автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии пресервов из молок лососевых с применением ферментирования

На правах рукописи

Федосеева Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЕСЕРВОВ ИЗ МОЛОК ЛОСОСЕВЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2015 005569552

005569552

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» (ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз»).

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Ким Игорь Николаевич

[ Официальные оппоненты:

Андреев Михаил Павлович, доктор технических наук, зам. директора Федерального государственного бюджетного научного учреждения «АтлантНИРО»;

Кузнецов Юрий Николаевич, кандидат технических наук, заведующий отделом внедрения Федерального государственного бюджетного научного учреждения «ТИНРО-Центр»

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Камчатский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «КамчатГТУ»)_|

Защита состоится 17.04.2015 г. в Ю00 ч на заседании диссертационного совета Д 307.006.01 на базе ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» (ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз») по адресу: 690087, Россия, г. Владивосток, ул. Луговая, 526.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет»

http://dalrybvtuz.ru/nauchnaya-deyatelnost/dissertatsionnye-sovety/teksty-dissertatsiy/ e-mail: oev@mail.ru Факс: 8(423) 244-03-09.

Автореферат разослан «_»_2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В соответствии с «Концепцией развития рыбохо-зяйственного комплекса на период до 2020 г.» одной из основных задач рыбной отрасли является разработка широкого ассортимента пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям качества и безопасности, на основе рационального использования вторичного сырья.

Одним из недоиспользованных видов сырья на Дальнем Востоке являются молоки лососевых рыб, объем вылова которых в 2014 году составил 16,4 тыс. тонн. Указанное сырье реализуется преимущественно в виде мороженой продукции. В то же время молоки лососевых рыб отличаются высоким содержанием белка, ненасыщенных жирных кислот, макро- и микроэлементов, широкого спектра витаминов, что определяет их высокую пищевую и биологическую ценность.

Незначительный объем молок лососевых используется в производстве пресервов в различных заливках, технология которых предусматривает предварительную тепловую обработку сырья, вызывающую частичную денатурацию белка, разрушение биологически активных ингредиентов, включая витамины, что снижает пищевую и биологическую ценность готового продукта.

В этой связи перспективным является использование молок лососевых рыб для производства пресервов с операцией предварительного специального посола. Это обеспечит формирование органолептических характеристик готового продукта, свойственных соленой рыбной продукции, и максимальное сохранение полезных свойств сырья. Однако молоки лососевых рыб характеризуются низкой активностью собственных ферментов, которые не обеспечивают созревание соленой продукции. Поэтому целесообразным является использование в технологии пресервов из молок лососевых рыб ферментных препаратов.

Теоретические и практические аспекты использования в технологии соленой рыбной продукции ферментных препаратов представлены в работах отечественных и зарубежных ученых: В.А. Гроховского, A.M. Ершова, Е.Е. Ивановой, Т.П. Калиниченко, Г.Н. Кима, И.Ю. Комиссаровой, О.И. Кутиной,

И.П. Леванидова, В.П. Лисовой, Г.Т. Некрасовой, Б.Л. Нехамкина, Т.Н. Слуцкой, Г.Н. Тимчишиной, В.И. Шендерюка, Т.К. воуМап и др.

Однако установленные закономерности технологических параметров процесса созревания и практические рекомендации указанных авторов по использованию ферментных препаратов предназначены преимущественно для посола слабосозревающих рыб и не учитывают химического состава и структурно-механических свойств молок лососевых.

Исходя из всего вышеизложенного актуальным является научное обоснование технологии пресервов из молок лососевых рыб с использованием предварительного специального посола и применением ферментного препарата, что позволит расширить ассортимент деликатесной рыбной продукции и дополнительно вовлечь в переработку недоиспользуемое сырье.

Целью настоящей работы является разработка технологии пресервов из молок лососевых с применением ферментирования, обеспечивающей высокое качество и безопасность готового продукта.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести анализ современного состояния и перспектив производства пресервов из рыбного сырья.

2. Исследовать химический состав и технологические свойства молок горбуши и кеты.

3. Исследовать процесс просаливания молок горбуши и кеты.

4. Установить влияние ферментного препарата на активность протеаз молок горбуши и кеты.

5. Исследовать изменения показателей качества пресервов в процессе хранения.

6. Разработать технологическую схему производства пресервов из молок горбуши и кеты с применением ферментирования.

7. Исследовать качество и безопасность пресервов из молок горбуши и кеты в различных заливках.

8. Апробировать результаты исследований в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в обосновании применения фер-ментирования при посоле молок лососевых для производства пресервов, что обеспечивает приобретение специфических свойств соленого рыбного продукта и максимальное сохранение питательных компонентов сырья.

Установлена активность ферментной системы молок горбуши и кеты, составляющих по показателю глубины гидролиза белков 1,70 и 1,78 при рН 6-6,5, по аминонебелковому коэффициенту 1,48 и 1,54 соответственно. Установлено влияние рН на активность протеаз молок горбуши и кеты.

Определено влияние технологических параметров процесса ферментиро-вания молок горбуши и кеты на показатели, характеризующие свойства соленого продукта, - активность протеаз 1,37-2,04 и 1,44-2,16 ПЕ/г и буферность 45,1—59 и 49,0-63,0 град, соответственно.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ № 2440765 «Способ получения пресервов».

Практическая значимость работы. Разработана технология пресервов из молок горбуши и кеты с применением ферментного препарата, которая позволяет получить готовый продукт с высокой биологической ценностью и характерными органолептическими свойствами традиционных рыбных пресервов.

Разработан стандарт организации ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз» СТО 00471515-015-2014 «Пресервы из молок лососевых в масле, соусах и заливках».

Апробация результатов исследований в условиях ЗАО «Рыбокомбинат Островной», СПК РК «Восход», ООО «Зарубинская база флота» подтвердила эффективность разработанной технологии пресервов. Возможный экономический эффект от внедрения разработанной технологии составил 431,3 тыс. руб. при выпуске 24,9 туб в год.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология продуктов питания» ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз» при разработке учебно-методического обеспечения образовательной программы направления 260200.68 «Продукты питания животного происхождения».

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на Международной конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2010); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты» (Тула, 2010); Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула, 2011); Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов пищевого оборудования и технологии пищевых производств» (Владивосток, 2011); Международной научно-технической конференции «Наука и образование - 2011» (Мурманск, 2011); Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов пищевого оборудования и технологии пищевых производств» (Владивосток, 2011); Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки продовольственного сырья» (Владивосток, 2011); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2012); Международной научно-технической конференции «Инновационные и современные технологии пищевых производств» (Владивосток, 2013); XII Международной научной конференции «Инновации в науке, образовании и бизнесе - 2014» (Калининград, 2014).

Личное участие автора состоит в получении данных научных экспериментов, разработке методологии, подборе и освоении методов исследований, проведении экспериментов и обработке их результатов, разработке технологии и нормативной документации, участии в апробации результатов исследований на производстве, разработке структуры диссертации, а также ее написании и подготовке всех публикаций по теме исследований.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 19 работах, из них 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изло-

жена на 155 страницах машинописного текста и содержит: 36 таблиц; 13 рисунков и 11 приложений. Список использованной литературы включает 205 наименований (из них 45 зарубежных).

Основные положения, выносимые на защиту:

- химический состав молок горбуши и кеты, обеспечивающий их пищевую, биологическую ценность и технологические свойства;

- влияние процесса ферментирования молок горбуши и кеты на показатели, характеризующие свойства соленого продукта;

- технология пресервов из молок лососевых с применением ферментирования, обеспечивающая качество и безопасность готового продукта.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обозначены: актуальность темы, цель и задачи исследования; научная новизна и практическая значимость работы; реализация результатов исследования; апробация работы; количество публикаций и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ литературных сведений о современном состоянии и перспективах производства пресервов.

Во второй главе «Объекты и методы исследования» представлена общая схема исследований (рисунок 1), дана характеристика исследуемых объектов, перечислены стандартные и модифицированные методики, а также специальные методы исследований. В работе использованы методы статистической и графоаналитической обработки полученных результатов.

Объектами проводимых исследований являлись мороженые молоки горбуши и кеты, отвечающие требованиям существующей нормативной документации (ТУ 9267-055-33620410-05).

Для ферментации молок лососевых использовали ферментный препарат «Протамекс», соответствующий требованиям безопасности (санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.26.9.У.2080.3.09 от 12.03.2009 г.).

Рисунок 1 - Общая схема исследований

Отбор проб сырья, соленого полуфабриката, готового продукта и подготовку проб к анализу проводили по стандартным методикам (ГОСТ 31339-06; ГОСТ 7631-08; ГОСТ 8756.0-70). Органолептическую оценку качества пресервов определяли по ГОСТ 7631-2008 и с использованием специально разработанных балльных шкал (Сафронова, 1998; Ким и др., 2013). Содержание азота летучих оснований (N„0), небелкового азота (N„5), белкового азота (N5), азота концевых

аминных групп (NaM) определяли по методикам, принятым для исследования указанных веществ (ГОСТ 7636-85). Величину рН среды измеряли потенциметриче-ским методом на рН-метре HM-26S фирмы «TOA Electronics Со., LTD» (Крусь и др., 2000). Аминокислотный состав белков определяли на аминоанализаторе Hitachi L-8800 (Япония) методом жидкостной хроматографии (Баратова, Белянова, 1974). Тотальная геномная ДНК выделялась по стандартной методике с использованием сорбента РИБО-СОРБ (Карклиня и др., 1989). Исследование качественного состава жирных кислот проводили методом жидкостной хроматографии (Чумак, 1995; Ackman, 1994) на хроматографе GC-2010 фирмы «Shimadzu».

Степень созревания сырья, соленого полуфабриката и пресервов из молок лососевых определяли по показателю буферности (ГОСТ 19182-89). Для определения общей протеолитической активности использовали 2 % раствор казеина (в растворимое состояние переводили нагреванием в течение 15 мин) в 0,05 M фосфатном буфере при рН 8,0 (Каверзнева, 1971). Изучение диффузионных процессов проводили с помощью законов Фика.

Микробиологическую оценку экспериментальных образцов проводили по ГОСТ 30705-2000, ГОСТ Р 52815-2007, ГОСТ 10444.12-88, ГОСТ 30518-97, ГОСТ 30519-97, ГОСТ Р 51921-2002, относительную биологическую ценность (ОБЦ) определяли на Tetrahymena pyriformis (Шульгин, Шульгина, 2006). Определение токсичных элементов проводили на атомно-адсорбционном спектрофотометре Hitachi 180-50 (Япония) по ГОСТ 30178-96.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили на персональном компьютере в программе Statistica 6.0. Для построения графических зависимостей использовали стандартную программу «Microsoft Excel».

В третьей главе «Исследование процессов просаливания и созревания молок лососевых» представлены химический состав, технологические свойства, результаты исследований процесса посола и созревания молок горбуши и кеты.

Анализ химического состава молок горбуши и кеты (белка 16,8-17,3 %, липидов 2,0-2,2 %, минеральных веществ 2,1-2,3 %) позволяет отнести молоки лососевых к нежирным видам сырья.

Белки молок горбуши и кеты относятся к биологически полноценным белкам, поскольку в их составе присутствуют все незаменимые аминокислоты, составляющие идеальный белок. Однако все аминокислоты белков молок горбуши относятся к лимитирующим, за исключением лизина, аминокислотный скор которого составляет 128,3 %. В молоках кеты такое исключение составляют валин (102,0 %) и лизин (130,9 %). Тем не менее следует отметить, что аминокислотный скор лимитирующих аминокислот в белках молок горбуши и кеты достаточно высокий (от 76,4 до 97,1 %) за исключением суммы серосодержащих аминокислот (метионин + цистин), суммарный скор которых составляет 17,1-22,9 % соответственно. Содержание ДНК в молоках горбуши и кеты 5,78 и 5,93 %.

Жирнокислотный состав молок горбуши и кеты характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (42,41 и 43,83 %), преимущественно со-З (39,9 и 41,2 %). Кроме того, липиды молок горбуши и кеты содержат значительное количество насыщенных (20,8 и 21,1 %) и мононенасыщенных (10,73 и 10,82 %), преимущественно ш-9 (9,39 и 9,22 %), жирных кислот. Соотношение полиненасыщенных и насыщенных жирных кислот в липидах молок горбуши и кеты (1,6-1,8) близко к значениям 1-2, рекомендуемым для противоатеросклеротических диет.

Молоки горбуши и кеты характеризуются высоким содержанием макроэлементов (кальций 1129 и 1201, магний 297 и 344, калий 1378 и 1415, натрий 2745,3 и 2684,1, фосфор 301 и 314 мг/100 г) и микроэлементов (железо 8,1 и 9,9, медь 1,2 и 1,6, фтор 1,9 и 2,7 мг/100 г). Молоки горбуши и кеты содержат значительное количество витаминов группы В (В12 3,4 и 4,8 мкг/100 г, Bi 0,38 и 0,21 мг/100 г, В2 0,49 и 0,37 мг/100 г, В6 1,1 и 2,5 мг/100 г,); РР (4,6 и 6,3 мг/100 г); Е (1,8 и 2,9 мкг/100 г).

Таким образом, по химическому составу молоки горбуши и кеты можно отнести к высококачественному виду сырья, содержащему биологически ценные аминокислоты, жирные кислоты и отвечающему по минеральному составу и содержанию витаминов рекомендуемым нормам потребления (МР 2.3.1.2432-08).

10

Одним из основных технологических свойств сырья для производства соленой продукции является активность протеаз. Установлено, что активность протеаз молок горбуши при рН 7-8 имеет низкие значения 0,089 и 0,071 ПЕ/г, а кеты 0,095 и 0,080 ПЕ/г. Экспериментально установлено, что при снижении рН до 3-5 в молоках горбуши и кеты активность протеаз увеличивается до 0,42 и 0,31 и 0,5 и 0,39 ПЕ/г соответственно.

Буферность молок горбуши и кеты составляет 28,7-31,5 град, соответственно. В то же время глубина гидролиза белков (ГГБ) молок горбуши составляет 1,7 %, кеты - 1,78 %. Аминонебелковый коэффициент молок (К) горбуши составляет 1,48, молок кеты - 1,54. Известно, что при К > 1,5 рыбы способны к созреванию. Учитывая вышеизложенное, молоки горбуши и кеты можно отнести к слабосозревающему сырью.

Экспериментально установлено влияние продолжительности посола (48 ч.) и концентрации солевого раствора (2,5; 5,0; 7,5 %) на увеличение массы полуфабриката молок горбуши и кеты (до 16 %). Аналогично установлено влияние на увеличение массы полуфабриката молок горбуши и кеты концентрации сахара (0,5; 1,0; 1,5 %) в водном растворе (до 11 %).

Обработка экспериментальных данных позволила представить зависимости коэффициента увеличения массы молок горбуши (Y", ) и кеты (Г," ) от продолжительности посола и концентрации соли в солевом растворе (x¡) и (х2):

У," = 99,269+0,207х,+0,283x2-0,003x,2-0,023xi~0,041х,.х2, (1)

С = 98,983+0,303х1+0,394хг0,005х12-0,032х22-0,040х1х2, (2)

где X] — продолжительность посола, ч; х2 — концентрация поваренной соли в растворе, %.

Достоверность аппроксимации составила R2= 0,94-0,95.

Аналогично получена зависимость коэффициента увеличения массы молок горбуши (У ", ) и кеты (Y™ ) от продолжительности выдержки в водном растворе сахара и концентрации сахара в этом растворе (xj) и (х4):

11

Г™ =97,588+0,297ХЗ+4,730хг0,005хз-1,987х42+0,090хзх4, (3)

7," =97,538+0,404х3+4,973 х4-0,007х32~2,153х/+0,079х3х4, (4)

где хз — продолжительность выдержки в водном растворе сахара, ч; х4 — концентрация сахара в растворе, %.

Достоверность аппроксимации составила Я2 = 0,95-0,96.

Исследования органолептических свойств соленого полуфабриката показали, что увеличение концентрации поваренной соли в солевом растворе от 2,5 до 5,0 % не оказывает негативного влияния на сочность и упругость соленых молок лососевых, тогда как увеличение концентрации поваренной соли в солевом растворе от 5,0 до 7,5 % сопровождается увеличением плотности полуфабриката и снижением его сочности. Отсюда рационально допустимой концентрацией соли является 5 %, так как она обеспечивает высокий уровень органолептических свойств и возможность посола полуфабриката с содержанием массовой доли поваренной соли 4 %. Органолептическая оценка качества полуфабриката в зависимости от концентрации водного раствора сахара показывает, что увеличение массовой доли сахара от 0,5 до 1,0 % сопровождается незначительным улучшением консистенции молок. При выдержке полуфабриката в водном растворе сахара концентрацией 1,5 % исследуемые образцы имели сочную плотную консистенцию. Исходя из этого предпочтительнее выдержка молок в водном растворе сахара с концентрацией 1,5 %.

Кривые зависимости массы молок от времени выдержки в бинарном растворе (поваренная соль - 5 %; сахар - 1,5 %) представлены на рисунке 2.

Выдержка полуфабриката в бинарном растворе сопровождается увеличением набухания молок в течение 48 ч. Данное явление можно объяснить тем, что наличие соли и сахара изменяет конформационное состояние структурных белков молок, которое сопровождается увеличением их водопоглотительной способности.

Для оценки влияния ферментного препарата на процесс созревания молок горбуши и кеты посол осуществляли с добавлением в солевой раствор предвари-

тельно подготовленного ферментного препарата «Протамекс» с протеолитической активностью 30 ПЕ/г 0,2 и 0,4 % концентрацией. Посол проводили при температуре от 0 до плюс 5 °С при соотношении сырье^гузлук 1:1,6.

Продолжнгельносхь выдержки, ч —Молоы! ГОрб\ИШ —Ж—МОЛОКИКТЫ

Рисунок 2 - Изменение массы молок лососевых от времени выдержки в бинарном растворе

Результаты показали, что ферментный препарат в различных концентрациях способствует увеличению активности протеаз молок лососевых и их буферное™ (таблицы 1,2).

Таблица 1 - Влияние концентрации ферментного препарата на активность

протеаз молок лососевых (ПЕ/г)

Наименование полуфабриката Активность протеаз при концентрации ферментного препарата «Протамекс», ПЕ/г

0% 0,2 % 0,4 %

Соленые молоки горбуши 0,26 1,37 2,04

Соленые молоки кеты 0,31 1,44 2,16

Таблица 2 - Влияние концентрации ферментного препарата на буферность

молок лососевых

Наименование полуфабриката Буферность при концентрации ферментного препарата «Протамекс», град.

0% 0,2 % 0,4 %

Соленые молоки горбуши 30,8 45,1 59,0

Соленые молоки кеты 34,7 49,0 63,0

Данные таблиц 1 и 2 показывают, что с увеличением концентрации ферментного препарата возрастают показатели созревания молок лососевых.

Активацию протеолитического ферментативного комплекса осуществляли изменением рН среды с помощью заливок. На основании органолептической оценки установили сочетаемость различных видов заливок с солеными молоками горбуши и кеты (таблица 3). Используемые заливки имели различное значение рН от 3,6 до 4,6, что обеспечивало увеличение активности протеаз молок горбуши от 0,38 до 0,52 ПЕ/г, а кеты - от 0,57 до 0,8 ПЕ/г. На основании органолептической совместимости и влияния на созревание соленого продукта для дальнейших исследований использовали лимонно-масляную заливку, имеющую рН 3,9.

Таблица 3 — Органолептическая сочетаемость молок лососевых с различ-

ными заливками

Степень сочетаемости молок Виды заливок

горбуши кеты

++ ++ Растительное масло

+++ +++ Растительное масло со специями

+ + Уксусно-масляная заливка

- - Уксусная заливка

+++ +++ Сметанная заливка

+++ +++ Душистая заливка

++ ++ Майонезная заливка

+++ +++ Ароматизированное растительное масло

++ ++ Соево-чесночная заливка

+++ +++ Лимонная заливка

-Н-+ +++ Икорный соус

+++ +++ Белый соус

+++ +++ Лимонно-масляная заливка

Примечание: +++ - отличная сочетаемость; ++ — хорошая сочетаемость; + — удовлетво-

рительная сочетаемость; — неудовлетворительная сочетаемость.

Изменения показателей качества пресервов из молок горбуши и кеты, характеризующих отдельные биохимические реакции созревания, в процессе хранения при температуре от 0 до минус 5 °С представлены на рисунке 3. Для характеристики показателей качества пресервов использовали отношение содержания небелкового азота к содержанию общего азота (НБА/ОА), отношение

содержания формольнотитруемого азота к содержанию общего азота (ФТА/ОА), содержание небелкового азота и буферность.

Анализ кривых, характеризующих биохимические изменения белков при созревании молок горбуши и кеты, свидетельствует о единообразии динамики исследуемых показателей.

Созревание пресервов из молок лососевых отмечено при достижении объективного показателя НБА/ОА на 15-30-е сутки до 19-22 % в пресервах из молок горбуши и до 22-24 % в пресервах из молок кеты.

Совместное рассмотрение экспериментальных данных по органолептиче-ским свойствам и буферности пресервов на 120-е сутки хранения позволяет установить рекомендуемый уровень буферности для пресервов с применением ферментного препарата концентрацией 0,2 %: «Молоки горбуши в лимонно-масляной заливке» в диапазоне 88-120 град., «Молоки кеты в лимонно-масляной заливке» 90-126 град. С применением ферментного препарата концентрацией 0,4 % по всем показателям получился продукт с выраженными признаками перезревших пресервов.

В пресервах без ферментного препарата органолептические показатели готового продукта свидетельствуют о том, что получить соленую продукцию с характерными специфическими признаками созревшей рыбы под действием только собственных ферментов на данном этапе работы невозможно.

Установлено, что при созревании молок лососевых происходит последовательно формирование органолептических свойств созревшей соленой продукции, в том числе ее вкуса и запаха. Существенная роль в этом принадлежит диффузионным процессам (рисунок 4) проникновения заливки в плотную часть полуфабриката молок горбуши и кеты в течение 18 суток при температуре от 0 до плюс 5 °С.

Поэтому в данной работе исследовали глубину проникновения лимонно-масляной заливки в кусочки соленых молок в процессе их хранения. Для исследования диффузионных процессов молоки горбуши и кеты разрезали на кусочки высотой 15—20 мм.

О 15 30 55 60 ?> 93 ¿05 »20 135 »50

■ 1 0'чтец)?! 2

•О^ьгоц)«* .3

О 15 53 45 «I 75 ПО 12«*> 135 150

ол мп гчыкч гь :фпн<лш*. суг

— I ••*♦« ОбразйцК?

О 30 45 о

Н( > >Д: > 1: ~ II !• •<-! * >.|><Ш: »1

15 30 ¡Л 50 75 1« 120 150

П}Ч?ДС>Т1 «ГТ^ЧЫЮСТ1. ХЦЛТ^ТПП,

• О^рачсц«** 2

-'Л'ра-кЦ л

■15 60 75 105 т 115 150

а 11 аз лъ б> а зд ил

!^ч>Д..ЧИЛ<ми1-Л'Н: \}аН;>1Я1Ч. V} !

30 45 СО К> 1М 155 15«

П!> >Л< »1А1IX £ яыьч: IV ! П . с у Г

а б

Рисунок 3 - Изменение содержания Ынб, НБА/ОА, ФТА/ОА и буферности в хранении пресервов: а — «Молоки горбуши в лимонно-масляной заливке»; б — «Молоки кеты в лимонно-масляной заливке»; образец № 1 — пресервы без ферментного препарата; № 2 - пресервы с концентрацией ферментного препарата 0,2 %; № 3 - пресервы с концентрацией ферментного препарата 0,4 %

о 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Время проникновения, сут

■ Вдоль молоки горбуши ^Поперек молоки горбуши Р Вдоль молоки кеты Т Поперек молоки кеты

Рисунок 4 - Гистограмма диффузии лимонно-масляной заливки в молоки горбуши и кеты

Результаты исследований показали, что скорость проникновения заливки в плотную часть полуфабриката молок горбуши и кеты практически не зависит от вида разреза (поперечный, продольный), нет также существенных отличий в глубине и скорости проникновения заливки в полуфабрикат.

Основной практический вывод состоит в том, что процесс проникновения заливки в плотную часть полуфабриката завершается через 15 дней, в течение которых происходит перераспределение компонентов рецептуры пресервов.

В четвертой главе «Разработка технологии пресервов из молок лососевых» обоснована технология пресервов из молок лососевых с применением ферментирования, представлены технологическая схема, характеристика готового продукта, обоснованы условия и сроки хранения. Описаны порядок и результаты апробации разработанной технологии в производственных условиях, показан возможный экономический эффект от внедрения разработанной технологии.

Отличительной особенностью разработанной технологии от известных, является предварительный специальный посол молок лососевых с добавлением ферментного препарата «Протамекс», в результате чего формируются специфические свойства, характерные для традиционной соленой рыбной продукции.

Разработанная технологическая схема пресервов из молок лососевых с применением ферментирования представлена на рисунке 5.

На основании приведенной схемы были разработаны 5 видов пресервов из молок горбуши и кеты в различных соусах и заливках, рецептуры которых приведены в таблице 4.

В таблице 5 показаны результаты исследования буферное™ в пресервах с различными соусами и заливками в процессе хранения.

Рисунок 5 - Технологическая схема производства пресервов из молок лососевых с применением ферментирования

Таблица 4 - Рецептуры пресервов из молок лососевых рыб (%)

Наименование компонента Дозировка компонента в рецептурах

№ 1 Кг 2 №3 №4 №5

Молоки горбуши - 75,0 60,0 - 60,0

Молоки кеты 75,0 - - 60,0 -

Морская капуста маринованная - - - 15,0 -

Специи, маринованные лук, морковь - - - 10,0 -

Специи, пассерованные перец, лук, морковь, грибы - - 25,0 - 25,0

Ароматизированное масло 25,0 - - - =

Икорный соус - 25,0 - -

Душистая заливка - - 15,0 - -

Белый соус - - - 15,0 -

Лимонная заливка 15,0

Таблица 5 — Буферность пресервов из молок горбуши и кеты в различных заливках в процессе хранения

Ассортимент рН Буферность пресервов в процессе хранения в течение, град.

15 сут 30 сут 120 сут

1, «Молоки кеты в ароматизированном масле» 5,2 59 80 108

2. «Молоки горбуши в икорном соусе» 4,9 64 86 115

3. «Молоки горбуши с овощами в душистой заливке» 4,8 69 91 118

4. «Молоки кеты с морской капустой в белом соусе» 4,7 70,5 93 119

5. «Молоки горбуши с грибами в лимонном соусе» 4,1 74 98 121

Оценку пищевой, биологической ценности и безопасности новых видов пресервов проводили на основе показателей, определяющих безопасность и пищевую ценность продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Химический состав и энергетическая ценность разработанного ассортимента пресервов из молок горбуши и кеты представлены в таблице 6.

Установлено, что пресервы из молок лососевых в различных соусах и заливках отличаются достаточно высоким содержанием белка, липидов, углеводов, минеральных веществ, витаминов группы В, витамина Е, РР, Д по сравнению с сырьем. Сопоставление аминокислотного состава молок и разработанных видов пресервов показывает, что в результате технологической обработки имеет место увеличение сбалансированности незаменимых аминокислот (изолей-цина, лейцина, фенилаланина+тирозина, треонина, валина) в белке, что соответствует статистически обоснованному эталону, согласно рекомендуемым нормам потребления (МР 2.3.1.2432-08).

На основании результатов исследования жирнокислотного состава липидов пресервов было установлено, что пресервы отличаются стабильно высоким содержанием полиненасыщенных и мононенасыщенных жирных кислот.

При посоле и в процессе производства пресервов из молок лососевых количественное содержание ДНК в них практически не изменяется по сравнению с исходным сырьем и составляет 5,61-5,9 % в зависимости от рецептуры. Изучение биологической ценности пресервов показало, что этот показатель выше (93,5-98,35), чем у пресервов из мышечной ткани рыб лососевых (75,8-83,2).

Результаты микробиологических испытаний разработанного ассортимента пресервов из молок горбуши и кеты в процессе хранения приведены на рисунке 6.

Таблица б — Химический состав и энергетическая ценность разработанного

ассортимента пресервов из молок горбуши и кеты

Компоненты Содержание в пресервах

№ 1 | № 2 | № 3 | № 4 | № 5

Химический состав, %

Вода 70,0+0,22 71,4±0,23 72,1±0,28 67,2+0,24 72,4±0,28

Белок 15,9±0,12 17,1+0,13 15,8±0,13 16,8±0,12 16,9±0,15

Лппиды 9,6±0,06 5,7+0,06 4,9±0,07 6,8+0,05 3,8±0,07

Углеводы 2,2±0,03 3,2±0,02 4,8±0,01 6,4±0,03 4,2±0,01

Минеральные вещества 2,4±0,04 2,6±0,03 2,4±0,05 2,8±0,02 2,7±0,05

Аминокислотный состав, г/100 г белка

Лейцин 7,2±0,12 8,5±0,10 7,6±0,10 8,25±0,11 7,3±0,11

Изолейцин 4,1±0,20 4,62±0,14 4,1±0,16 4,71±0,10 4,2±0,12

Лизин 7,19±0,34 8,15±0,27 7,3±0,28 8,01±0,25 8,1±0,28

Метионин + цистин 2,1±0,18 3,02±0,14 2,3±0,17 3,1±0,16 3,05±0,16

Фенилаланин + тирозин 6,1±0,14 6,72±0,13 6,2±0,12 7,38±0,11 6,8±0,13

Треонин 4,18±0,16 4,87±0,17 4,66±0,2 4,79±0,18 4,9±0,3

Валин 5,4±0,15 5,6±0,16 5,4±0,16 5,49±0,15 5,5±0,2

Жирнокислотный состав, % от суммы всех жирных кислот

Сумма насыщенных ЖК 16,17±0,06 15,3±0,14 19,7±0,03 18,9±0,14 19,0±0,2

Сумма мононенасыщенных ЖК 21,6±0,09 21,4±0,14 24,3±0,10 23,8±0,14 21,8±0,14

Сумма полиненасыщенных ЖК 60,9±0,12 62,1 ±0,11 54,3±0,14 56,2±0,14 55,2±0,14

Другие кислоты 1,33 1,2 1,7 1,1 1,5

Содержание витаминов, мг/100 г

Тиамин (В|) 0,22 ±0,02 0,31±0,02 0,4±0,02 0,37±0,02 0,34±0,02

Рибофлавин (В2) 0,5±0,01 0,48±0,01 0,54±0,012 0,49±0,01 0,52±0,02

Пиридоксин (В6) 3,7±0,03 3,9±0,03 2,78±0,02 3,3±0,03 2,4±0,06

Кобаламин (В 12) 0,005±0,01 0,0042±0,01 0,0047±0,01 0,005 8±0,01 0,0044±0,01

Аскорбиновая кислота (С) 0,069±0,01 0,084±0,01 0,076±0,01 0,09±0,01 0,1±0,03

Токоферол(Е) 0,0029±0,12 0,0028±0,12 0,0021±0,14 0,0027±0,12 0,0023±0,12

Витамин (Д) 0,01±0,01 0,0095±0,01 0,011±0,01 0,012±0,01 0,009±0,01

Ниацпн (РР) 7,11 ±0,15 5,8±0,15 6,31±0,16 7,27±0,15 6,6±0,25

Минеральный состав, мг/100 г

Калий 1634 ±25,4 1510±25,4 1439±22,0 1747±25,4 1511±25,4

Кальций 1339 ±7,8 1489±7,8 1411±7,4 1592±7,8 1402±7,8

Натрий 2898±3,9 2979±3,7 2933±3,7 3008±3,6 3112±3,6

Фосфор 311 ±14,0 349±14,0 304±16,0 307±14,0 301±14,0

Железо 10,9 ±0,20 9,02±0,21 8,7±0,19 10,5±0,22 9,2±0,22

Магний 372±4,1 312,5±4,0 311,4±4,1 368±4,0 342,8±4,0

Иод 0,003±0,01 0,0051±0,01 0,0028±0,01 0,018±0,01 0,0027±0,01

Энергетическая ценность на 100 г продукта, ккал 158,8±6,1 132,5±6,3 126,5±6,0 154,0±6,2 118,6±6,3

Примечание: № 1 — пресервы «Молоки кеты в ароматизированном масле», № 2 - «Мо-лою! горбуши в икорном соусе», № 3 — «Молоки горбуши с овощами в душистой заливке», № 4 — «Молоки кеты с морской капустой в белом coj ee», № 5 — «Молоки горбуши с грибами в лимонном соусе».

Цюдвлжшиьнопь храшмя, <yr

—♦— IgKCE/гшрлишвньм —в— lg КШпЪервец № 1) & lg КОЕУг (обравец№2) —Х-1§КСЕ/г(офазец№3) —Ж— lg KQE/r (образец №4) —#- 1ёКШг(образец№5)

Рисунок 6 - Изменение КМАФАнМ в процессе хранения пресервов из молок лососевых

Микробиологические показатели и показатели безопасности исследованных пресервов в течение 150 суток хранения при температуре от 0 до минус 5 °С находились в пределах допустимых норм TP ТС 021/2-11 «О безопасности пищевых продуктов». Исходя из полученных результатов допустимый срок хранения пресервов при температуре от 0 до минус 5 °С составляет 120 суток.

Промышленную апробацию разработанной технологии пресервов из молок горбуши и кеты с применением ферментирования в различных соусах и заливках проводили в условиях производственных цехов ООО «Зарубинская база флота», СПК РК «Восход», ЗАО «Рыбокомбинат Островной». В результате промышленных испытаний были выпущены опытные партии пресервов «Молоки кеты в ароматизированном масле», «Молоки горбуши в икорном соусе», «Молоки горбуши с овощами в душистой заливке», «Молоки кеты с морской капустой в белом соусе», «Молоки горбуши с грибами в лимонном соусе» общим объемом 0,53 туб. Дегустационными совещаниями были установлены высокая органолептическая оценка всех видов разработанных пресервов и соответствие их требованиям безопасности.

Расчет экономического эффекта от внедрения в условиях производственного цеха ЗАО «Рыбокомбинат Островной» разработанной технологии показал возможность получения прибыли в размере 431,3 тыс. руб. при выпуске 24,9 туб/год пресервов.

На основании проведенных исследований был разработан и утвержден стандарт организации ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз» СТО 00471515-015-2014 «Пресервы из молок лососевых в масле, соусах и заливках».

выводы

1. Разработана технология пресервов из молок лососевых с применением ферментного препарата «Протамекс», различных заливок и пищевых компонентов, обеспечивающая формирование органолептических характеристик, свойственных соленому продукту, высокое качество и безопасность готового продукта.

2. Установлены химический состав и технологические свойства молок горбуши и кеты, обеспечивающие их энергетическую ценность. Общее содержание незаменимых аминокислот 29,42 и 31,2 г на 100 г белка, сумма полиненасыщенных жирных кислот со6 2,47 и 2,64, со3 39,9 и 41,2 % соответственно. Содержание ДНК в молоках горбуши составляет 5,78±0,15, а кеты - 5,93±0,2 %. Установлено высокое содержание в молоках лососевых рыб макро- (кальций, магний, натрий и фосфор), микроэлементов (железо, медь, йод, фтор), водорастворимых (Вь В2, В6, В]2, С, РР) и жирорастворимых (Е) витаминов. Установлено, что активность ферментной системы молок горбуши и кеты составляет при рН 6,0—6,5 по показателю глубины гидролиза белков 1,7 и 1,78, по амино-небелковому коэффициенту 1,48 и 1,54.

3. Установлено, что просаливание молок горбуши и кеты в течение 48 часов в тузлуках с концентрацией поваренной соли до 7,5 % и сахара до 1,5 % приводит к увеличению массы соленого полуфабриката на 16-17 % и 9-11 % соответственно, что обусловлено свойствами солерастворимых белков.

4. Установлены рационально допустимые параметры посола: продолжительность 48 часов при температуре от 0 до плюс 5 °С, с концентрацией в тузлуке поваренной соли 5 % и сахара 1,5 %, при соотношении сырье—тузлук 1:1,6, что обеспечивает содержание соли в соленом полуфабрикате 4 %, характерное для малосоленой деликатесной продукции.

5. Установлено, что изменение рН среды от 8 до 3 приводит к увеличению активности протеаз молок горбуши и кеты от 0,07 до 0,42 и от 0,08 до 0,50 ПЕ/г соответственно. Установлено влияние дозировки ферментного препарата «Протамекс» в пределах 0,2-0,4 % на показатели, характеризующие свойства соленого продукта. Активность протеаз молок горбуши и кеты увеличивалась до 1,3722

2,04 и 1,44-2,16 ПЕ/г, а буферность - до 45,1-59,0 и 49,0-63,0 град, соответственно. Установлено положительное влияние различных соусов и заливок на формирование органолептических свойств пресервов из молок лососевых рыб.

6. Исследованы основные закономерности химических и биохимических процессов в пресервах из молок горбуши и кеты при хранении, подтверждающие по отношению небелкового и общего азота (НБА/ОА), отношению содержания формольнотитруемого к общему азоту (ФТА/ОА), содержанию небелкового азота и буферности созревание продукта на 15-30-е сутки. При этом НБА/ОА достигает 17—22 % для пресервов из молок горбуши и 19-23 % - для пресервов из молок кеты. При дальнейшем хранении буферная емкость в пресервах на 120-е сутки возрастает от 88-90 до 120—126 град, соответственно.

7. Разработаны технологическая схема и рецептуры соусов и заливок для пресервов из молок лососевых рыб, обеспечивающие высокие органолептиче-ские характеристики готового продукта. В пресервах, изготовленных по разработанной технологии, содержится 15,8-17,1 % белка, 3,8-9,6 % липидов, 2,2-6,4 % углеводов, 2,4-2,8 % минеральных веществ, 5,61-5,9 % ДНК. Энергетическая ценность продукта составляет 118,6-158,8 ккал/100 г продукта. ОБЦ - составляет 93,5-98,35 %. Установлены допустимые сроки и условия хранения пресервов: 120 суток с момента изготовления при температуре от 0 до минус 5 °С.

8. Апробация разработанной технологии пресервов из молок горбуши и кеты в условиях производственных цехов ООО «Зарубинская база флота», РПК CK «Восход», ЗАО «Рыбокомбинат Островной» подтвердила результаты научных исследований. Опытные партии готовой продукции по показателям качества и безопасности соответствовали требованиям, предъявляемым к пресервам. Расчет экономической эффективности показал, что внедрение разработанной технологии в условиях ЗАО «Рыбокомбинат Островной» позволит получить прибыль в размере 431,3 тыс. руб. при выпуске 24,9 туб пресервов в год. На основании положительных результатов был разработан и утвержден стандарт организации ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз» СТО 00471515-015-2014 «Пресервы из молок лососевых в масле, соусах и заливках».

23

Основные результаты исследовании опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК Мннобрнаукн РФ:

1. Федосеева Е.В. Пресервы из молок лососевых рыб // Рыб. хоз-во. - 2014. - № 1. - С. 102-105.

2. Федосеева Е.В. Технология пресервов из молок промысловых рыб Дальневосточного региона// Изв. ТИНРО. -2014. - Т. 176. - С. 304-316.

3. Федосеева Е.В. Практическая реализация технологии пресервов нз вторичного рыбного сырья на примере молок лососевых рыб // Рыб. хоз-во. — 2014. - № 6. - С.112-115.

в других изданиях н материалах конференций:

4. Федосеева Е.В. Химический состав и пищевая ценность молок лососевых // Международная конференция «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания». - Челябинск: Южноурал. госуд. ун-т, 2010. - Т. 3. - С. 233-235.

5. Федосеева Е.В., Бондар Н.В. Молоки лососевых рыб как сырье для получения продуктов, обладающих биологической активностью // Сб. науч. тр. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. -Ч. 1,-С. 354-357.

6. Федосеева Е.В., Лазаренко Г.А. Разработка технологии производства пресервов из молок лососевых // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. — Ч. 2. — С. 155-157.

7. Федосеева Е.В. Получение новых видов пресервов из нетрадиционного сырья // Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 27-29.

Федосеева Е.В. Сроют хранения пресервной продукщш из молок лососевых // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011- Т. 23,- С. 180-186.

9. Федосеева Е.В. Санитарно безопасные пресервы из молок лососевых / под общ. ред. Э.М. Соколова //Докл. IX Всерос. науч.-техн. конф. -Тула: Инновационные технологии, 2011. - С. 181-184.

10. Федосеева Е.В. Микробиологическая безопасность пресервов из молок лососевых при хранении // Междунар. науч.-техн. конф. «Наука и образование - 2011». - Мурманск: МГТУ, 2011. - С. 947-952. - 1 опт. компакт-диск (CD-ROM).

11. Федосеева Е.В. Исследование показателей качества пресервов из молок лососевых в процессе хранения // Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов пищевого оборудования и технологии пищевых производств: материалы Всерос. науч.-техн. конф. -Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. - С. 57-61.

12. Федосеева Е.В. Производственная проверка технологии пресервов из молок лососевых в различных соусах и заливках // Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов пищевого оборудования и технологии пищевых производств: материалы Всерос. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. — С. 61-65.

13. Федосеева Е.В. Технология пресервов из соленого полуфабриката молок лососевых рыб // Инновационные технологии переработки продовольственного сырья: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. - С. 236-239.

14. Федосеева Е.В., Ткаченко Т.И. Разработка технологии производства пресервов нз молок промысловых рыб // Инновационные технологии переработки продовольственного сырья: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. — С. 232-236.

15. Федосеева Е.В., Ткаченко Т.И. Молоки лососевых как сырье для производства пресервов // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов мирового океана: материалы II Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2012. - С. 138-143.

16. Федосеева Е.В. Технология пресервов из молок лососевых рыб // Инновационные и современные технолопш пищевых производств: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2013. - С. 168-171.

(¿J. Федосеева Е.В Исследование технологических характеристик молок лососевых рыб как сырья для производства пресервов // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2013. -Т. ЗСМтС. 160-172.

Федосеева Е.В. Определение оптимальных параметров технологических операций при производстве пресервов из молок лососевых рыб // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2014. - Т. 32. - С. 98-102.

19. Пат. РФ № 2440765. Способ получения пресервов / Ким И.Н., Федосеева Е.В., Лазаренко Г.А. - Заявка № 98108226/13, 26.10.2010; опубл. 10.09.2011.

Федосеева Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЕСЕРВОВ ИЗ МОЛОК ЛОСОСЕВЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 10.02.2015. Формат 60x84/16. Усл. печ.л. 1,39. Уч.-изд.л. 1,00. Заказ 1125. Тираж 120 экз.

Отпечатано: Издательско-полиграфический комплекс Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета 690091, г. Владивосток, ул. Светланская, 25