автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:РАЗРАБОТКА БАРЬЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОДКОПЧЕННОЙ РЫБЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКТИВИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

л

-з 6

На правах рукописи

Бедина Любовь Федоровна

РАЗРАБОТКА БАРЬЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОДКОПЧЕННОЙ РЫБЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКТИВИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Специальность 05.18.04 — «Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

Бедина Любовь Федоровна

РАЗРАБОТКА БАРЬЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОДКОПЧЕННОЙ РЫБЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКТИВИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Специальность 05.18.04 - «Технология мясных, молочных, рыбных продуктов я холодильных производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учекой стеаенк кандидата технических наук

ргау*мсха

№

%

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Борнсенко Людмила Александровна

Официальные оппоненты; доктор технических наук, профессор

Касьянов Геннадий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Петриченко Людмила Константиновна

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Каспийский научно — исследовательский институт рыбного хозяйства» (ФГУП КаспНИРХ)

Защита диссертации состоится «12» апреля 2007 г. в 10.00 на заседании диссертационного соаета Д 212.245.05 при Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. К 308.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ, Автореферат разослан 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент А* )1г{ В.И. Шипулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На сегодняшний день одной из основных задач, стоящих перед рыбоперерабатывающей промышленностью нашей страны, является обеспечение населения качественными и безопасными продуктами, что определено Концепцией развития рыбного хозяйства на период до 2020 года. Решение поставленной задачи предусматривает разработку и внедрение интенсивных, безотходных, ресурсосберегающих технологий, ориентированных на повышение пищевых достоинств, микробиологической «тойкости, безопасности и сроков хранения готовой продукции.

Значительное место в объеме выпуска пищевых рыбных продуктов занимает копченая продукция, пользующаяся высоким спросом у населения, благодаря приятному внешнему виду, специфическому запаху и вкусу. Необходимость потребления ' здоровой пищи изменила взгляды по отношению к данному виду продукции, в частности к рыбе холодного копчения. За последнее годы в мировой практике отмечаются тенденция по снижению массовой доли хлорида натрия, коптильных компонентов в готовой продукции, что приводит к необходимости совершенствования существующих и созданию новых технологий ее производства.

Перспективным направлением является разработка технологии получения подкопченной продукции, которая отличается от традиционной рыбы холодного копчения пониженным содержанием соли, коптильных компонентов и повышенным содержанием влаги. Однако такие продукты подвергаются большему разрушительному влиянию микроорганизмов. При разработке технологии производства подкопченной рыбы важнейшей задачей является регулирование микробиологических и химических процессов на протяжении всего цикла производства и хранения, В связи с этим, необходим поиск эффективных и надежных барьерных средств и способов обработки рыбного сырья, обеспечивающих микробиологическую стойкость и пищевую безопасность копченой продукции.

Теоретические и практические аспекты в области барьерных технологий рассмотрены 8 работах отечественных и зарубежных ученых:

Гончарова В,Н., Касьянова Г.И., Кима Э.Н., Кима Г.Н., Кур ко В.И., Лисицына А .Б., Макаровой Н. А., Мезеновой О.Я« Мижуевой С А., Ра да ко вой Т.Н., Слапогузовой З.В., Сафроновой Т.М., Шсндерюка В.И., Fessmann К., Leismer L., Smith С. и др.

Разработка барьерных технологий, базирующихся на одновременном использовании нескольких взаимодополняющих бактерицидных средств в процессе производства продукции из гидробионтов, имеет особое значение и требует дальнейших исследований.

Как одним из перспективных направлений создания микробиологически стойкой и безопасной копченой продукция целесообразно рассматривать технологию с использованием

электрохимически активированной (ЭХА) воды и ее растворов (анолита и активированного тузлука на основе католита). Активированные жидкости, полученные безреагентным способом, обладают выраженными бактерицидными свойствами и способны интенсифицировать различные технологические процессы, при этом являясь недорогим, экологически безопасным и мощным барьерным средством.

На основании вышеизложенного, исследования по использованию активированных жидкостей в качестве основных барьеров при производстве подкопченной продукции являются актуальными и востребованными.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей диссертационной работы являлась разработка барьерной технологии подкопченной рыбы с применением электрохимически активированных жидкостей.

Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи: • оценить комплексное влияние активированных жидкостей как барьерного средства на микробиологические показатели рыбного сырья при размораживании и системы рыба-тузлук в процессе посола;

- изучить кинетику процесса посола рыбного сырья в активированном тузлуке;

- исследовать влияние активированного тузлука на гидролиз белковых веществ мышечной ткани рыбы;

- установить оптимальные параметры процесса посола рыбы в

активированном тузлуке;

- исследовать физико-химические, микробиологические и ор га полегл ические показатели соленых полуфабрикатов;

- определить качественные характеристики коптильного препарата «Жидкий ольховый дым» и разработать режим бездымного копчения соленого полуфабриката;

- оценить комплексное влияние барьерных средств на сроки хранения готовой продукции;

- провести промышленную апробацию, разработать и утвердить техническую документацию па подкопченную рыбу;

- определить экономическую эффективность разработанной технологии.

Научная новизна работы. Научно обосновано влияние активированных жидкостей на качественные характеристики рыбного сырья н целесообразность их применения как барьерных средств в технологии приготовления соленого полуфабриката и копченой продукции.

Исследован характер изменения микробиологических показателей в системе рыба - тузлук при использовании активированных жидкостей.

Впервые изучено влияние активированного тузлука на кинетику процесса посола рыбы и гидролиз белковых веществ мышечной ткани.

Разработана математическая модель процесса накопления поваренной соли в мышечной ткани рыбы, на основании которой установлены оптимальные параметры посола с использованием активированного тузлука.

Проведен сравнительный анализ микроструктурных изменений мышечной ткани соленой рыбы.

Научно обоснована целесообразность посола рыбного сырья шприцеванием.

Установлены рациональные режимы бездымного копчения соленого полуфабриката.

Практическая значимость работы. Разработан способ посола рыбы шприцеванием, предусматривающий получение соленого полуфабриката с заданным и равномерным содержанием поваренной соли, что позволит направлять его на копчение без отмочки. Разработан проект ТУ «Лещ

■соленый — полуфабрикат« как базовая технология для производстаа копченой рыбы.

По данным экспериментальных исследований разработана барьерная технология производства подкопченной рыбы с использованием активированных жидкостей, апробированная на предприятиях г, Астрахани. Утверждена техническая документация на продукцию «Лещ подкопченный» ТУ 9263-001-75192951-2006. На опытную партию получено санитарно - эпидемиологическое заключение № 30.АЦ.02.926.Т.000247.04.06.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе студентов ФГОУ ВПО «АГТУ» по специальностям: «Технология рыбы и рыбных продуктов», «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания».

Апробация работы. Основные положения работы доложены на Всероссийской научно - технической конференции - выставке « Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2004 г); II международном симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке (Владивосток, 2004 г); IV международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2005 г); международной научно- гграктичес кой конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов Мирового океана» (Москва, 2005 г.); IX региональной научно — технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь. 2005 г): международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2005» (Калининград, 2005 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ: из них 7 -статей, 4 — тезиса докладов, подано 3 заявки на изобретения.

Структура и «йьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 142 источников и 14 приложений. Работа изложена на 124 страницах основного текста, содержит 32 рисунка и 12 таблиц.

СОДЕ РЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Но введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе проанализированы традиционные способы получения соленого полуфабриката для производства копченой продукции. Раскрыта сущность процесса электрохимической активации (ЭХА), показан барьерный механизм действия ЭХА-жидкостей, систематизированы лаииые о специфических свойствах и возможностях применения ЭХА-жнд костей в барьерных технологиях переработки гидробионтов. Представлена аналитическая информация о современном состоянии и перспективах развития в области копчения рыбы.

На основе результатов анализа литературных источников обоснована целесообразность использования ЭХ А-жидкостей как барьерных средств в технологическом цикле производства копченой продукции. Намечены основные направления исследований по теме диссертации.

Во второй главе описаны объекты к основные методы исследований. Общая схема выполнения работы представлена на рисунке I.

В качестве объектов исследований выбраны: лещ мороженый (массой 0,3-0,4 кг; 0,8-0,9 кг), лещ соленый (полуфабрикат), анолит, католит, активированный тузлук плотностью 1,2 г/см\ коптильный препарат '«Жидкий ольховый дым», лещ подкопченный.

Отбор проб рыбного сырья (охлажденного леща) осуществляли на предприятии ОАО «Астраханский рыбокомбинат». Отобранные образцы замораживали яри температуре минус 30 "С и хранили I месяц при температуре минус 18 °С,

Основные исследования выполняли в условиях предприятия ОАО «Астраханский рыбокомбинат», в Астраханском государственном техническом университете (АГТУ). Северо-Кавказском государственном техническом универентеге (СевКавГТУ).

Определение показателен качества готовой продукции на соответствие ее требованиям СанПиН 2.3.2,107,4-01 выполняли в аккредитованных испытательных лабораториях: «Каспийском научно - исследовательском и

Анализ литературных данных

| Формулирование цели и задач исследований +

Определение объектов и методов исследовании _Планирование экспериментов_

Изучение влияния активированных жидкостей на микрофлору системы рыба - тузлук

Исследование кинетики процесса посола рыбы в _активированном тузлуке_

Исследование качества соленых _полуфабрикатов_

Разработка технологии производства _подкопченной рыбы_

Информационная база по ЭХА-воде и растворов на ее основе

Изучение влияния активированного тузлука на гидролиз белковых веществ рыбного сырья

Обработка и оптимизация экспериментальных данных

Сущность процесса

ЭХА-еоды и барьерный механизм се бактерицидного действия

Применение ЭХА-жидкостей в технологии переработки гндробионтов

(,3,5,5,1«, 11

1,4,5,«,М, II

11роведение производственных испытаний --—1-

Исследование качества готовой продукции

Определение качественных показателей коптильного

препарата _±_

Разработка и утверждение технической документ ации^на продукцию_

Определение экономической эффективности _разработанной технологии_

I, 5. <ц 3,13,1-1, 13,16,17,1«, г!

1 - микробиологические показатели; 2 - изменение массы рыбы; 3 -активная кислотность (рН); 4 - микроструктурные исследования; 5 -органолептнческие показатели; 6 —паразитарная чистота; 7 — плотность коптильного препарата; 8 — общая кислотность коптильного препарата; определение содержания: 9 - поваренной соли; 10 - формольно-титруемого азота (ФТА); 11 — азота летучих оснований (АЛО); 12 - тирозина; 13 — влаги; 14 - токсичных элементов; 15 — радионуклидов; 16 — пестицидов; 17 - нкгрозаминов; 18 - фенолов; 19 - карбонильных соединений; 20 -метилового спирта; 21 - бенз(а)пирена; I — математическое планирование двухфакторного эксперимента.

Рисунок I - Организация проведения эксперимента

аналитическом центре рыбной промышленности» («Каспрыбтестцентре») и ФГУ Государствен ном центре агрохимической службы «Астраханский».

Микробиологические исследования проводили согласно Инструкции по санитары о-микробиологи чес ком у контролю производства пншевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных (Гипрорыбфлот, 1991).

Отбор средних проб для физико-химических исследований рыбы, подготовку их к анализам осуществляли в соответствии с ГОСТ 7631, Химические показатели: массовую долю поваренной соли, влати, азот летучих оснований, формолыю-титруемын азот - определяли по ГОСТ 7636, Содержание фенолов, карбонильных соединений, общую кислотность в коптильном препарате проводили по стандартным и модифицированным методам.

Экспериментальные данные обрабатывали стандартными методами регрессном ного, дисперсионное и корреляционного анализа. Для оптимизации выходных параметров проводили двухфакторные эксперименты, результаты которых обрабатывали с помощью пакета программ «$Ш1(Шса 5.0», а также с использованием специально разработанных программ СевКавГТУ,

В третьей главе изучено влияние актив1гроваииых жидкостей на микрофлору рыбного сырья при размораживании и системы рыба-тузлук в процессе просаливании лета, кинетику посола, гидролиз белковых веществ мышечной ткани рыбы.

Сравнительный анализ микробиологических исследований показал, что использование анолита с рН 2,2-2,4 при мойке рыбного сырья после размораживания на воздухе позволяет снизить количество микроорганизмов на поверхности рыбы на 2 порядка, при совмещенном процессе размораживания и мойки в а но лиге на 3 порядка, что дает основание рекомендовать зтот способ для первичной подготовки сырья.

Результаты экспериментальных данных (таблица 1) показали положительную тенденцию к подавлению жизнедеятельности и замедлению роста микроорганизмов в системе рыба-тузлук при посоле леща погружением

в насыщенный активированный тузлук на основе католита с рН 10,8-11,0. Введение насыщенного активированного тузлука в мышечную ткань рыбы (30 % к массе сырья) при посоле леща шприцеванием с последующим погружением в такой же тузлук позволило на I порядок снизить количество микроорганизмов по сравнению с посолом погружением.

Таблица I - Динамика изменения КМАФАнМ рыбы в зависимости от продолжительности и способа посола

Время посола г, час КМАФАнМ, КОЕ/г посол погружением КМАФАнМ, КОЕ /г посол шприцеванием и погружением

рыба тузлук рыба тузлук

0 6,0*103 7 5,1*10' 5

24 3,2*10'( 2,7*10'1 2.2*101 !,2*10>

48 1,8*ЮЛ 3,84а1 1,3* 2.0* 10-'

72 4,0» 10^ 4J*10J 8,0* 10"^ 3,4* Ю-1

Угнетение функциональной активности микробнальных клеток в опытных образцах происходит не только пол действием активированного тузлука с рН 9,5 на основе католита - щелочной фракции ЭХА-воды, но и анолита с рН 2,2-2,4 - кислой фракции ЭХА-воды, используемой при размораживании леи о вместо водопроводной питьевой воды.

Параллельно с опытными образцами изучали динамику изменения КМАФАнМ контрольных образцов, размораживание и посол которых проводили с использованием питьевой водопроводной воды. В процессе первичной подготовки сырья установлено, что в опытных образцах происходит снижение количества микроорганизмов на поверхности рыбы на 1-2 порядка по сравнению с контрольными.

Использование неактивированного тузлука при посолс леща погружением способствовало возрастанию КМАФАнМ рыбы и тузлука на 1 порядок уже на вторые сутки посола, при шприцевании и погружении -на третьи сутки посола,

В результате проведенных микробиологических исследований в целом установлено, что использование активированных жидкостей обеспечивает значительное замедление развития микроорганизмов рыбы. Сравнительный анализ способов посола показал, что более результативным с точки зрения

барьерного эффекта является шприцевание леща с последующим погружением в насыщенный акт и виро ванный тузлук. Данный способ посола положен в основу базовой технологии при разработке проекта ТУ «Лещ соленый - полуфабрикат».

Изучение кинетики посола позволило установить, что активированный тузлук позволяет интенсифицировать диффузионно-осмотические процессы (рисунок 2 а, 6),

л лл Л Т _

Рисунок 2 - Кривые скорости посола леща; а) погружением в насыщенный активированный тузлук; б) шприцеванием и погружением в насыщенный активированный тузлук

Анализ способов посола показал, что при погружении рыбы в тузлук средняя скорость процесса просаливания в опытных образцах на 11% выше (рисунок 2 а), чем в контрольных образцах, при шприцевании рыбы с последующим погружением в активированный тузлук на 15% больше, по сравнению с использованием неактивированного тузлука (рисунок 2 б). Полученные данные свидетельствует об ускорении просаливания леща в опытных образцах обоими способами, по сравнению с контрольными образцами, что может быть объяснено повышенной степенью проницаемости активированного тузлука через мембраны клетки мышечной ткани и наличием значительной разности величин его окислитель но-

6 12 18 24 30 36 42 4в 54 60 66 72 Продолжительность посола, ч

6 12 18 24 30 36 42 4в 84 60 66 72 Продолжительность посола, ч

'опытный образец

—*— контрольный образец

восстановительного потенциала (ОВП -300 мВ) и сырья (ОВП +320 мВ), вследствие чего создается больший градиент концентрации поваренной соли в системе рыба - активированный тузлук, чем при посоле рыбы с неактивированным тузлуком (ОВП + 250 мВ).

14 Т

8 ■5

к

а

е

а

2 г

г ©

с

за

о ?

*

а 3 Ш О

0 24 4в 72

Продолжительность посола, ч

-стлушлА образец лри йосог» пссдоченйеч "контрольный образец (три песет» посружвмхт

а)

0 24 48 72

ПрадоАжгальность посол** ч

- огат^й образец г»рм ноооя» ы/трщаа» те» м

лофужвммем -«онгропьный образец при посола идр*цевО*и*ец *г погружением

б)

Рисунок 3 - Изменение содержания азотистых веществ мышечной ткани леща в процессе посола: а) формально-титруемого азота (ФТА); б) азота летучих оснований (АЛО)

-сяытнь^ образец при посоле погружением

-контрольный образец лим посоле погружением

***опытный образец прч посоле шприцеванием и пофучеч*мг

контрольный образец

24 48 72

Продолжительность посола, ч

шприцеванием и погружением

Рисунок 4 - Изменение показателя рН тузлука в процессе посола леща

Установлено, что применение активированного тузлука способствует увеличению темпа накопления продуктов гидролиза белковых веществ

мышечной ткани леща (рисунок 3 а, б), по — видимому, за счет дополнительной энергии активации, приобретенной католнтом в электролизере. Кроме того, диапазон изменения показателя рН активированного тузлука от 9,50 до 6,85 единиц а процессе посола (рисунок 4) способствует определенному повышению активности комплекса щелочных пептидгидролаз рыбы, оптимум действия которых находится в пределах рН 7-8.

Результаты комплекса проведенных исследований позволили установить, что использование активированного тузлука при посоле рыбы шприцеванием с последующим погружением является эффективным способом ' получения соленого полуфабриката с заданными органолептяческимя (консистенцией) и физико-химическими показателями (содержанием соли, азотистых веществ), позволяет снизить микробиальную обсемененность сырья и интенсифицировать диффузионно-осмотические процессы.

В четвертой главе установлены оптимальные параметры процесса посола рыбы с применением шприцевания активированным тузлуком. Исследования проводили согласно математическому планированию экспериментов по униформ * ротогабельному плану второго порядка для двух факторов. Основными факторами, влияющими на процесс посола, были приняты: Х1 (г) - продолжительность, час; Хг (\У) - количество насыщенного активированного тузлука, в процентах к массе сырья, вводимого при шприцевании мышечной ткани леща по шахматной схеме. Интервалы варьирования факторов обусловлены технологическими условиями процесса посола рыбы и определены на базе поисковых экспериментов.

В результате реализации униформ-рототабельного плана двухфакторного эксперимента, статистической обработки данных с помощью пакета программ о^аваоса 5.0» получено уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс изменения содержания поваренной соли в образце: 5ср = 1,905+0,065 "1+0,145 ■IV.

Анализ данного уравнения и построенных по нему поверхности отклика и изолиний ее сечения (рисунок 5) позволил установить, что

содержание соли в мышечной ткани леща, согласно установленной математической модели, возрастает по мере увеличения основных параметров, достигая максимальных значений (5,9-6,7 %) при продолжительности посола 12-23 часов и количестве вводимого тузлука 17-22 %.

а) б)

Рисунок 5 - Зависимость изменения содержания поваренной соли в. мышечной ткани (5, V,г) от продолжительности посола (т, ч) и количества вводимого тузлука (\У. %): а) поверхность отклика; б) изолинии ее сечений

Содержание поваренной соли, равное 6 % для рыбы холодного копчения, является оптимальным и обеспечивается при продолжительности посола 20 часов и количестве вводимого тузлука 20 %, что позволяет направлять рыбу на копчение без отмочки.

Наряду с обеспечением соответствующих качественных показателей соленой рыбы одной из существенных функции посола является предотвращение ее от микробиологической порчи. Количественный состав микрофлоры соленого полуфабриката является наиважнейшим критерием, от которого напрямую зависит качество и сроки хранения копченой рыбы.

Квадратичные эффекты, характерные для математической модели, описываюшей изменение КМАФАнМ, указывают на существование областей экстремума в рассматриваемом диапазоне изменения факторов. На основании анализа данного уравнения: КМАФАнМ мт = 8,7-103 - 5,38- К): -т - и2 'Ю3 + 0,П-Ю'- "Г и его графической интерпретации (рисунок 6) установлено, что наименьшие значения микробиальной обсемене н н ости мышечной ткани леща достигаются при следующих значениях основных

факторов: продолжительности посола суг \2 до 20 часон и количестве вводимого тузлука в пределах 16-22

1 »50,000

си ЭОООООО (~3 Э40о.0оо

аьоте

«л/ о /V'■

1

IV4-"22 22

а) б)

Рисунок б - Зависимость изменения КМАФАнМ мышечной ткани леща, КОЕ/г от продолжительности посола (т, ч) и количества вводимого тузлука (XV, %■): а) поверхность отклика: б) изолинии ее сечений

Количество микроорганизмов, находящихся в рыбе, напрямую связано с содержанием микрофлоры в тузлуке,

КМАФАнМ тз =2,03-103 + 1,29' ¡О3 -т + 0,98-102 -IV - О, [ I-10? ■ тЛУ

Рисунок 7 — Зависимость изменения КМАФАнМ тузлука, КОЕ/мл от продолжительности посола (т, ч) п количества вводимого тузлука %): а) поверхность отклика; б) изолинии ее сечений

Полученная графическая зависимость {рисунок 7) свидетельствует, что при продолжительности посола в диапазоне 19-23 часов и количестве вводимого тузлука 18-22 % в мышечную ткань леща микробнальная обсемененность тузлука имеет наименьшее значение. Активированный

тузлук, постепенно воздействуя на микроорганизмы, диффундирующие из рыбы в процессе посола, подавляет их жизнедеятельность.

Совокупный анализ изменений качественных характеристик рыбы позволил установить, что при продолжительности посола 20 часов и введении тузлука 20 СА к массе сырья отмечаются оптимальные физико-химические, микробиологические и органолептические показатели соленого полуфабриката, которые непосредственно являются залогом получения продукции высокого качества.

При выборе способа посола для производства копченой продукции с равномерным содержанием поваренной соли, было исследовано распределение хлористого натрия в различных частях рыбы: передней части - у головы (1-й слой): средней части (2-й и 3-й слои); прихвостовой части (4-й слой); хвостовой (5-Й слой) (рисунок 8). Посол рыбы проводили разными способами: шприцеванием и последующим погружением в насыщенный активированный тузлук, шприцеванием насыщенным активированным тузлуком с последующей выдержкой вне тузлука, погружением в насыщенный неактивированный тузлук (контроль), согласно установленным режимам (количестве вводимого тузлука 20 % к массе сырья и продолжительности посола 20 часов).

4 И

, '„.г. ; ■s i .■■

| : i

1 Í

Í- Я *

•У А § х-, ■за к л: > i - i -

□ посол рыбы шприцеванием н погружением О посол рыбы шприцеванием

О посол рыбы погружением (коитрчдь)

1-й слой суюй слон 4-й слои 5-й слой

Рисунок 8 - Диаграмма послойного содержания поваренной соли в

рыбе в зависимости от способа посола Анализ диаграммы свидетельствует, что шприцевание позволяет

интенсифицировать процесс посола рыбного сырья и добиться равномерного

распределения поваренной соли в теле рыбы. Среднее ее содержание при

посоле леща шприцеванием и погружением составляет 6,4 что на 1,8

больше, чем при шприцевании рыбы и последующей выдержке вне тузлука.

(в аккумуляторе) и на 3 % больше, чем при посоле погружением в неактивированный тузлук.

Изучение распределения поваренной соли позволило установить, что процесс накопления поваренной соли в опытных образцах при посоле шприцеванием с последующим погружением, имеет идентичный характер с контрольными образцами. У головы и хвостовой части леша наблюдается более интенсивное просаливание, £ то время как в рыбе, находящейся после шприцевания вне тузлука, происходит более равномерное распределение внесенной соли.по всему объему (максимальное отклонение от среднего содержания соли составляет 0,4 %). В исследуемых образцах, посоленных по первому варианту, максимальное отклонение от средней массовой доли соли составляет 0,5 по третьему варианту этот показатель имеет значение 1,2%. Посол леща погружением в неактивированный тузлук не дает равномерного распределения поваренной соли во всем объеме рыбы (рисунок 8), что сказывается на качественных показателях соленых полуфабрикатов (таблица 2).

Таблица 2 - Показатели качества соленых полуфабрикатов

Наименование показателя Способ посола

шприцевание и погружение (1 вариант) шприцевание (2 вариант) погружение (3 вариант)

рыба тузлук рыба рыба тузлук

Ф>ТА, мг/1 ООг АЛО, мг/100г КМАФАнМ, КОЕ/г 105 + 2,6 10,0+ 0,2 9,2*101 7,2 + 0,1 2,3*103 117+2,3 11,8+ОД 9,7*10* 136 + 2,8 15,2+03 5*10' 12,2+ОД 7*10'

Сравнительный анализ способов посола по первому и второму вариантам свидетельствует, что значения показателей ФТА и АЛО ниже в мышечной ткани рыбы, посоленной по первому варианту, что связано с ингибирующнм действием поваренной соли на ферменты рыбного сырья. В контрольных образцах (содержание соли 3,4 %) высокие значения указанных показателей связаны не только с действием собственных ферментов леща, но и влиянием продуцентов микроорганизмов, способствующих распаду белковых веществ рыбного сырья, часть которых диффундирует в тузлук.

Анализ полученных данных гистологических исследований

(рисунок 9 а) показал, что посол рыбы с последующей отмочкой, применяемый при получении полуфабриката по традиционной технологии для производства рыбы холодного копчения, вызывает значительные разрушения мышечной ткани. После 20 -та часов посола рыбы погружением в неакгнвпро ванный тузлук неравномерное-распределение поваренной соли приводит к неоднородности структуры мышечной ткани (рисунок 9 6) и ухудшению качества соленого полуфабриката, что подтверждается проведенными органолептическими исследованиями.

а) б)

Рисунок 9 - Микроструктура мышечной ткани леща: а) после традиционного посола и отмочки (образец № 1); б) после 20 -ти часов посола погружением в неактивированный тузлук (образец №2) (х 10)

Микроструктурные исследования мышечной ткани леща, посоленной с применением шприцевания активированным тузлуком (образцы ДнЗ, 4). свидетельствует о более однородной структуре мышечных волокон. После шприцевания рыбного сырья отчетливо видна граница между мышечными волокнами (рисунок 10 а, б).

а) б)

Рисунок 10 - Микроструктура мышечной ткани лета: а) после шприцевания с последующим погруженном в активированный тузлук (образец№ 3); б) после шприцевания (образец№4) (х 10)

На основе результатов комплексных экспериментальных данных предложено: соленый полуфабрикат (содержание соли б %), полученный при посоле рыбного сырья шприцеванием н последующим погружением в насыщенный активированный тузлук, направлять на производство рыбы холодного копчения. Для изготовления подкопченной рыбы целесообразно использовать соленый полуфабрикат с содержанием солн 4,5 %, полученный при посоле леща шприцеванием без погружения в тузлук, согласно установленным режимам.

В пятой главе разработана барьерная технология подкопченной рыбы, базирующаяся на одновременном использовании нескольких взаимодополняющих бактерицидных способов ее обработки, включающая: применение анолита в процессах размораживания, мойки и ополаскивания; введение активированного тузлука на основе католита при шприцевании (предлагаемом способе посола); использование коптильного препарата «Жидкий ольховый дым» в процессе копчения; упаковку продукта в полиэтиленовые пакеты для исключения повторного микробиального обсеменения; низкую емпературу при хранении (рисунок 11).

Рисунок 11 • Лоопсрашюнная барьерная мишень подкопченной рыбы

Исследование качественных показателей коптильного препарата «Жидкий ольховый дым»: орга ноле г гги ческих и ф из и ко - химических (плотность 1,03 г/см\ содержание фенолов 0,32 %, бенз(а)пирена 0,17 мкг/кг, нитрозодемитамина 1,9 мкг/кг) позволило рекомендовать его при разработке бездымного способа копчения соленого полуфабриката, включающего: 1) циклическую подсушку - «активная» сушка 6-8 часов при температуре 25-28 "С и «пассивная» сушка 16-18 часов при температуре 10-12 "С до влажности соленого полуфабриката не более 65 %; 2) 5-6 кратное диспергированне (через форсунки) коптильного препарата с температурой 35- 40 °С в количестве 4-6 % к массе леща в камеру с температурой 3035 ЛС (рециркуляция коптильной среды 5-10 минут); 3) окончательную сушку до влажности не более 63

Органолептические, физико-химические и показатели безопасности «Леща подкопченного», изготовленного по разработанной технологии (рисунок 12), приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Органолептические, физико-химические и показатели безопасности «Леща подкопченного»__

Наименование показателя Характеристика и норма

Внешний вид Поверхность рыбы чистая, свойственная данному виду обработки, естественной окраски.

Цвет чешуйчатого покрова Равномерный, от светло-золотистого до ярко-золотистого, свойственный данному виду рыбы

Консистенция От нежной, сочной до плотной

Вкус и запах Свойственные рыбе данного вида обработки с ароматом копчености, без посторонних запахов и привкусов

Массовая доля поваренной соли в рыбе,% 6.8-7.3

Массовая доля влаги е рыбе, %, не более 63

Содержание фенолов, мгЛООгр 0,976

Содержание бенз(а)пирена. мкг/кг 0,0005

Применение коптильного препарата позволяет снизить содержание канцерогенных соединений, за счет строгого его дозирования, что является важным при производстве подкопченной продукции.

Приготовление тузлука I рН 9,5 р = 1,2 г/см"

Шприцевание активированным тузлуком 20 % к массе сырья

| Анолит рН 2,2 - 2,4~

Падача коптильного препарата 1 = 35-3-40 «С

[ Приготовление ЭХА-воды

* """ I +

| Кэтолнт | 'рН 10,8-11,0 Анолит рН 2,2-2,4

Рыба мороженая

Размораживание и _мойка_

Сортирование I

Посол 1 = 5+ 7 "С т = 20 ч

Размещение на рейкн, __шомпола_

Ополаскивание I

Подсушка

I этап «активная сушка» (= 23 °С

II этап «пассивная сушка» I = 12 °С

до ф не более 65 %_

Копчение

1 = 30 +35 *С

Рециркуляция дымовоздушной смеси т = 5т 10 мин

Окоичател ьная сушка 1*25"С до ч> не белее 63%

Охлаждение

до ( = 20 "С

О

Сортирование]

Упаковы ва ние [ I Хранение 1

Рисунок 12 - Схема технологического процесса изготовления «Леща подкопченного»

Для установления влияния температуры на продолжительность хранения были исследованы образцы «Леща подкопченного», хранившиеся, согласно рекомендуемым режимам, при температурах минус 5 °С и минус 18°С, Критерием оценки качества готовой продукции являлась

совокупность органолелтических, микробиологических и физико-химических показателей.

Проведенные исследования позволили установить, что комплексное воздействие взаимодополняющих барьерных средств обеспечивает хранение подкопченной рыбы при температуре минус 5 "С~ 3 месяца, при минус 18 "С — 5 месяцев.

ВЫВОДЫ

1. Исследовано комплексное влияние анолита с рН 2,2-2,4 и активированного тузлука на основе католита в .качестве барьеров на микробиальную обсемененность системы рыба-тузлук. Доказано, что активированные жидкости угнетают жизнедеятельность микроорганизмов рыбы в процессах размораживания и посола.

2. Изучена кинетика процесса посола рыбы в активированном тузлуке. Установлено, что его использование интенсифицирует посол рыбного сырья; средняя скорость просаливания рыбы погружением на 11 % выше, чем при посоле в неактивированном тузлуке, при посоле шприцеванием и погружением на 15 % больше по сравнению с применением неактивированного тузлука.

3. Выявлено, что активированный тузлук способствует увеличению темпа накопления продуктов гидролиза белковых веществ рыбного сырья при посоле на 10-20

4. Получены математические модели изменения основных физико-химических и микробиологических показателей качества соленого полуфабриката в зависимости от продолжительности посола и количества вводимого тузлука в мышечную ткань рыбы. Установлено, что оптимальная продолжительность посола составляет 20 часов при введении насыщенного активированного тузлука плотностью 1 ,2 г/см3 в количестве 20% к массе сырья.

5. Определены качественные характеристики коптильного препарата «Жидкий ольховый дым» (плотность 1,03 г/см\ содержание фенолов 0,32 %,

бенз(а)пирена 0Л7 мкг/кг, нитрозодиметиламина 1,9 мкг/кг), его влияние на органолсптнческие показатели и безопасность готовой продукции.

6. Установлены рациональные режимы процесса бездымного копчения: циклическая подсушка: «активная» сушка при температуре 25-28 "С и «пассивная» сушка при температуре 10-12 "С до влажности соленого полуфабриката не более 65 %, 5-6 кратное диспергирование коптильного препарата с температурой 35-40 °С в количестве 4 - б % к массе сырья в камеру с температурой 30-35 "С, рециркуляция коптильной среды 5-10 минут, окончательная сушка до влажности не более 63 %.

7, Выявлено, что комплексное использование взаимодополняющих барьерных средств позволяет хранить готовую продукцию согласно органолептическим. физико-химическим и микробиологическим показателям: при температуре минус 5 °С - 3 месяца, при температуре минус 18°С-5 месяцев.

8. Разработана барьерная технология подкопченной рыбы с использованием активированных жидкостей, базирующаяся на бактерицидных свойствах анолита, аетивированпого тузлука и коптильного препарата при изготовлении высококачественной безопасной продукции с гарантированными сроками хранения.

9, Утверждена техническая документация на продукцию «Лещ подкопченный» ТУ 9263-001-75192951-2006. Предложенная технология апробирована на предприятиях г. Астрахани. Экономическая эффективность от внедрения разработанной технологии составит 5 400 рублей на I тонну готовой продукции.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Борисенко, J1.A. Исследование процесса посола рыбы активированным рассолом (Текст) / J1.A. Борисенко, Л.Ф, Бедина, A.A. Борисенко // Вестник Сев-КавГТУ, сер. «Продовольствие». - Ставрополь: СевКаеГТУ, 2004.1(7)-С. 97-99. 1. Борисенко, Л А. Влияние ахтивнровампъгх тузлуков при посоле рыбы на ее обсем сменность (Текст) / Л.А, Борисенко, Л.Ф. Б едина, A.A. Борисенко // Сб. докл. втор, всерос, науч. - технич, конференции-выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства лая их реализации». Ч, 1. - Москва: МГУПП, 2004. -С. 179-181,

3. Борисенко, Л,А. Обработка рыбы электрохимически активированной водой {Текст] / Л.А. Борисенко, Л.Ф. Бедина. A.A. Борисснко // Сб. мат. II межл. симп. «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке / ТГЭУ - Владивосток, 2004,-С.85-87.

4. Борисснко, Л.А. Влияние активированного тузлука на процесс посола рыбного сырья (Текст] / Л.А, Борисенко, Л.Ф. Бедина, A.A. Борисенко // Сб. науч. ст. «Наука: поиск 2005», Т. 2. -Астрахань: АГТУ, 2005. - С. 103-106.

5-Бедина, Л.Ф. Пути интенсификации технологии соленого полуфабриката из рыбы [Текст] / Л.Ф, Бедина, Л.А. Борисенко // Мат-лы IX региональной НТК «Вузовская наука -Северо-Кавказскому региону», Т, I. - Ставрополь: СевКавГТУ. 2005.-С. 127-128.

6. Борисенко, Л.А. Влияние активированного тузлука на гидролиз белковых веществ рыбного сырья в процессе посола (Текст] / Л.А. Борисенко, Л.Ф. Бедина. A.A. Борисенко// Тр. Межд. науч. конф. «Инновации в науке и образов алии - 200S», Ч. I, - Калининград: КГТУ, 2005, - С. 261 - 262.

7. Бедина, Л.Ф. Использование активированных безреагентных жидкостей при посоле рыбного сырья [Текст] / Л.Ф. Бедина, Л.А. Борисенко // Мат-лы IV межд. науч. конф. студентов и молодых ученых «Живые системы н биологическая безопасность населения». - Москва: МГУЛБ, 2005. - С. 33-34.

8. Кеднна, Л.Ф. Изменение показателя формольно-титруемого азота при посоле рыбы активированным тузлуком [Текст] / Л.Ф. Бедина, Л.А Борисенко // Мат-лы V межрег. Науч. конф. «Студенческая наука - экономике России», т. 1, ч. 1. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2005,-С 188-189.

9. Борисенко, Л А. Совершенствование технологии получения соленого полуфабриката из рыбы [Текст] / ЛА. Борисенко, Л.Ф. Бедина, А.А Борисенко И Мат-лы межд. науч.-практич. конф. «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов Мирового океана». - Москва; ВНИРО, 2005. - С 243-244.

10. Борисенко, ЛА. Влияние способа посола на равномерность просаливания мышечной ткани леща {Текст] / Л.А Борисенко, Л.Ф. Бедина, АА Борисенко Н Сб. науч. тр. СевКавГТУ, сер. «Продовольствие». - Ставрополь: СевКавГТУ, 2006. - № 2 - С. 156-157,

11. Борисенко, Л.А. Оптимизация процесса посола рыбы с применением активированного тузлука [Текст]/Л.А Борисенко, Л.Ф. Бедина, А.А Брзцикиа, A.A. Борисенко// Вестник СевКавГТУ. - Ставрополь; СевКавГТУ, 2006. - № 5 (9) - С. 64 - 67.

Заявки:

12. Заявка №2005138643/13. Способ посола рыбы / Л.А. Борисенко, Л.Ф. Бедина, A.A. Борисенко.

13. Заявка № 2006102945/13. Способ посола рыбы / Л.Ф. Бедина, Л.А Борисенко, A.A. Борисенко. - Приоритет 03.02.2006 г.

14. Заявка ¡Ь 2006103173/13. Способ производства подкопченной рыбы / Л.Ф. Беаина, ЛА. Борисенко, А.А Борисенко. - Приоритет 01.02.2006 г.

Подписано в печать 26.02.2007 г. Формат 60x84 1/16 Усл. леч. л. -1 Усл. изд. л, -1,0 Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ 119. Тираж 100 экз. ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» 441025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16

Издательство астраханского государственного технического университета Отпечатано в типографии АГТУ