автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии формованной рыбной продукции холодного копчения

' г ■ Ь „ / ^

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 664 .951.65-4: :664.951.31/.32

ОДИНЦОВА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАННОЙ РЫБНОЙ ПРОДУКЦИИ ХОЛОДНОГО КОПЧЕНИЯ

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных

и рыбных продуктов

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научные руководители: доктор технических наук,

Научный консультант

профессор Курко В.И.

кандидат технических наук, доцент Одинцов А.Б. кандидат технических наук, с.н.с. Верхотурова Ф.И.

Калининград - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.........................4

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ). . 10

1.1. Современное состояние технологии формованной продукции.....................10

1.2. Анализ способов получения и механизма образования монолитной структуры формованных изделий ..........................................14

1.3. Действие консервантов и бактериальных культур на микрофлору формованных изделий. ... 18

1.4. Современные представления о влиянии параметров копчения на качество продуктов ..........2 0

1.5. Влияние условий хранения на развитие микроФлоры в пищевых продуктах....................22

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. . 2 5

2.1. Схема проведения эксперимента................25

2.2. Объекты и методы исследований................27

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ..... 30

3.1. Характеристика сырья для производства рыбных формованных изделий..........................3 0

3.2. Обоснование рецептуры формованных изделий. . 37

3.3. Обоснование оптимальной степени измельчения сырья. ............. ............41

3.4. Исследование процесса предварительного обезвоживания фарша.....................4 3

3.5. Исследование влияния консервантов на микрофлору формованых изделий ....................4 8

3.6. Разработка оптимальных параметров процесса копчения.....................52

3.7. Характеристика формованных изделий холодного копчения ............. ..... 56

3.8. Исследование и обоснование параметров процесса хранения готовой продукции ...... 61

3.9. Технологическая схема производства формованной рыбной продукции холодного копчения. . . 69

3.10.Разработка исходных технологических требований на проектирование линии по производству формованных изделий....................72

3.11.Эффективность технологии производства формованной продукции холодного копчения. .... 74

ВЫВОДЫ.................. . 77

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ...... 79

ПРИЛОЖЕНИЯ..................................93

ВВЕДЕНИЕ

Ак туа л ь н о с т ь т емы. Концепция государственной политики России в области здорового питания населения предусматривает увеличение выпуска пищевых продуктов повышенной биологической ценности и гарантированной безопасности. Одним из решений этой задачи является рациональное использование ресурсов мирового океана.

Проблема рационального пищевого использования рыбного сырья является актуальной для всех стран мира в связи с острым дефицитом биологически полноценного животного белка. По данным Всемирной организации здоровья (ВОЗ) и Всемирной продовольственной организации (FAO) в настоящее время на каждого жителя планеты приходится 60 г белка в сутки при норме 7 0 г, при этом в общем белковом балансе растительные белки (в основном биологически неполноценные) составляют 80% , а животные (мяса теплокровных животных, молока, мышечной ткани рыб) - только 20%. Таким образом имеет место общий количественный дефицит белка при ярко выраженном недостатке животного белка. В этой связи встаёт вопрос о наиболее полном и рациональном использовании ресурсов прибрежных вод, промысловых районов океанов, внутренних водоемов.

Биохимиче ские и технологические особенности некоторых слабосозревающих океанических видов рыб, таких как хек, путассу, ставрида и др. при использовании их в качестве сырья в коптильном производстве не позволяют получить готовую продукцию высокого качества. Однако по своей биологической ценности эти промысловые объекты не уступают традиционному водному сырью. Проблема получения на основе этих рыб копчёных продуктов повышенной пищевой и биологической ценности с

заданными свойствами в данной работе решается путём создания формованной продукции холодного копчения из грубоиз-мельчённой мышечной ткани различных видов рыб в определённых соотношениях. Результаты анализа литературы и опыта работы предприятий подтвердили актуальность и необходимость проведения настоящих исследований.

Работа выполнялась по заданию ГКНТ СССР в рамках программы 0.40.01 «Разработать и освоить новые технологические процессы и оборудование для комплексного использования биологических ресурсов мирового океана», КЦП Пелагиаль (19851990 г.) и отраслевых программ Комитета РФ по рыболовству (1991-1998 г.).

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является рациональное использование на пищевые цели объектов океанического промысла путём разработки новой технологии формованной высококачественной продукции холодного копчения с учётом особенностей сырья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить химический и биохимический состав, технологические свойства слабосозревающих океанических рыб, обосновать возможность приготовления на их основе формованной продукции холодного копчения;

- исследовать и обосновать оптимальные соотношения основных компонентов сырья в рецептуре формованных изделий, возможность регулирования их химического состава;

- изучить влияние процесса измельчения сырья на качество г о т о в о й пр о ду кции;

- изучить влияние процесса предварительного обезвоживания рыбного фарша перед посолом на формирование устойчивой структуры формованных изделий;

- изучить эффективность использования при производстве формованных копчёных продуктов консервирующих добавок, обладающих бактерицидным действием;

- исследовать и обосновать оптимальные параметры процесса копчения формованных изделий;

- исследовать изменения показателей качества готовой продукции в процессе хранения и обосновать его параметры;

- разработать нормативную документацию по производству формованной продукции холодного копчения.

Научная новизна работы заключается:

в обосновании технологии нового вида формованной продукции холодного копчения из слабосозревающих рыб (путассу, хека, ставриды и др.) на основе учёта и рационального использования особенностей их химического состава в формировании качества готового продукта. Совокупность полученных научных результатов обеспечила возможность получения из нетрадиционного для коптильного производства сырья высококачественной продукции с заданными вкусоароматическими свойствами повышенной биологической ценности;

установлении зависимости эффективности процесса формирования качества и устойчивой структуры формованных изделий от ряда факторов: фракционного состава белков мышечной ткани рыб, степени измельчения сырья, влажности формованного полуфабриката, параметров процесса холодного копчения и хранения;

определении зависимости микробиологической характеристики и стойкости готового продукта от ряда консервирующих добавок с бактерицидным действием;

определении органолептических, физико-химических и микробиологических показателей качества, а также пищевой цен-

ности продукта с учётом требований рационального сбалансированного питания.

Практическая ценность. Разработана технология и промышленные регламенты производства новых видов формованных изделий холодного копчения, отличающихся повышенной питательной (отсутствие балластных веществ - костей, кожи и т.п.) и биологической ценностью, с регулируемым химическим составом. Составлены исходные технологические требования на проектирование комплексной механизированной линии по выпуску формованных изделий холодного копчения. Разработана и утверждена нормативная документация на «Ассорти рыбное холодного копчения» ТУ 15-04-43-17 4-87 и «Филе рыбное формованное холодного копчения» ТУ 15-03-11-4 9-8 7.

На защиту выносятся следующие научные положения: обоснование технологии формованной продукции холодного копчения с заданными реологическими и вкусоароматическими свойствами из слабосозревающих рыб;

- зависимость эффективности процесса формования фаршевого изделия от фракционного состава белковых веществ сырья и степени его измельчения;

- сравнительные данные по динамике процесса обезвоживания фарша из различных видов рыб и её влияние на формирование структуры формованного изделия;

- зависимость органолептических и микробиологических показателей качества формованного продукта от параметров процесса холодного копчения;

- данные по динамике продуктов денатурации и гидролиза белковых веществ в процессе хранения формованного продукта;

- результаты исследования показателей пищевой, биологической и энергетической ценности готового продукта с учётом положений науки о сбалансированном питании.

Реализация результатов исследования. По разработанной нормативной документации на Полесском, Клайпедском и Ростовском рыбокомбинатах выпущены опытно-промышленные партии формованных изделий «Ассорти рыбное холодного копчения», «Филе рыбное формованное холодного копчения». На дегустационных совещаниях продукция одобрена и рекомендована к внедрению. Показана экономическая целесообразность внедрения р а зр а б о т а нной т ех ноло гии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на Всесоюзной конференции "Научные основы пищевого использования морепродуктов"(Калининград, 1980); 4-й Всесоюзной конференции "Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана"(Владивосток, 1983); 2-й Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания"(Москва, 1984); Всесоюзном семинаре "Проблемы совершенствования технологии, оборудования для обработки продуктов морского промысла"(Калининград, 1985); Всесоюзном семинаре "Основные направления развития производства пресервов, солёной, копчёной и вяленой рыбопродукции улучшенного качества" (Калининград, 198 6); научно-технической конференции КТИРПХ (Калининград, 19 94); юбилейной научно-технической конференции КГ ТУ (Калининград, 1998) ; международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии пищевых производств"(С-Петербург, 1998).

В заключении выражаю глубокую благодарность коллективу лаборатории белковых продуктов и микробиологии АтлантНИРО за участие в проведении экспериментальных исследований. На протяжении многих лет оказывали неоценимую помощь в работе

кандидат технических наук Ф.И.Верхотурова, кандидат технических наук, заместитель директора АтлантНИРО М.С.Биденко, кандидат технических наук, заместитель директора АтлантНИРО, член-корреспондент МАХ М.П.Андреев, доктор технических наук, профессор, академик МАХ В.И.Шендерюк, заведующая лабораторией микробиологии Е.Т.Мартынова.

Значительный объём экспериментальных работ был выполнен под научным руководством доктора технических наук

jВ.И.Курко, разработавшего различные способы формования рыбных изделий и предложившего новый метод обработки сырья (массирование в специальных аппаратах с хлористым натрием) перед формованием.

Благодарна кандидату технических наук А.Б.Одинцову за последующее научное руководство над диссертацией, помощь в анализе и обобщении экспериментальных данных.

Особую признательность за предоставление оборудования для проведения технологических экспериментов выражаю руководителю ЗАО «Калининградский рыбоконсервный комбинат» O.G.Гамбашидзе.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Современное состояние технологии 'формованной продукции

Увеличение выпуска и расширение ассортимента копчёной продукции является актуальной проблемой рыбной промышленности. Традиционная технология производства продуктов холодного копчения предусматривает использование сырья определённого видового состава (скумбрия, сельдь, сардинелла, мойва 'и др.) с высоким содержанием, жира, при этом рыба в процессе посола и последующего копчения должна созревать, т.е. приобретать вкус, аромат, консистенцию готового продукта [3,19,20,35,72,79,88,93,96,100,102,108,113]. В настоящее время происходит резкое сокращение вылова объектов традиционного промысла и частичная их замена другими, как правило несозревающими или плохосозревающими при посоле рыбами (путассу, хек, минтай, ставрида и др.). Переработка этого сырья по традиционной технологии не позволяет получать качественную копчёную продукцию, пользующуюся широким спросом населения.

Одним из перспективных направлений в решении этой задачи является разработка технологии и производство 'формованных фаршевых изделий, потребительские свойства которых были бы близки к традиционным продуктам питания: рыбе горячего и холодного копчения, варёно-копчёным мясным колбасам и т.п.[2,5,6,7,8,14,15,16,18,23,42,53,5 4,5 5,7 3,8 9,101,120].

Анализируя технологию приготовления копчёных формованных изделий их условно можно разделить на три группы: а) копчёные рыбные формованные изделия, содержащие мясо тепло-

кровных животных; б) копчёные рыбные формованные изделия, приготовленные из сырого рыбного фарша; в) копчёные рыбные формованные изделия, технология приготовления которых предусматривает предварительную термическую обработку сырья.

Использование рыбного фарша для замены части говядины и свинины, а также переработка его в смеси с мясом теплокровных животных, позволяет получить формованные изделия близкие по свойствам к такому ценному продукту питания, как копчёная мясная колбаса[17,43,116,126,137]. Введение измельчённой мышечной ткани рыб в состав фаршевой смеси позволяет снизить стоимость продукта и сэкономить дефицитное мыс о.

Для приготовления копчёных формованных изделий, содержащих мясо теплокровных животных, характерны следующие технологические операции:

удаление специфического рыбного вкуса и запаха из фарша многократной промывкой водой или с помощью химических добавок и специй;

созревание мяса теплокровных животных в процессе посола; тонкое измельчение сырья в куттере; двухступенчатая тепловая обработка.

Разработана технология приготовления копчёных рыбных колбас "Новинка", "Калининградская'", "Балтийская", "Полярная"[24], Режимы копчения зависят от рецептуры колбас, влажности колбасного фарша и толщины батонов. Процесс копчения колбас складывается из двух этапов - собственно копчения и подсушки. Копчение продолжается 6-2 4 часа при температуре дымовоздушной смеси 35-65°С, а подсушка - 6-12 часов при температуре 28-45°С[5 9,60,77,7 8,91] . Практический

интерес представляет технология приготовления и рецептура подкопчёных сосисок из мяса тунца[41,87],

Копчёные рыбные изделия, приготовленные из сырого рыбного фарша, характеризуются хорошими реологическими характеристиками и приятным вкусом, свойственным рыбе горячего копчения[18,23,52). В Англии, например, предложена технология приготовления рыбной колбасы горячего копчения из сельди [ 11 9, 132 , 135 ] . Полуфабрикат коптят горячей дымовоздушной смесью в течение 4 часов и выдерживают, 3 0 минут в воде при температуре 9 0°С и охлаждают. Канадские специалисты разработали технологию рыбных колбас из пресноводных рыб с белым цветом мяса (сиг, бычок, голавль и др.). Полуфабрикат шприцевали в оболочку и слегка подсушивали. Через 15 минут копчения при температуре 50°С температуру повышали на 5°С каждые 5 минут и завершали копчение при температуре 75°С, причём продолжительность процесса при этой температуре была не менее 30 минут[127]. Разработана технология приготовления копчёной продукции из мороженой рыбы и фарша минтая. Фарш прессовали в течение 10 минут и направляли на копчение. Овальные изделия массой 350-5 00 грамм коптили по режимам горячего копчения при температуре 130-140°С[142]. В Канаде пользуются спросом рыбные копчёные сосиски. Сосисочный фарш набивают в оболочку из полимерной плёнки. При копчении температуру в коптильной камере увеличивали на 10°С через каждые 15 минут до достижения температуры 8 2 °С. При этой температуре копчение продолжалось около 1 часа. Готовые изделия опускали на 5 минут в кипяток и охлаждали[138] . В Чехии изготавливали копчёные колбасные изделия из пресноводных рыб. В качестве оболочки использовали кутизин и бараньи че-

рева. Полуфабрикат коптили в установках туннельного типа[14,15] .

Целый ряд стран выпускает копчёные рыбные формованные изделия, технология жриготовления которых предусматривает предварительную термическую обработку рыбного сырья. Дело в том, что рыба является скоропортящимся сырьём и специалисты, стремясь получить готовый кулинарный продукт с относительно