателя влияет на активность ферментов и свидетельствует о протекании посмертного окоченения в мышечной ткани рыбы. В исходных образцах значения рН мышечной ткани рыбы находились на уровне 7,0-7,3, к концу хранения все значения снизились в кислую сторону до рН 6,7-6,8, т е имел место частичный гидролиз гликогена и АТФ, спо-

собствующий удержанию основных мышечных белков - миозина и актина в диссоциированном состоянии

О степени изменения содержания АТФ судили по изменению показателя ЛГФ, который по мере холодильного хранения снижался. Изменения показателя ЛГФ в процессе хранения объектов исследования при различных температурах представлены на рис.3.

Минимальное значение показателя ЛГФ согласуется с данными влагоотдачи, кислотного числа и рН и свидетельствует о максимуме посмертного окоченения

Значения показателя АЛО (азот летучих оснований), характеризующего деза-минирование белков вследствие влияния ферментов мышечной ткани рыбы, по мере хранения при различных температурах неизменно возрастает и к концу составляет от 20 до 23 мг%.

Оплюс20"С лещ Дплюс20"С судак

□ плюс 20"С карп

12 и

ДОХ судак

35 30 25 20 15 10 5 0

1

|

т

* ЧА. Г 2-59

1 1

- 4

0 25 50 75 ОшшусЮ"Слещ □ минусШ'С карп Д минусЮ" С судах

100 125 150 Я2 = 0,91 Й-

0 25 50 75 0минус20*с лещ □ минус20"С карп Д минус20"С судак

Рис. 3 Изменения показателя ЛГФ при различных температурах хранения

Изменение активности протеолитических ферментов мышечной ткани при различных температурах в процессе хранения представлено на рис.4.

Величина активности протеолитических ферментов мышечной ткани по мере хранения увеличивалась, при этом сказывалось влияние температуры хранения. Так, величина активности ферментов мышечной ткани объектов исследования к концу периода хранения при отрицательных температурах была в 1,2 + 1,3 раза вы-

ше, чем для объектов исследования, хранившихся при О °С и +20" С Это связано с изменениями, происходящими в структуре мышечной ткани рыбы при кристаллообразовании.

80 70 60

- 50

о

£ 40

5 зЪ 20 10 о

R' ,99 * '_

сМлЮ-З

if-

„.©■•ее ¿23---

л*'VX""'"

0 12 3. О плюс 20"С лещ Дплюс 20"С судак Ж0"С карп

6 7 8 9 10 11 □плюс 20"С карп Х0"С лещ ООпСсудак

0 50 100 150 200 250

емннус20"Слещ о шгаус20"С карп д мннус20"С судак X минус10"Слещ ж минус 10НС карп о минус 10" С суде

Рис 4 Изменение протеолитической активности ферментов мышечной ткани объектов исследования в процессе хранения при различных температурах

По мере хранения рыбы при различных температурных условиях имел место значительный рост показателя влагоотдачи (Ж) при прохождении рыбой стадий посмертного окоченения. Так, максимальное значение влагоотдачи соответствовало максимуму посмертного окоченения, что связано с ослаблением связи жидкой фазы с белками тканей, вследствие их дегидратации под действием возрастающей концентрации солей в тканевом соке и за счет повреждения тканей кристаллами льда Снижение показателя наблюдалось при наступлении стадии расслабления (рис 5)

0 1 2 3 4 5 6 7 X 0"С лещ Ж 0"С карп

R2 - 0,9863 R1- 0,9164

9 10 11 О 0"С судак R2 - 0,9825

0 0,25 0,5 0,75

О плюс 20" С лещ

□ плюс 20"С карп

Д плюс 20" С судак

1,5 1,75

а

О 50 100 150

О минус10"С лещ Я2 = 0,9563

□ манус10"С карп Ег = 0,89

Д минус 10"С судак 1С-0,89

Рис 5. Изменение влагоотдачи мышечной ткани объектов исследования при различных температурах.

Одним из наиболее важных показателей изменения качества мороженой рыбы, характеризующих липолиз, является кислотное число (КЧ) В результате изучения динамики кислотного числа установлено, что максимальное значение этого показателя, свидетельствует о прохождении рыбой стадии посмертного окоченения на 0,75 сут. хранения рыбы при +20"С, на 3 сутки при 0 °С, 75 сутки - минус 10 "С, 120 сутки - при минус 20 °С (рис.6).

О 50 100 150 200

X минус20"С лещ

Ж мннус20"С карп

О минус20"С судак ie-ola;

1 ] ГТ"

J сут

0,25 0,5 0,75 1

плюс 20"С лещ плюс 20"С карп шпос 20"С судак

1,25 R2-0.89 R2 - 0,89 R2-0.84

1,5 1,75

0 30 60 ыинусЮ"С лещ минус10"С карп минус 10"С судак

90

1 О А [ I

сут

120 R! - 0,94 R2 - 0,82 R! - 0,94

150

0 2 4

о 0"С ляд

□ 0"С карп

д 0"С судак

§

_0

о

— h— су

0 25 50 75 100 125 150 175 200

О мкнус20"С лещ О мшус20"С карп Л минус20"С судак

R7 - 0,88 0,97

Рис 6 Изменение кислотного числа мышечной ткани объектов исследования в процессе хранения при различных температурах

Уменьшение кислотного числа свидетельствует о появлении первых признаков окисления липидов

Окислительное прогоркание - образование низкомолекулярных продуктов окисления жиров (перекиси, альдегиды и др) - характеризует перекисное число (ПЧ). В начальный период перекисное число имеет минимальное значение, к концу хранения оно неустойчиво возрастает (рис 7) Максимум перекисного числа свидетельствует о начале расслабления мышечной ткани на период хранения, соответствующий: при температуре+20"С -25 ч. хранения; 0°С-8 сут. хранения; минус Ю'С -135 сут. хранения, минус 20°С -195 сут. хранения.

0 0,25 0,5 0,75 О плюс 20"С лещ □ плюс 20"С карп Д плюс 20"С судак

1 1,25 1,5 Я2 = 0,95 112 = 0,99 Я2 = (1,97

14

1° I8

ц

г:-4

2 4 ❖ 0"Слещ □ 0"Скарп ДОТ судак

........1

о п

1

су+

Г = 0,866 Я = 0,9384 Яг = 0,9682

16 914

&12 §10

с-» о

о

0 25 50 ОминусЮ'С лац □ минусЮ'С карп Д минусЮ'С судак

75

100 125 Я! = 0,96 Я2 = 0,96

Я3 = 0,92

п а

[

""л

^И-Л-

-сут

150

д12 |10

I 8

а6

в4 6 2

0

п

м 1 . 1 ^ 1

1

1

Л 1

т

0 25 50 75 100 125 150 175 200

Яг = 0,95 Я2 = (/,93

О минус20"С лещ □ минус20"С карп Л минус20"С судак

Я = 0,94

Рис 7. Изменение перекисного числа мышечной ткани объектов исследования

Результаты микробиологических исследований показали, что сульфитреду-цирующие клостридии и золотистые стафилококки отсутствовали в 1 г, а сальмонеллы - в 25 г рыбного сырья. В процессе хранения рыбы при + 20 °С количество бактерий увеличивалось, тогда как при 0 "С наблюдался незначительный рост При замораживании рыбы при температуре - 26-30 "С количество МАФАнМ уменьшилось по сравнению с сырьем в среднем на 20-25%, а при последующем хранении при минус 20° С в толще мышечной ткани образцов происходило дальнейшее отмирание микроорганизмов (рис. 8).

si0 s8 & б

я

14

ч

2 О

0 2 4 О шпос 20"С лещ Л плюс 20"С судак Ж0"Скарп

R2 = 0,94 .0,98

Дз Н2^

т

ч

6 8 10 12 Шплюс 20"С карп Х0"С лещ О 0"С судак

0 25 50 75 О минус 10" С лещ Дминус10"С судак Жминус20"С карп

100 125 150 175 200 □ мивус10"С карп Хминус20"С лещ @минус20"С судак

Рис 8. Динамика изменения МАФАнМ объектов исследования в процессе хранения при

различных температурах.

Результаты комплекса физико-химических, биохимических, микробиологических исследований согласуются с органолептическими показателями рыбы По мере увеличения продолжительности хранения в объектах протекают различные изменения, на которые в свою очередь влияет биохимический состав рыбного сырья и температура хранения, в результате чего качество объектов ухудшается.

Изменения формализованной органолептаческой оценки от продолжительности хранения приведены на рис.9. По отношению к первоначальным значениям, показатели пятибальной органолептаческой оценки, в целом, изменяются на 55-60 % 1,2 т

<> плюс 20"С лещ □ плюс 20"С карп Д плюс 20"С судак

сут

у --038ИХ + 0,9697 R2 - 0,9617

у --0.3576Х + 1,0125 R1 - 0,9005 у - -0J644X + 0.9852 R2 = 0,9948

О 0"С ЛСЩ □О'Скарп Д0"С судак

у - 0.0002Х4 - О.ООЗвх3 + 0,01 Их2 -

+0,0433х +1,0063

у - Л,00041* + 0,0087*" - 0,0564xJ +

+ 0,0387х + 1,0059

у - -0.0004Х4 + 0.0097Х5 - 0,0759х2 + +0,1025х + 0,9979 R2 ~ 0,96 0,99

О 25 50 75 100 125 150 ОминусЮ'С лещ

□ югаусЮ'С карп

ДминусЮ'С судах

у = 0.007Х3 - 0,0035х2 - 0,0024х+ + 0,9873 у = 0.0005Х2 - 0,0025х + 0,99%

у - 0,0037*' - O.OOSx2 - 0,0002* + 0,9746 R2 - 0,97 0,99

О шгаус20"С лещ □ минус20"С карп Д минус20"С судак

«1 75 100 125 150 175 200 225 у - 0,00017k3 - O.OOOSx2 - 0,001х + 1,0072

у - 0.00207Х3 - 0,0005ч2 - 0,006х + 1,0052

у =0,0007х3 - 0,0005х2 + 0,0016х + 0,997 RJ=0 89 0,944

Рис.9. Зависимость формализованной органолептической оценки объектов исследования при различных температурах.

Проведенные исследования показали, что между динамикой изменения органолептической оценки мороженой рыбы (рис 9) и изменением интегрального показателя качества (рис. 10) существует устойчивая корреляционная зависимость. Коэффициент корреляции между этими величинами составил' для леща г =0,87; для судака г= 0,86; для карпа г =0,84 (с достоверностью 0,95). Это свидетельствует о высокой степени надежности оценки качества рыбы по интегральному показателю Лг Вычисление интегрального показателя качества по комплексу объективных показателей, характеризующих изменения в мышечной ткани, производилось по проведенной в главе 2 методике расчета и программе «Quality of fish». По результатам ^ расчета оценивалась динамика изменения качества в зависимости от продолжи' тельности хранения. В наших исследования уровень качества объектов, оцененный с помощью интегрального показателя после семи месяцев холодильного хранения при минус 20 "Ссоставил: для леща Rt= 0,39; для судака R,= 0,38, для карпа Rt= 0,38 (рис. 10).

Как видно из рис 10, в начальный период хранения качество рыбы снижается на 10-20% , затем скорость снижения уменьшается вплоть до прохождения рыбой стадии постмортального изменения - минимума посмертного окоченения мышечной ткани. В последнем периоде происходит некоторая стабилизация процесса, т е резкого падения качества в конце периода хранения не наблюдается.

0,9

о лещ

д судак

мес □ карп

у » 0.002Х3 - 0,0] Их1 - 0,0788х I 1,000! Я1 - 0,9922

у - 0,003х' ■ 0,022х3 - 0,075х + 0,9924 Я3 - 0,98

у - О.ООЗх3 - 0,03 IX2 - 0,028х + 1 Я2-0,99

2 3 4 5 6 7 8

Рис. 10. Изменение интегрального показателя качества К, объектов исследования, хранившихся при минус 20°С.

Для расчета допустимого срока хранения необходимо знать коэффициент стабилизации Для экспериментальных партий исследуемых объектов значения его представлены в табл. 2.

Таблица 2

Интегральный Содер- Коэффи- Коэффи- Продолжи-

Объекты показатель ка- жание циент циент ста- тельность

исследо- чества, при жира % стойко- билизации, хранения,

вания температуре - 20"С, Дг сти, кп т сут

Лещ 0,39 4,3 1,33 270 216

Карп 0,38 5,4 1,33 275 220

Судак 0,38 1,1 1,2 263 208

В соответствии с предложенной методикой определения продолжительности хранения при различных температурах хранения, получили допустимый срок хранения. для мороженого леща г = 7,2 мес ; для мороженого судака т-1 мес.; для мороженого карпа г = 7,33 мес

Таким образом, в процессе хранения при температуре минус 20° С интегральный показатель качества составил « 0,38 при сроке до т » 7 месяцев.

Как показали результаты исследований опытных партий рыб, в процессе холодильного хранения (7 месяцев) при температуре минус 20° С качество объектов монотонно ухудшается. В конце периода хранения резкого падения качества не происходит, что подтверждает выдвинутое предположение о том, что переход мороженой рыбы I сорта в несортное состояние происходит не сразу после 6 месяцев хранения, а спустя еще не менее одного месяца. Использование критерия - интегрального показателя качества позволяет, не только дифференцировать срок хранения мороженой рыбы, но и обосновать направление переработки рыбного сырья разного сорта.

Рис 11 Схема дифференциации сортности мороженой рыбы на основе интегрального показателя качества.

Для этого в качестве подтверждения выдвинутого нами предположения были проведены дополнительные исследования по установлению качественных характеристик рыбы холодного копчения, полученной из сырья экспериментальных партий.

Поведенные биохимические исследования качества и безопасности копченой рыбопродукции показали, что при копчении происходит дальнейшие гидролитические и автолитические изменения в мышечной ткани объектов

Вследствие накопления свободных жирных кислот величина кислотного числа (КЧ) увеличилась по сравнению с мороженой продукцией П сорта примерно в 2 раза, но по мере хранения при температуре минус 2...минус 5"Сэтот показатель снижался.

Величина показателя рН за период холодильного хранения для всех объектов исследования не стабильно уменьшалась до рН=6,8-6,9, для копченой продукции значения рН составили 5,8-6.

Перекисное число увеличилось до 0,1 мг Ь на 1г мышечной ткани леща и судака, в процессе хранения этот показатель оставался постоянным. В мышечной ткани карпа показатель перекисного числа составил 1,5 мг 12 на 1г продукта, а по мере хранения снизился до 0,6 мг Ь на 1г продукта. По сравнению с мороженый сырьем II сорта этот показатель значительно увеличился

Протеолитическая активность ферментов мышечной ткани копченой рыбы, по сравнению с мороженой рыбой П сорта, уменьшилась за счет инактивации' при посоле (КаС1), при копчении - компонентами дыма (органические кислоты, спирты, карбонильные соединения и фенолы)

Микробиологические показатели безопасности (мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы (МАФАнМ), количество бактерий группы кишечных палочек (БГКП), наличие сульфитредуцирующих клостридий, золотистых стафилококков и сальмонелл) в копченой рыбопродукции соответствовало нормативно-технической документации.

Дегустационная оценка объектов исследования подтвердила, что органолеп-тические показатели копченой рыбы, полученной из сырья шестимесячного хранения, были немного выше (10-12 %) по сравнению с копченой рыбой, полученной из мороженой рыбы II сорта. При этом было отмечено, что у копченой рыбы, изготовленной из сырья семимесячного хранения, поверхность была чистая, не влажная, с незначительным налетом соли, цвет - неравномерный темно-золотистый. Содержание массовой доли NaCl и влаги в мышечной ткани соответствовало технической документации Вкус и запах - свойственный копченой рыбе с резко выраженным ароматом копчености. В результате экспериментальные партии рыбы имели стандартные показатели качества, соответствующие рыбе холодного копчения II сорта.

Другими словами, можно утверждать, что многие физические и химические изменения, происходящие в мороженом сырье, не столь существенно влияют на качество и безопасность копченой продукции. В связи с этим возникает дополнительная возможность использования мороженой продукции с пролонгированным сроком хранения в качестве сырья для производства рыбы холодного копчения.

Расчет экономической эффективности показал целесообразность использования данного сырья для производства рыбы холодного копчения как альтернативную возможность по сравнению с использованием в настоящее время - производством рыбной муки или в качестве корма для животных. Экономический эффект от внедрения составит 12 750 руб. на 1 т сырья.

ВЫВОДЫ

1 Научно обоснован квалиметрический подход к оценке качества рыбного сырья и рыбопродукции и разработана компьютерная методика расчета интегрального показателя качества на основе параметрических коэффициентов р, учитывающих направленность изменений объективных признаков.

2. Сформирован банк данных изменения комплекса физико-химических, биохимических, микробиологических и органолептических показателей рыбного сырья (лещ, карп, судак), в диапазоне положительных [0"С +20°С] и отрицательных [-20°С ..-5°С] температур, позволяющий прогнозировать срок хранения объектов исследования.

3. Выведена полуэмпирическая зависимость продолжительности хранения, обеспечивающая моделирование его в различных диапазонах температур на основе учета влияния химико-технологических факторов (содержания жира в рыбном сырье, стойкости сырья к хранению, температурных условий хранения)

Г[-5«с...-20°с] = 7.3 А0 + 0,012g)-' • \\nR\■ е ^ ,

г[о°с +2о°с] = Ю 4*„(1 + 0.012 8Г • |ln R,\-e-° п1 .

4. Доказана целесообразность использования при расчете интегрального показателя качества комплекса объективных показателей (АЛО, ПЧ, КЧ, рН, W, АТФ и др.), адекватно отображающих,изменение биохимических особенностей рыбного сырья в процессе холодильного хранения,

5. На основе корреляционной зависимости органолептической оценки мороженых объектов и изменения интегрального показателя качества Rt, установлено предельное значение Rr для дифференциации сортности мороженой рыбы, позволяющее обосновать направление последующей технологической переработки' при снижении R, до значения 0,45 рыба перестает соответствовать требованиям нормативной документации 1-го сорта, а значение R, =0,38 является границей качества рыбы, соответствующей И-му сорту, значение Яг=0,37 и ниже указывает на потерю пищевых свойств рыбного сырья.

6 На основе технологической апробации и соответствия копченой рыбопродукции требованиям безопасности пищевых продуктов подтверждена целесообразность направления мороженого сырья с пролонгированным на 1 месяц сроком хранения для производства леща, карпа, судака холодного копчения Экономический эффект от внедрения составит 12750 р на 1 т сырья.

7. Разработаны проекты ТУ «Рыба мороженая. Полуфабрикат для холодного копчения», и уточненное ТУ «Рыбы холодного копчения», позволяющее использовать мороженое сырье допустимых сроков хранения для производства рыбы холодного копчения (лещ, карп, судак) I и II сорта

Список работ, опубликованных по материалам диссертации 1. Научные статьи

1 Терещенко В.П. Аналитический подход к оценке качества и продолжительности хранения мороженой рыбы / В П Терещенко, H А Притыкина, Б H Семенов //«Рыбное хозяйство Украины». - 2004 - № 7 - с 197-200

2 Притыкина H А Исследование микробиологического состояния мороженой рыбы/ H А. Притыкина, О H Анохина //«Рыбное хозяйство Украины» - 2004 - № 7 -С.193-196.

3 Притыкина H А Прогнозирование допустимого срока хранения мороженой рыбы./ Н.А. Притыкина, Б H Семенов // Вестник международной академии холода. Санкт-Петербург, Москва, 2005,- Вып. 1 -С.30-33

4 Pritykina N Evaluation of quality in numerical form /N Pritykina // Scientific papers ofKaunas Technology University Vol XXXIII, Kaunas 2005, pp 14-18

5. Притыкина Н.А. Влияние температурного фактора на сроки хранения мороженой рыбы./ H А. Притыкина // Инновации в науке и образовании - 2005' международная научная конференция, посвященная 75-летию КГ ТУ и 750-летию Калининграда-Кенигсберга сб науч трудов/ КГТУ, Калининград, 2005 - С 263-265

2. Тезисы, материалы научных конференций

1 Притыкина H А Проблемы дифференциации сроков хранения мороженой рыбы по сортам /Н А Притыкина, В П Терещенко, Б H Семенов //Инновации в науке и образовании - 2003- международная научная конференция, посвященная 90-летию рыбохозяйственного образования в Росси- материалы международной научной конференции/КГТУ.- Калининград, 2003 - С. 128-129.

2 Притыкина Н.А. Об оценке продолжительности хранения мороженой рыбы МГУПБ /НА Притыкина, Б.Н. Семенов //Живые системы и биологическая безопасность населения, посвящается 75-летию МГУПБ: материалы 3-ей международной научной конференции студентов и молодых ученых, Москва, 2004г - С.269-271.

3 Притыкина H А Корреляция между коэффициентом качества и органолеп-тической оценкой мороженой рыбы /НА Притыкина, Б H Семенов //Наука и образование - 2005 материалы международной научно-технической конференции (Мурманск,6-14 апреля 2005г.). в 7 частях,- Мурманск МГТУ,2005 -Ч VI - С 271275.

От автора

Выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю профессору Борису Николаевичу Семенову, за веру в мой научный потенциал и помощь при выполнении работы.

Считаю своим долгом выразить искреннюю признательность моему научному консультанту профессору Терещенко Владимиру Петровичу за внимательное отношение и ценные замечания при подготовке и написании мною диссертационной работы.

Сердечную благодарность выражаю всем сотрудникам кафедры технологии продуктов питания за помощь и поддержку, оказанную ими в ходе исследовательской работы.

Тираж 50 экз УОП КГТУ. 236000 г Калининград, Советский проспект, 1

/ i

№2 2 157,

РНБ Русский фонд

2006-4 17185

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О МОДЕЛИРОВАНИИ И УСТАНОВЛЕНИИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ХРАНЕНИЯ МОРОЖЕНОЙ РЫБЫ.

1.1. Изменения, происходящие в мышечной ткани рыбы, влияющие на качество продукта.

1.2. Обзор работ по моделированию процесса холодильного хранения рыбы.

1.3. Обзор работ по установлению продолжительности хранения с использованием показателей качества.

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА, ИЗУЧАЕМЫЕ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Цель и структура проведения исследований.

2.2. Характеристика объектов исследования.

2.3. Организация и порядок проведения эксперимента.

2.4. Обоснование и выбор методов исследования.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПУСТИМОГО СРОКА ХРАНЕНИЯ

3.1 Квалиметрические подходы к оценке качества продукции.

3.2. Анализ методики определения численной характеристики качества мороженой рыбы Г.Б. Чижова.

3.2.1. Факторы, влияющие на качество и возможную продолжительность хранения.

3.2.2. Влияние биохимических показателей на качество и сроки хранения мороженой рыбы.

3.3. Методика оценки расчета интегрального показателя качества

3.4. Прогнозирование срока хранения рыбного сырья с учетом температурного режима хранения.

3.5. Разработка компьютерной программы «Quality of fish».

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ХРАНЕНИЯ НА КАЧЕСТВО РЫБНОГО СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ.

4.1. Влияние температурного режима хранения на физические, химические, микробиологические показатели качества объектов исследования.

4.2. Влияние температурного режима хранения на интегральный показатель качества и допустимые сроки хранения объектов исследования.

4.3. Исследование качественных характеристик рыбы холодного копчения, полученной из сырья экспериментальных партий.

4.4. Эффективность использования сырья допустимого срока хранения для производства рыбы холодного копчения.

Актуальность работы. На потребительском рыбном рынке отрасли удельный вес охлажденной и мороженой рыбы и морепродуктов превышает 35%, на оптовом промышленном — более 90 %.

За период с 1991 по 2004 гг. потребление рыбной продукции в расчете на душу населения сократилось в 1,5 раза и составило около 12 кг в год. В общем балансе потребления животных белков доля рыбных белков составляет в настоящее время лишь 10 %. Эта продукция стала менее доступной для широких слоев населения из-за продолжающегося роста цен и низкого уровня платежеспособного спроса.

В соответствии с концепцией развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года намечено обеспечить удовлетворение внутреннего спроса на рыбную продукцию путём увеличения масштабов добычи рыбы.

В настоящее время максимально использовать ресурсы выловленной рыбы бывает затруднительно, поскольку заниженные сроки хранения мороженой рыбы не позволяют удовлетворить спрос из-за отдаленности регионов от места добычи рыбы.

Дополнительным способом решения проблемы обеспечения населения качественной рыбной продукцией может явиться увеличение срока хранения мороженой рыбы свыше нормативного периода за счет более достоверной оценки ее качества.

Именно в связи с этим, в работе ставится задача более рационального использования рыбного сырья, путем обоснования возможности использования в пищевых целях мороженой рыбы, хранившейся свыше принятого нормативного срока. Такое обоснование предполагается сделать на основании исследования качества рыбы при холодильном хранении.

Оценка качества мороженой рыбы, изменяющиеся в процессе холодильного хранения, была всегда актуальной задачей. Поскольку качество является сложной совокупностью многих свойств и признаков объекта, имеющих численную характеристику, то основной сложностью оценки качественного состояния мороженой рыбы является адекватное объединение этих признаков.

В квалиметрии разработано немало методов оценки численной характеристики качества объектов, а также большое количество методов программирования технологии их производства с учетом свойств сырья и экономических предпосылок.

По существующим государственным стандартам мороженая рыба выпускается двух сортов с разным сроком хранения. Определение срока хранения мороженой рыбы I сорта и II сорта производится именно на основании критерия качества.

В производственной практике отмечены факты размораживания рыбы предельных сроков и разделки её с последующим замораживанием и хранением еще в течение 1,5-2 месяцев. Поэтому научное обоснование дифференциации предельных сроков хранения мороженой продукции на основе интегрального показателя качества может содействовать решению последующей задачи технологической переработки мороженой рыбы допустимых сроков хранения для производства, например, копченой продукции.

В связи с этим тема работы является актуальной и представляет интерес как для науки, так и для практики.

Целью настоящей работы является совершенствование методики комплексной оценки качества рыбного сырья, для определения допустимых сроков его холодильного хранения и установления возможности последующего использования.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования:

-обосновать квалиметрический подход к оценке качества рыбного сырья и разработать компьютерную методику расчета интегрального показателя;

-установить временную изменчивость комплекса показателей качества рыбного сырья в диапазоне положительных и отрицательных температур;

- определить продолжительность хранения мороженого рыбного сырья в зависимости от температурного режима;

- определить предельное значение интегрального показателя качества для дифференциации сортности мороженой рыбы, характеризующее направление его использования;

- провести технологическую апробацию копченой рыбы, произведенной из мороженого сырья пролонгированного срока хранения.

Научная новизна работы.

Установлены закономерности органолептических, микробиологических, физико-химических и биохимических изменений мышечной ткани при хранении в диапазоне положительных и отрицательных температур.

Разработана методология расчета интегрального показателя качества в процессе хранения рыбного сырья, учитывающего направленность изменения комплекса показателей в процессе хранения.

Математически описан процесс изменения качества сырья при хранении с учетом биологических особенностей рыб.

Обоснована методика установления продолжительности хранения рыбы в зависимости от химико-технологических факторов (стойкость к хранению, содержание жира, задаваемый уровень качества) и температурных условий хранения (в диапазоне от 0"С и выше и от минус 5"С и ниже).

Научно обоснована дифференциация сортности мороженого сырья в зависимости от значений интегрального показателя качества, учитывающего направленность изменения комплекса показателей в процессе хранения.

Практическая значимость. Разработана методика расчета уровня качества на основе интегрального показателя и по этому показателю установлены эмпирические зависимости для прогнозирования продолжительности хранения рыбы. Разработан алгоритм выбора направления переработки сырья. Показана экономическая целесообразность использования мороженой рыбы допустимого срока хранения в качестве сырья для производства продукции холодного копчения. Подтверждена возможность моделирования физико-химических и оиохимических процессов в теле рыбы в диапазонах температур: |0°С.+20"С| и \-20"С.-5°С\. Разработана компьютерная программа расчета коэффициента качества в среде Delphi. Разработаны проекты ТУ (ТИ) «Рыба мороженая. Полуфабрикат для холодного копчения», и уточненное ТУ «Рыба, холодного копчения», позволяющее использовать мороженое сырье допустимых сроков хранения для производства рыбы холодного копчения (лещ, карп, судак) I и II сорта. Отдельные части диссертационной работы включены в материалы теоретических курсов и практических занятий: для направления 260100.62 «Технология продуктов питания»; для специальности 260100.68

Технология рыбы и рыбных продуктов»; для специальности 260501.65 «Технология общественного питания».

Выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю профессору Борису Николаевичу Семенову, за веру в мой научный потенциал и помощь при выполнении работы.

Считаю своим долгом выразить искреннюю признательность моему научному консультанту профессору Терещенко Владимиру Петровичу за внимательное отношение и ценные советы и замечания при подготовке и написании мною диссертационной работы.

Сердечную благодарность выражаю всем сотрудника кафедры технологии продуктов питания за помощь и поддержку, оказанную ими в ходе исследовательской работы.

ВЫВОДЫ

1. Научно обоснован квалиметрический подход к оценке качества рыбного сырья и рыбопродукции и разработана компьютерная методика расчета интегрального показателя качества на основе параметрических коэффициентов /?, учитывающих направленность изменений объективных признаков.

2. Сформирован банк данных комплекса физико-химических, биохимических, микробиологических и органолептических показателей рыбного сырья (лещ, карп, судак), в диапазоне положительных [0°С.+20°С] и отрицательных [-5°С.-20°С] температур, обеспечивающий прогнозирование срока хранения объектов исследования.

3. Выведена полуэмпирическая зависимость продолжительности хранения, обеспечивающая моделирование его в различных диапазонах температур на основе учета влияния химико-технологических факторов (содержания жира в рыбном сырье, стойкости сырья к хранению, температурных условий хранения) , Ч'Г 7.3 • кя (1 + 0,012 g)-' • |ln Rr |. е 11 ; 10.4^(14-0.012^)-' .

4. Доказана целесообразность использования при расчете интегрального показателя качества комплекса объективных показателей (AJIO, ПЧ, КЧ, рН, W, АТФ и др.), адекватно отображающих изменение биохимических особенностей рыбного сырья в процессе холодильного хранения.

5. На основе корреляционной зависимости органолептической оценки мороженых объектов и изменения интегрального показателя качества Rr, установлено предельное значение RT для дифференциации сортности мороженой рыбы, позволяющее обосновать направление последующей технологической переработки: при снижении RT до значения 0,45 рыба перестает соответствовать требованиям нормативной документации 1-го сорта, а значение Rr =0,38 является границей качества рыбы, соответствующей П-му сорту, значение Rr =0,37 и ниже указывает на потерю пищевых свойств рыбного сырья.

6. На основе технологической апробации и соответствия копченой рыбопродукции требованиям безопасности пищевых продуктов подтверждена целесообразность направления мороженого сырья с пролонгированным на 1 месяц сроком хранения для производства леща, карпа, судака холодного копчения. Экономический эффект от внедрения составит 12750 р. на 1 т сырья.

7. Разработаны проекты ТУ (ТИ) «Рыба мороженая. Полуфабрикат для холодного копчения», и уточненное ТУ «Рыба холодного копчения», позволяющее использовать мороженое сырье допустимых сроков хранения для производства рыбы холодного копчения (лещ, карп, судак) I и II сорта.

4.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Продолжительность хранения мороженой рыбы во многом зависит от биохимических, микробиологических изменений, происходящих в её мышечной ткани, а также от скорости окисления липидов. Умение комплексно оценивать последствия этих изменений позволяет надежно судить о качестве мороженой продукции.

Проведенные в данной работе исследования показали следующее:

- объективный интегральный показатель качества мороженой рыбы можно получить как среднегармоническую величину безразмерных объективных признаков, отказавшись от коэффициентов значимости. Дело в том, что коэффициенты значимости целесообразно применять при оценке разнородных признаков качества (например, оценке калорийности продукта и упаковки в которую он помещен). В случае же однотипных признаков, к тому же взаимовлияющих друг на друга, использование коэффициентов значимости приводит лишь к искажению результатов;

- допустимый срок хранения мороженой рыбы, при котором она еще отвечает требования продукции I сорта, наступает, когда интегральный показатель качества снижается на 55%, т.е. до величины Rr =0,45.

- изменение пищевой ценности рыбного сырья к концу шестого месяца холодильного хранения стабилизируется, и последующее снижение качества, по крайней мере, еще в течение одного месяца незначительное, что позволяет сделать вывод об увеличении продолжительности хранения мороженой рыбы;

- для улучшения пищевых свойств рыбного сырья пролонгированного срока хранения рекомендуется его технологическая переработка - холодное копчение.

На основании проведенных исследований можно заключить, что использование интегрального показателя качества является достаточно надежным инструментом для прогнозирования допустимых сроков хранения мороженой рыбы.

115

1. Агжитова Л.А. Определение качества мороженой рыбы./ Л.А. Агжитова //Технология обработки рыбы: сб. науч. трудов / АтлантНИРО.-Калининград, 1973.- вып. 52.-С.53-61.

2. Агжитова Л.А. Методы оценки качества мороженой рыбы/ Л.А. Агжитова, М.А.Пахомова, С.И.Гуревич// Технология обработки рыбы: сб. науч. трудов/ АтлантНИРО- Калининград, 1978.- вып. LIV. С. 17-24.

3. Агжитова Л.А. Изменение качества мороженой рыбы в процессе холодильного хранения./ Л.А. Агжитова, С.И.Гуревич, М.А Пахомова.// Технология обработки рыбы: сб. науч. трудов/ АтлантНИРО,— Калининград, 1978.- вып. 47.— С.53-60.

4. Азгальдов Г.Г. О квалиметрии / Г.Г. Азгальдов, Э.П. Райхман.-М.-1973-172 с.

5. Блинова А.Ю. Использование озона для консервирования рыбы-сырца // Сер.: Обработка рыбы и морепродуктов. Информ. пакет. Новости отечест. и зарубеж. рыбообработки. — М., 1998. — Вып. V (III). — С .17-20.

6. Богатырев А.Н. Консервирование холодом./ А.Н. Богатырев, В.Е. Куцакова. Новосибирск, 1992. - 162с.

7. Богданов В.Д. Холодильное консервирование рыбного сырья /В.Д. Богданов. Владивосток, 1989. — 88с.

8. Большаков О.В. Российская отраслевая наука: современные холодильные технологии и решение проблемы здорового питания /О.В. Большаков // Холод, техника. 2002. — № 5. — С. 4-6.

9. Борисочкина Л.И. Технология продуктов из океанических рыб / Л.И.Борисочкина, Дубровская. М., 1988.-208с.

10. Бражников A.M. К вопросу об оценке качества пищевых продуктов./ Бражников A.M. //Известия ВУЗов. Пищевая технология, 1971.-№1.- с.153-155.

11. Быков В.А. Новые исследования в области холодильной техники и технологии/ В.А. Быков. — М., 1982. — 22с.

12. Быков В.П. Изменения мяса рыбы при холодильной обработке/ В.П.Быков. М., 1987.

13. Быков В.П. О влиянии посмертного состояния рыбы на ее качество после замораживания и дефростации./ В.П.Быков. Сб.науч.трудов ВНИРО.- М., 1962.- Том XIV. 38с.

14. Быков В.П. Об объективном методе оценки посмертного состояния рыбы./ В.П.Быков. Труды молодых ученых: Сб.науч.трудов ВНИРО.-М., 1964.-40с.

15. Быков В.П. Справочник по химическому составу и технологическим свойствам рыб внутренних водоемов/ В.П.Быков. — М., 1999.-208с.

16. Быков В.П. Технология рыбных продуктов/ В.П.Быков.— М., 1971.-376с.

17. Быкова В.М. Справочник по холодильной обработке рыбы /

18. B.М. Быкова, З.И.Белова. М., 1986. - 207с.

19. Василинец И.М. Математическая обработка экспериментальных данных с использованием ЭВМ / И.М. Василинец —1. C.-Пб., 2001.-16с.

20. Воробьев В.В. Разработка системы стабилизации качества и безопасности рыбной продукции. /Технологии и продукты здорового питания: материалы Международной научной конференции МГУ 1111. М., 2005.-312с.

21. Воскобой А.В. Качественные изменения в мороженой рыбе при хранении./ А.В. Воскобой, С.Ю.Савинов, Л.Н.Степанова// Рыбное хозяйство.-М., 1989.- № 9.- с.92-93.

22. Гигиеническая оценка сроков годности пищевых продуктов: Методические указания. М.- 1999г.-24с.

23. Головкин Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов/ Н.А.Головкин. М., 1984. - 240с.

24. Головкин Н.А. Консервирование продуктов животного происхождения при субкриоскопических температурах./Н.А. Головкин, Г.В.Маслова, И.Р. Скоморовская М., 1987.— 272с.

25. Головкин Н.А. Посмертные механохимические изменения и их роль при консервировании рыбы холодом /Головкин Н.А., Л.И. Першина //сб.науч.трудов НИКИМРП.-Л., 1961. Т. 1., вып.2.-С.З-100.

26. Головкин Н.А. К вопросу холодильной обработки тунца с применением подмораживания. / Н.А. Головкин, Б.Н Семенов. — Калининград, 1970.-48с.

27. ГОСТ 7631 85 Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Правила приемки, органолептические методы оценки качества, методы отбора проб для лабораторных испытаний,- М., 1987.- 48 с.

28. ГОСТ 7636 — 85 Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа.- М., 1987.198 с.

29. Григорьев А.А. Зависимость продолжительности хранения мороженой рыбы от содержания липидов/ А.А. Григорьев // Технологияконсервирования океанических рыб: сб. науч. трудов АтлантНИРО.-Калининград, 1982.-е. 18-22.

30. Григорьев А.А. Нормирование и прогнозирование сроков хранения мороженой рыбы / А.А. Григорьев //Рыбное хозяйство, 1987.-№9.- с.67-69.

31. Григорьев А.А. Связь органолептических и объективных характеристик качества мороженой рыбы./ А.А. Григорьев, JI.A. Агжитова //Рыбное хозяйство, 1982.- №1.- с.68-69.

32. Дубровская Т.А. Анализ международных стандартов на мороженую пищевую рыбную продукцию/ Т.А. Дубровская //Сер.: Обработка рыбы и морепродуктов. Информ. пакет. Новости отечест. и зарубеж. рыбообработки. — М., 1998. Вып. Ill (I). — 32с.

33. Дубровская Т.А. Современное состояние производства мороженой продукции из гидробионтов/ Т.А. Дубровская // Сер.: Обработка рыбы и морепродуктов. Информ. пакет. Новости отечест. и зарубеж. рыбообработки. М., 1997. — Вып. IV (II). - 24с.

34. Зайцев В.П. Анализ основных процессов холодильной обработки рыбопродуктов; Дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. — М., 1951.-336с.

35. Зинчук Г.А. Количественная оценка снижения качества рыбы в процессе холодильного хранения. / Г.А. Зинчук //Холодильная техника, 1985.-№2, с.6-10.

36. Консервирование пищевых продуктов холодом (теплофизические основы) / И.А. Рогов, В.Е. Куцакова, В.И. Филиппов и др.-М.- 1998.-158с.

37. Константинов Л.И. Холодильная технология рыбных продуктов/ Л.И.Константинов, Л.Г.Мельниченко, АЛ. Ейдеюс. М., 1984. -с. 184.

38. Лазаревский А. А. Технохимический контроль в рыбообрабатывающей промышленности/ А.А. Лазаревский. — М., 1955. — 519с.

39. Любавина Л.А. О сроках хранения мороженой рыбы/ Л.А.Любавина, К.И.Пахомова Г.М. Дубницкая //Рыбное хозяйство.- М., 1972.- №6.- с.65-67.

40. Лабораторный практикум. Основы производства продуктов питания из сырья животного происхождения.//А.Б.Одинцов, Б.Н.Семенов, В. И. Киселев, И. М. Титова, А Ф.Ильичев Калининград, 2001.- 250с.

41. Мезенова О.Я. Научные основы и технология производства копченых продуктов// О.Я.Мезенова. — Калининград, 1997. — 134с.

42. Мезенова О Л. Современные проблемы и методы исследования в технологии копченой продукции/ О.Я.Мезенова. Калининград, 2001. — 149с.

43. Налетов И.А. Влияние замораживания рыбы жидким азотом на сроки ее хранения./ И.А.Налетов, Б.Н.Семенов Рыбное хозяйство.- М., № 7,1981.- с.68-71.

44. Никитин Б.П. Хранение рыбы и рыбных продуктов/ Б.П.Никитин.-М.,-1978.-175с.

45. Никитин Б.П. Предупреждение и устранение пороков рыбных продуктов/ Б.П.Никитин. -М., 1981. -264с.

46. Павловский П.Е. Биохимия мяса./ П.Е.Павловский, В.В.Пальмин. М., 1975. - 344с.

47. Притыкина Н.А. Исследование микробиологического состояния мороженой рыбы/ Н.А. Притыкина, Анохина О.Н. //«Рыбное хозяйство Украины» 2004.-№ 7.- С.193-196.

48. Притыкина Н.А. Об оценке продолжительности хранения мороженой рыбы МГУ 1 Lb./ Н.А. Притыкина, Б.Н. Семенов //Живые системы и биологическая безопасность населения: материалы 3-ей международной научной конференции, Москва, 2004г. С. 138-139.

49. Притыкина Н.А. Прогнозирование допустимого срока хранения мороженой рыбы/ Н.А. Притыкина, Б.Н. Семенов // Вестник международной академии холода. Санкт-Петербург, Москва, 2005.- Вып.1.-С.30-33.

50. Прогрессивная холодильная технология пищевой продукции из гидробионтов:сб. науч. тр. АтлантНИРО. Редакц. коллегия JT.C. Байдалинова, А. А. Григорьев. — Калининград, 1990. 214с.

51. Радакова Т.Н. Перспективы потребления рыбы и других гидробионтов в XXI веке/ Т.Н. Радакова // Сер.: Обработка рыбы и морепродуктов. Информ. пакет. Новости отечест. и зарубеж. рыбообработки. М., 1995. - Вып. Ill (III). - С. 17-20.

52. Расулова Т.А. Методические указания по исследованию содержания белка в мышечной ткани гидробионтов биуретовым реактивом/ Т.А. Расулова Калининград, 1984. - 12с.

53. Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих/ Ф.М. Ржавская.- М., 1976. — 470с.

54. Ржавская Ф.М. Влияние температуры хранения на качество мороженого осетра/ Ф.М. Ржавская, А.М. Омаров. Рыбное хозяйство.-М., 1978.-№ 12 - с.53-55.

55. Родин Е.М. Холодильная технология рыбных продуктов/ Е.М. Родин.-М., 1989.-303с.

56. Рютов Д.Г. Применение холода для сохранения пищевых продуктов/ Д.Г.Рютов. М - Холодильная техника, 1976.- №2,- с.34.

57. Сафронова Т.М. Органолептическая оценка рыбной продукции/ Т.М.Сафронова. М., 1985.- 216с.

58. Сафронова Т.М. Сырье и материалы рыбной промышленности/ Т.М.Сафронова. М., 1991.- 158с.

59. Сборник технологических инструкций по обработке рыбы. / Под ред. А.Н. Белогурова, М.С. Васильевой. М., 1992. Т. 1. — 256с.

60. Семенов Б.Н. Технология производства продукции из животного сырья. Производство подмороженной и мороженой продукции / Б.Н. Семенов, A.M. Ершов, Н.Н. Рулев. — Мурманск, 1999. 4.2. 160с.

61. Семенов Б.Н. Технология производства продукции из животного сырья. 4.1. Производство охлажденной продукции / Б.Н. Семенов, А.М. Ершов, Н.Н. Рулев. Мурманск, 1999. — 94с.

62. Семенов Б.Н. Основы криогенной технологии гидробионтов.-Калининград, 1992. 4.1. 100с.

63. Семенов Б.Н. Разработка холодильной технологии тунца; Автореф. дисс. на со иск. учен. степ, доктора техн. наук. Л., 1990. - 31с.

64. Семенов Б.Н. Разработка холодильной технологии тунца; Дисс. на соиск. учен. степ, доктора техн. наук. Л., 1988. — 442с.

65. Семенов Б.Н. Изменение качества мороженой рыбы при различных температурах хранения/ Б.Н. Семенов, А.Ф.Бабкин, А.А. Григорьев // Известия ВУЗов. Пищевая технология. М.Д977. - № 1. — С. 155-157.

66. Семёнов Б.Н. Сроки хранения мороженых мелких тунцов/ Б.Н.Семёнов, А.А. Григорьев., М.- Рыбное хозяйство, 1978. .-№ 9 с.67-68.

67. Семёнов Б.Н. Технологические исследования обработки тунца и рыб тунцового промысла/ Б.Н.Семёнов, А.А.Григорьев, В.И. Жаворонков — М., 1981.— 185с.

68. Семенов Б.Н. Научные основы производства продуктов питания/ Б.Н.Семёнов, A.M. Ершов.-Мурманск, 1996. 150с.

69. Семенов Б.Н. Биохимические и физические изменения мышечной ткани рыб при холодильной обработке/ Б.Н.Семёнов, В.Ф. Жеребенков. Сб.науч. трудов АтлантНИРО. — Калининград, 1973. Вып. 52.-С. 122-132.

70. Семенов Б.Н. Использование криогенных жидкостей для замораживания и хранения тунца на судах/ Б.Н.Семёнов, В.Е.Иванов, А.Б. Одинцов // Холодильная техника. — 1997. № 8. — С. 15.

71. Семенов Б.Н. Сроки хранения некоторых маломерных мороженых рыб Атлантики./ Б.Н.Семёнов, Л.ГЛукина, Л.И.Письмова, В.И. Калянов. Рыбное хозяйство, 1979.- № 9.- с.54-57.

72. Семенов Б.Н. Исследования качественного состояния рыбы, замороженной жидким азотом. / Б.Н.Семёнов, И.А. Налетов.Сб.науч трудов АтлантНИРО. Калининград, 1983. - С. 53-57.

73. Семенов Б.Н. Удлинение срока холодильного хранения тунца/ Б.Н.Семёнов, И.А.Налетов, А.А.Харькин, М.Г.Ерышева, И.А. Налетова //Рыбное хозяйство, 1986.-№5.- с.61-64.

74. Семенов Б.Н. Интенсификация холодильной обработки тунца/ Б.Н.Семёнов, В.В.Федяй, И.А.Налетов, С.Н.Тациенко.- Холодильная техника М., 1985.- № 2.-С.10-12.

75. Сикорский 3. Технология продуктов морского происхождения. — М.: Пищевая промышленность/ З.Сикорский.-М., 1974. — 520с.

76. Терещенко В.П. Холодильная обработка водного сырья/ В.П.Терещенко. Калининград, 1994. — 151с.

77. Терещенко В.П. Аналитический подход к оценке качества и продолжительности хранения мороженой рыбы / В.П. Терещенко, Н.А. Притыкина, Б.Н. Семенов //«Рыбное хозяйство Украины». 2004.- № 7.-с. 197-200.

78. Техническая микробиология рыбных продуктов / Е.Н. Дутова, М.М. Гофтарш, И.И. Призренова, А.С. Сазонова. М., 1976. - 272с.

79. Технология обработки водного сырья / И.В. Кизеветтер, Т.И. Макарова, В.П. Зайцев и др. М., 1976. - 696с.

80. Технология продуктов из водного сырья: Метод, указания к лаб. раб. по определению обобщённой численной характеристики качества рыбных продуктов по спец. 27.09 «Технология рыбных продуктов» / Б.Н. Семёнов. — Калининград, 1992. 30с.

81. Технология продуктов из гидробионтов /Под ред. Т.М. Сафроновой и В.И. Шендерюка. М., 2001. - 496с.

82. Технология производства продуктов из водного сырья: Метод, пособие к лаб. раб. по определению модифицированными способами перекисного числа для студ. вузов спец. 27.09 «Технология рыбных продуктов» / Б.Н. Семёнов. Калининград, 1992. - 21с.

83. Тюрин Ю.Н. Статистический анализ данных на компьютере / Ю.Н. Тюрин, А.А. Макаров; Под ред. В.Э. Фигурнова. М., 1998. - 528с.

84. Фараонов В.В. Учебный курс Delphi 5.0./ В.В. Фараонов, 2000,400с.

85. Холодильная технология рыбных продуктов / Под ред. Л.И. Константинова. М., 1984. — 183с.

86. Чижов Г.Б. Обобщенные численные характеристики изменения качества мяса при холодильной обработке и хранении/ Чижов Г.Б. Холодильная промышленность и транспорт: обзорная информация ВНИИТЭИРХ.- М.,1976.- №2. 35с.

87. Шалак М.В. Технология переработки рыбной продукции/ М.В.Шалак, М.С.Шашков, Р.П.Сидоренко. Минск, 1998. - 240с.

88. Шаробайко В.И. Биохимия продуктов холодильного консервирования/ В.И. Шаробайко. М., 1991. — 255с.

89. Шендерюк В.И. Научные основы производства продуктов питания/ В.И. Шендерюк. — Калининград, 2000. — 96с.

90. Шендерюк В.И. Перспективные направления в обработке гидробионтов/ В.И. Шендерюк. — Калининград, 1988. 33с.

91. Шендерюк В.И. Производство слабосоленой рыбы/ В.И. Шендерюк. М., 1976. — 172с.

92. Amano К. Quality problems of fish frozen aboard/ Amano K. "Refrigeration", 1974,49, N 563.- p. 770-774.

93. Bell R.G. A guide to the properties characteristics and use of some general anesthetics for fish / Bell R.G. // J. Fish. Res B.D. Canada Bull., 1964, pp.5-10.

94. Hong L.C. Quality of atlantic mackerel fillets during modified atmosphere storage/ L.C.Hong, E.L.Leblanc, Z.J. Hawrysh // J. Food Sci.-1996.-№3.-P.646-651.

95. Labuza T.P. Application of chemical kinetics to deterioration of foods. -J. of Chemical Education/ T.P.Labuza. V.61, № 4, 1984.- pp. 348-358.

96. Pritykina N. Evaluation of quality in numerical form. /N. Pritykina // Scientific papers of Kaunas Technology University. Vol. XXXIII, Kaunas. 2005, pp.14-18.

97. Reddy N.R. Shelf-life of fresh tilapia fillets packaged in high barrier film with modified atmosphere/ N.R.Reddy, C.L.Schireber, G.E. Skinner

98. J. Food Sci.-1994.-№2.-P.260-263.

99. Steinriede K. First freeze/ K.Steinriede //Food Process.-1999.- №8.-P.84-85.ft