автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии рыбного бульона и супов на его основе с использованием вторичного сырья

На правах рукописи

Панчишина Екатерина Мироновна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РЫБНОГО БУЛЬОНА И СУПОВ НА ЕГО ОСНОВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005569882

Владивосток - 2015

005569882

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» (Дальрыбвтуз)

Научный руководитель: Кращенко Виктория Владимировна,

кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Андреев Михаил Павлович,

доктор технических наук, зам. директора ФГБНУ «АтлантНИРО»

Левочкина Людмила Владимировна, кандидат технических наук, зав. кафедрой «Технология продукции и организации общественного питания» ДВФУ, Школа биомедицины

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Астраханский

государственный технический университет», г. Астрахань

Защита диссертации состоится «16» апреля 2015 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 307.006.01 при ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» по адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 526. Факс: 8(423)2440309

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

Отзывы на автореферат диссертации с заверенными подписями просим направлять по адресу: 690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 526.

Факс: 8(423)2440309, e-mail: oev@mail.ru

Автореферат разослан «/%> Ptf 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Е.В. Осипов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. В рамках реализации «Концепции развития рыбного хозяйства РФ на период до 2020 года» одной из основных задач, стоящих перед рыбной отраслью, является повышение эффективности переработки водных биологических ресурсов при разработке технологий новых видов продукции, отвечающих современным требованиям качества и безопасности.

Приоритетным направлением развития рыбохозяйственного комплекса является глубокая переработка сырья с целью максимального выхода съедобной части. Такая переработка сопровождается образованием значительного количества вторичного сырья (от 38 до 58 %), особенно при производстве рыбных филе и фарша. Зачастую вторичное сырье рыбопереработки обладает определенной биологической ценностью, что предопределяет перспективность его использования для получения продуктов различного назначения, в том числе пищевого. В настоящее время разработаны технологии технической продукции, в том числе кормовой муки, различных препаратов в виде биологически активных добавок и косметических средств, нашедших свое применение в различных отраслях хозяйства (J1.B. Антипова, В.М. Дацун, О.П. Дворянинова, A.B. Мажаров, A.C. Помоз, Г.Ю. Суховерхова, М.Е. Ци-бизова, Н.В. Чернега, А.П. Ярочкин, Д.С. Язенкова, H.G. Kristinsson, Т. Nagai, V. Venugopal и др.). Однако всего около 30 % вторичного сырья поступает на переработку, в то время как остальное все еще считается недоиспользованным, и, как правило, его утилизируют.

Ограниченно используют вторичное сырье в технологии рыбных консервов, пресервов и кулинарных изделий при подготовке рыбного бульона, используемого в качестве заливки. Однако бульон при этом не отличается высокими органолеп-тическими показателями, что требует применения специальных технологических операций по его осветлению.

Многочисленные научные исследования посвящены изучению функционально-технологических свойств рыбного бульона (поверхностные характеристики, эмульгирующая и пенообразующая способности, адгезионные свойства). Результаты данных исследований отражены в работах В.Д. Богданова, М.Ю. Москапь-цовой, A.B. Панкиной, С.А. Пакляченко, И.И. Пархутовой и др. Разработанные технологии базировались на использовании рыбного бульона в качестве структурообразующей среды. Вместе с тем в известных технологиях практически отсутствуют сведения об использовании бульона в качестве основного компонента, формирующего качество готовой продукции по органолептическим показателям. Самым известным и мало изученным направлением такого использования бульона можно считать технологию рыбных супов, в которых его содержание составляет

от 20 до 70 % их массы. Подобный опыт технологии бульона из наземного животного сырья широко используется за рубежом, а также в отечественной мясной промышленности, где он применяется в технологии супов, представляющих собой готовые к употреблению продукты с высоким содержанием жидкой части, по ор-ганолептическим показателям имитирующие традиционные кулинарные супы.

Кроме того, на момент проведения настоящего исследования отсутствуют данные относительно технологии рыбного бульона как отдельной группы пищевой продукции.

Предполагается на основе научно обоснованных способов обработки вторичного сырья разработать технологию рыбного бульона высокого качества, благодаря чему он может быть использован как отдельно взятым и реализуемым в виде самостоятельного продукта, так и в качестве основы для супов.

С учетом вышеизложенного расширение ассортимента пищевых продуктов с применением рациональной переработки водных биологических ресурсов является актуальной задачей.

Целью настоящей работы явилась разработка технологии рыбного бульона и супов на его основе с применением рациональной переработки вторичного сырья.

Достижение цели исследования осуществляли путем последовательного решения поставленных задач:

1. Провести анализ современного состояния науки и практики в области технологии рыбного бульона, выбор на его основе ассортимента готовой пищевой продукции.

2. Обосновать показатели качества рыбного бульона из вторичного сырья, разработать инструментарий для оценки его органолептических показателей.

3. Исследовать влияние видового и анатомического состава рыбного сырья на качество бульона.

4. Обосновать рациональные параметры тепловой обработки и предварительного протеолиза вторичного рыбного сырья при получении рыбного бульона.

5. Разработать технологию рыбного бульона как отдельной группы пищевой продукции.

6. Разработать ассортимент и рецептуры супов на основе рыбного бульона.

7. Оценить качество и безопасность готовой продукции. Разработать нормативно-техническую документацию на новые виды продукции.

8. Провести производственную проверку и рассчитать экономическую эффективность разработанной технологии.

Научная новизна. Научно обоснована технология рыбного бульона высокого качества различных направлений использования (самостоятельный продукт, основа для супов).

Установлено влияние видового и анатомического состава рыбного сырья на качественные показатели рыбного бульона, на основании чего обоснован выбор вторичного сырья для его получения.

Научно обоснованы технологические параметры тепловой обработки вторичного рыбного сырья, позволяющие получить продукт с высокими органолептиче-скими показателями.

Установлены условия предварительной ферментативной обработки вторичного рыбного сырья, позволяющие получить продукт с высокой биологической ценностью и сократить продолжительность тепловой обработки.

Установлены условия получения и хранения рыбного бульона из вторичного сырья, способствующие сохранению его прозрачности как одного из важнейших показателей качества этого вида продукции.

Научно обоснован процесс повышения качественных показателей рыбного бульона путем применения хитозана как осадителя липидов и мелких белковых взвесей.

Обоснованы ассортимент и рецептуры супов на основе рыбного бульона с использованием вторичного сырья.

Обоснован режим стерилизации, обеспечивающий длительную сохранность высоких органолептических показателей супов.

Практическая значимость работы. Разработана технология получения рыбного бульона и супов на его основе с применением рациональной переработки вторичного сырья.

Разработаны технологические режимы обработки вторичного рыбного сырья при получении рыбного бульона высокого качества.

Предложены рекомендации по использованию вторичного рыбного сырья для получения бульона дифференцированного качества различных направлений использования.

Разработана технология получения широкого ассортимента супов на основе рыбного бульона. Разработаны рецептуры супов двух видов (прозрачные и супы-

пюре) семи наименований.

Разработана и утверждена нормативно-техническая документация на консервы - супы рыбные: ТУ 9271-085-00471515-2012. Консервы. «Супы рыбораститель-ные», технологическая инструкция по изготовлению консервов «Супы рыборасти-тельные» ТИ № 085-2012.

Разработан и утвержден стандарт организации 00471515-044-2013 на производство кулинарного изделия «Рыбный бульон».

Новизна, положенная в основу технических решений, подтверждена патентами РФ № 2490927 «Способ получения гидролизата типа бульона из гидробионтов» от

27.08.2013 г., № 2496351 « Жидкие консервы «Суп рыбный с морской капустой» (варианты)» от 27.10.2013 г.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология продуктов питания» ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз».

Реализация результатов исследований. В условиях ЗАО «АПК Славянский-2000» и ЗАО компания «Сакура» выпущены опытные партии консервов — «Супы рыборастительные».

Режимы стерилизации консервов утверждены в установленном порядке ОАО «Гипрорыбфлот» (33/251 от 18.06.2013 г.).

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись и обсуждались на Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора И.В. Кизеветтера «Исследования Мирового океана» (Владивосток, 2008), III Международной научно-технической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2009), 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), Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук в рамках фестиваля науки (Москва, 2011), Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств» (Владивосток, 2011), IX Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула, 2011), Международной научно-технической конференции «Наука и образование» (Мурманск, 2011), Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки продовольственного сырья» (Владивосток, 2011), II 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), III Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2014).

Личный вклад автора являлся обязательным на всех стадиях выполнения диссертационной работы и состоял в получении данных научных экспериментов, подборе методов исследования, проведении экспериментов и обработке их результатов, разработке технологии, нормативной и технической документации, участии

в апробации результатов исследований на производстве и подготовке всех публикаций по теме исследования.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 3 работы в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, список литературы, содержащий 155 наименований, в том числе 29 иностранных источников. Работа изложена на 158 страницах, содержит 23 таблицы, 29 рисунков и 17 приложений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Регулирование качества рыбного бульона основано на выборе вторичного сырья и разработке рациональных условий термической обработки.

2. Применение предварительной ферментативной обработки вторичного сырья позволяет получить продукт с высокой биологической ценностью и сократить технологический процесс.

3. Технология получения бульона из вторичного рыбного сырья является основой для разработки рыбных супов широкого ассортимента.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследований, сформулированы научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Обзор литературы» проведен анализ научной и патентной литературы по теме диссертационной работы. Рассматриваются вопросы, связанные с современным состоянием переработки вторичного сырья от разделывания рыбы, дается его характеристика. Представлены основные направления использования рыбного бульона в технологии пищевых продуктов, показаны основные проблемы формирования его качества. На основании собственных маркетинговых исследований определены направления использования рыбного бульона.

Во второй главе «Объекты и методы исследования» представлена общая схема проведения исследований (рис. 1), приведена характеристика объектов исследования и методов анализа. Объекты исследования: вторичное рыбное сырье, рыбный бульон, супы.

Рыбный бульон получали путем термической обработки и предварительного протеолиза вторичного рыбного сырья, полученного при разделке в лабораторных условиях мороженой рыбы, отвечающей требованиям ГОСТ 1168.

В качестве основного сырья для получения супов использовали: макрурус мало-глазый мороженый (ГОСТ 1168), горбушу мороженую (ГОСТ 1168), морскую ка-

пусту (ГОСТ 31583), креветку мороженую (ГОСТ 20845), перловую крупу (ГОСТ 5784), грибы (опята или шампиньоны) по нормативному документу.

Рисунок 1 — Общая схема проведения исследований В качестве вспомогательных материалов использовали соль поваренную пищевую (ГОСТ Р 51574), ферментный препарат «Протамекс» (санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.9.916.П.15411.10.00), воду питьевую (СанПиН 2.1.4.1074), хитозан пищевой высокомолекулярный (ТУ 9289-067-00472124), кислоту уксусную (ГОСТ Р 52101), альгинат натрия пищевой (ТУ 15-544-83), морковь столовую свежую (ГОСТ Р 51782) и сушеную (ГОСТ Р 52622), лук репчатый свежий (ГОСТ Р 51783) и сушеный (ГОСТ Р 52622).

Органолептическая оценка осуществлялась на дегустационных совещаниях с использованием разработанных нами балльных шкал и профильного метода. Ор-ганолептическую оценку качества проводили в соответствии с терминологией описания признаков, получившей наибольшее распространение в научной и практической работе (Сафронова, 1998, Ким и др., 2008). Определение прозрачности бульона осуществляли в соответствии с ГОСТ 7636. Метод основан на внзуальном определении прозрачности в проходящем свете. Определение светопропускания (Т, %) бульона проводили на фотоколориметре марки КФК 2УХЛ 4,2 в кюветах с рабочей длиной 5 мм при длине волны 750 Нм.

Содержание сухих веществ определяли рефрактометрическим методом с применением рефрактометра лабораторного ИРФ-454 Б2М. Определение аминного азота проводили формольным титрованием по ГОСТ 7636. Определение общего азота проводили методом Кьельдаля по ГОСТ 7636. Степень гидролиза рассчитывали как отношение амннного и общего азота, выраженное в процентах (Грачева и др., 1982; Пивненко, 2007). Фракционное осаждение пептидов проводили по М.А. Торбану (Торбан, Кура-гина, 1958; Телишевская, 2000). Содержание воды, белка, липидов, минеральных веществ, поваренной соли в готовой продукции определяли по ГОСТ 7636.

Энергетическую ценность супов определяли путем пересчета количества макро-нутриентов на коэффициенты энергетической ценности (кДж): для белков и углеводов — 4, для жиров — 9 (Скурихин, 2002). Разработку режима стерилизации консервов проводили в соответствии с Инструкцией по разработке режимов стерилизации консервов из рыбы и морепродуктов (1996) в лаборатории термического консервирования совместно с сотрудниками ТИНРО-Центра.

Данные об изменении температуры продукта и греющей среды в процессе стерилизации консервов получены с помощью термопар и прибора ЕНаЬ.

Бактериологический анализ консервов на промышленную стерильность проводили по ГОСТ 30425. Микробиологические исследования проводили в соответствии с методами и требованиями, указанными в Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенические требованиях к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (2010). На основании санитарно-эпидемиологического обоснования сроков хранения устанавливали продолжительность хранения бульона (МУК 4.2.184704).

Математическую обработку результатов, полученных в ходе исследований для основной операции в технологии рыбных бульонов, предполагающей обработку рыбного вторичного сырья ферментным препаратом, осуществляли с применением специально

разработанных алгоритмов, используя ортогональный центральный композиционный план второго порядка для двух факторов (Адлер и др., 1976).

Для обработки полученных результатов и построения графических зависимостей использовали персональный компьютер с операционной системой Microsoft Windows 2007 и программное обеспечение Microsoft Office 2007 (в том числе Word 2007, Excel 2007, Table Curve 3D v.2.06).

В третьей главе «Обоснование технологических решений получения рыбного бульона из вторичного сырья» приведены результаты исследований по возможности регулирования качества рыбного бульона параметрами термической и ферментативной обработки вторичного сырья.

Разработан инструментарий для проведения сенсорных исследований, включающий в себя иерархическую схему органолептической оценки рыбного бульона и балльную шкалу.

Для объективной оценки экспериментальных образцов рыбного бульона принят стандартный образец с базовыми значениями показателей качества, используемый при сравнительной оценке. За базовые значения показателей качества приняты органолептические свойства (рис. 2) и содержание сухих веществ (не менее 3,4 %), которые описаны с использованием нормативных документов, литературных источников, а также потребительских предпочтений, которые определены социологическим методом (Панчишина, 2014).

При проектировании сенсорного профиля основной акцент сделан на показатель «консистенция» бульона, характеризующий его способность сохранять структуру жидкости в охлажденном состоянии.

К высокому уровню пригодности для получения рыбного бульона отнесены наборы вторичного сырья следующих видов рыб: пагпус, красноперка, макрурус, корюшка, навага, в том числе наборы лососевых, состоящие из костей, хвостового плавника и головы.

Большинство наборов исследуемого сырья, содержащих в своем составе кожу, отнесены к приемлемому уровню, поскольку рыбные бульоны, полученные из них, характеризовались мутностью, интенсивными запахом и вкусом.

Из -за проявления горечи во вкусе рыбного бульона отнесены к неприемлемому уровню наборы вторичного сырья от разделки кефалеобразных, карповых, тресковых, содержащие хвостовой плавник или голову.

На примере вторичного сырья лососевых (горбуши), состоящего из кожи и костей в природном соотношении, исследовали возможность регулирования показате-

лей качества рыбного бульона с целью перераспределения уровня пригодности сырья и соответствия его качества базовым значениям образца сравнения.

Прозрачность

Общее впечатление ' ц-

МкЦвет

1

о

I

I

Степень свойственности и выраженности вкуса

Конспстенцги

Степень свойственности и выраженности запаха

Рисунок 2 — Профилограмма сенсорного профиля рыбного бульона — образца сравнения (пунктир — допустимые отклонения)

Установление продолжительности термической обработки вторичного сырья проводилось варьированием от 20 до 90 мин, при ГМ 1, температуре 98±0,3 °С и наличия поваренной соли (1 %) в воде во время варки.

Продолжительность термической обработки и присутствие поваренной соли способствуют увеличению уровня сухих веществ (прирост составил 22-67 %) в рыбном бульоне, при этом его органолептические показатели заметно ухудшаются. По результатам исследования принята продолжительность варки не более 60 мин, которая согласуется с известными результатами, без присутствия поваренной соли или с внесением ее в конце варки.

Исследования технологических параметров термической обработки вторичного сырья показали, что наибольшее влияние на оцениваемые органолептические показатели качества бульона оказывают температура нагрева и гидромодуль (рис. 3).

Для получения рыбного бульона, соответствующего качеству базового образца, экспериментально установлен режим термической обработки, осуществляемый при температуре нагрева 90±0,3 °С и гидромодуле 2 (принятый как щадящий режим термической обработки). Уровень сухих веществ в бульоне составил 3,8 %.

Прозрачность

Консистенция

Степень свойственности и выраженности

Общее впечатлений

Степень свойств енногп % II выраженности вкуса

—4~~ 98±0,3 °С —#—90±о.З >С

¡Цвет

—®—гм 1

—«-ГМ 2

свойственносш п выраженности пяттяхя

Рисунок 3 - Профилограмма органолептических показателей рыбного бульона, полученного при различных значениях гиромодуля и температуры нагрева

Приведены результаты исследований по возможности регулирования качества бульона предварительной ферментативной обработкой вторичного рыбного сырья. Выбор ферментного препарата «Протамекс» основывался на результатах исследований известных работ (Давидович, 2005; Пивненко, Суховерхова, 2009; Лихачева,

12

2010), где подробно изучены и обоснованы основные параметры его оптимального действия (рН 7,5±0,5; температурный оптимум 37±2 °С; ГМ 2).

Исследование влияния степени гидролиза вторичного рыбного сырья на оцениваемые показатели качества получаемого бульона показало, что накопление продуктов гидролиза приводит к увеличению уровня сухих веществ в рыбном бульоне, которые находятся в обратно пропорциональной зависимости от коэффициента светопропускания бульона (рис. 4).

25 --------------г-------------,------------------------—,---------------г—.......................... 3

12,6 14 16 18,4 21

Степень гидролиза, %

Рисунок 4 - Зависимость коэффициента светопропускания и уровня сухих веществ в исследуемых образцах рыбного бульона от степени гидролиза

Наиболее высоким качеством обладали образцы бульона со степенью гидролиза 12,6 и 14,0 % (рис. 5). Тенденция к изменению цвета рыбного бульона наблюдалась с увеличением степени гидролиза 16 % и выше, при этом бульон приобретал нехарактерный темно-желтый цвет, что можно объяснить накоплением в бульоне пигментирующих веществ, образующихся под воздействием ферментного препарата.

Степень гидролиза 16 % и выше приводит к появлению во вкусе бульона горечи от слабой до излишне выраженной, что обусловлено накоплением горьких пептидов в конечном продукте и характерно для ферментативной обработки белкового сырья (Бремнер Г. Аллан, 2009; Martin, 1994).

Все исследуемые образцы независимо от степени гидролиза сохраняли структуру жидкости в охлажденном состоянии, что соответствовало качеству образца сравнения по оцениваемому показателю «консистенция».

Установлено, что для получения бульона, качество которого наиболее соответствует базовым значениям, эффективно проводить протеолиз до достижения глубины гидролиза не более 14 %.

—СТ12,6; 14,0 Н*~СГ 16.0; 18.4

Прозрачность

выраженности вкуса выраженносшчапаха

Рисунок 5 - Профилограмма органолептической оценки исследуемых образцов рыбного бульона в зависимости от степени гидролиза Сравнительная оценка качества рыбного бульона различных способов получения показала целесообразность использования предварительного протеолиза в технологии рыбного бульона с целью повышения биологической ценности (табл. 1).

Таблица 1 - Сравнительная биологическая ценность бульона различных способов получения_

Образец Способ обработки вторичного сырья Число инфузорий в 1 см3 среды при переходе в стационарную фазу Коэффициент биологической активности (КБА), клеток/ч ОБЦ, %

1 Щадящая термическая 5x10" 0,2 71,4

2 Предварительная ферментативная 6x104 0,3 85,7

3 (контроль) Термическая 4,5x104 0,1 71,4

КБА бульона, полученного в результате предварительной ферментативной обработки сырья (образец 2), несколько выше значений КБА образцов 1 и 3, что можно объяснить накоплением низкомолекулярных соединений в результате протеолиза белка, которые легко усваиваются.

14

Образец бульона 1 также легче усваивается, чем контрольный образец, вследствие изменения струиуры белка под воздействием щадящих условий термообработки, поэтому он лучше атакуется пищеварительными ферментами.

Ферментативная обработка способствует большему выходу липидов в бульон и, вероятно, накоплению таких биологически активных соединений, как полиненасыщенные жирные кислоты, которые и привели к повышению показателя ОБЦ в образце 2.

В ходе исследований по фракционному осаждению пептидов установлено, что в зависимости от способа гидролиза (тепловой или ферментативный) его продуктами могут быть пептиды, имеющие разную молекулярную массу (рис. 6).

Обр а-зец 3 |

Рисунок 6 - Распределение пептидных фракций в образцах рыбного бульона различных способов получения, % от суммы анализируемых фракций

Одним из наиболее важных факторов в получении биологически активных пептидов и их использовании в качестве функциональных ингредиентов является молекулярная масса (Deeslie, Cheryan, 1981). Доказано, что в производстве функциональных пищевых продуктов важно применение пептидов среднего размера (3-10 кДа) (Cancre et al., 1999; Ravallec-Ple and oth., 2000).

В четвертой главе «Разработка технологии рыбного бульона и супов на его основе» предложена технология рыбного бульона различных направлений использования, полученного разработанными выше способами.

Для получения бульона вторичное сырье после промывания и измельчения направляли на обработку по одному из способов (табл. 2).

По способу 1 сырье заливали водой и подвергали тепловой обработке; по способу 2 сырье заливали водой и вносили раствор ферментного препарата. Инактивацию ферментного препарата сочетали с сокращенной термической обработкой.

После обработки жидкую фракцию (бульон) отделяли от твердой фильтрованием. В лабораторных условиях осуществляли асептический розлив

готового рыбного бульона температурой 85±2 °С в чистую сухую тару, герметично укупоривали.

Таблица 2 — Условия обработки вторичного сырья

Параметр Способ 1 Способ 2

Гидромодуль 2 2

Концентрация ферментного препарата «Протамекс» (активность 330 ПЕ/г) - 0,8

Протеолиз - Продолжительность 15 мин при температуре 37±2 °С

Термическая обработка Продолжительность 60 мин, температура нагрева 90±0,3 °С Продолжительность 15 мин при температуре 98±2 °С

Продолжительность хранения изделия «Рыбный бульон» устанавливали по изменению органолептических (рис. 7) и микробиологических показателей (рис. 8) при температуре 0...5 °С в течение 30 сут.

Оощее впечатлен! и

Степень проявления окислившихся

ЛПППДОБ

Прозрачность 5."

Степень свойственное ш н выраженности вкуса

Нал] 14] ¡е Л1 ¡пидных капель на поверхности

Степень свойственности выраженности-запаха

Рисунок 7 - Динамика изменения органолептических показателей рыбного бульона в хранении

Образец рыбного бульона

- Нормативное 'значение

5 10 20 25 30

Продолжительность храненпя, сут Рисунок 8 - Динамика изменения органолептических КМАФАнМ рыбного бульона в хранении

В течение 10 сут хранения бульон не изменял высокие потребительские свойства. На 20-е сут наблюдений установлено ухудшение внешнего вида бульона (появление на поверхности липидных желтых пятен, мутность), проявление запаха окислившихся липидов, однако запах белковой порчи в исследуемых образцах не был отмечен даже на 30-е сут хранения.

Аналогичные изменения наблюдались и при оценке вкуса бульона. В процессе хранения усиливалась интенсивность вкуса окислившихся липидов.

Рыбный бульон в процессе хранения имел незначительную тенденцию к росту числа микроорганизмов, к концу исследуемого периода хранения (30 сут) показатель КМАФАнМ не превысил нормативного значения 2,7 (^ 5*102 КОЕ/г) (Единые санитарно-эпидемиологические..., 2010).

Результаты микробиологических исследований свидетельствуют о положительной гигиенической оценке испытанной продукции и позволяют установить более продолжительный срок хранения в случае, если бы он не был ограничен ор-ганолептическими показателями бульона. Таким образом, установлен срок хранения рыбного бульона 10 сут при температуре 0...5 °С.

Экспериментально подтверждена возможность использования рыбного бульона, полученного по разработанной нами технологии, в качестве основы консервированных супов.

Рисунок 9 - Профилограмма органолептических показателей исследуемых образцов рыбного бульона после стерилизации: образец 1 - термическая обработка, образец

Установлено, что в случае использования рыбного бульона в качестве основы прозрачных супов необходимо проводить обезжиривание.

Прозрачность

—Ф—Образец 1

Степень свойственности и выраженности запаха

2 - ферментативная обработка

Одним из эффективных способов обезжиривания в настоящее время, как известно из научной практики, является использование хитозана (Сафронова, Богданов, 1979; Новиков, Мухин, 2001; Суховерхова, 2006; Кпогг, 1991; Аги1., СЬаотЬ, 1995).

Обезжиривание 2%-м раствором хитозана (в 0,5%-й уксусной кислоте) позволило предупредить проявление нежелательных изменений органолептических показателей бульона после стерилизации (рис. 9), связанных с липидами. Рациональной установлена концентрация хитозана в виде геля 1,5—2 % к массе бульона.

На основании результатов проведенных исследований разработана обобщенная технологическая схема получения рыбного бульона нескольких направлений использования (рис. 10).

ВТОРИЧНОЕ РЫБНОЕ СЫРЬЕ 1

Рисунок 10 — Обобщенная технологическая схема получения рыбного бульона различных направлений использования (пунктиром обозначены операции для бульона, используемого в качестве основы прозрачных супов)

Потребность в расширении ассортимента рыбных супов с преобладанием жидкой части (бульона), по органолептическим показателям имитирующих традиционные кулинарные супы, выявлена на основании исследований потенциального интереса потребительского рынка к новому продукту (Панчишина, Кращенко, 2014).

С учетом распространенных вкусовых предпочтений потребителя и требований, предъявляемым к супам проектировали их рецептурный состав. Варьированием твердой части (рыборастительной) и жидкой (бульона) разработаны рецептуры прозрачных супов и супов-пюре (табл. 3).

В выборе компонентов рецептурной смеси ориентировались на рецептуры традиционных супов с морской капустой (Щеникова, Кизеветтер, 1989).

Таблица 3 — Рецептуры консервов «Супы рыбные с морской капустой» (на 1000 учетных банок, кг)

Компоненты Суп-пюре из лосо- Cvn из лососевых Суп из лососевых

севых рыб с мор- рыб с морской ка- рыб с морской ка-

ской капустой, пустой, овощами и пустой, овощами и

овощами и грибами перловой крупой грибами

Филе лососевых рыб сырое - 29,00 29,00

Филе лососевых рыб бланшированное 24,30

Морская капуста сырая - 35.00 35.00

Морская капуста вареная 44,59 - -

Крупа перловая бланшированная - 15,40 -

Морковь 19,20 11,70 11,70

Лук 12.10 8,70 8,70

Соль 3,57 3.57 3,57

Грибы вареные 16.70

Грибы мороженые (свежие) - - 15,40

Перец душистый молотый, г 0,10 0,10 0,10

Перец черный молотый, г 0,10 0.10 0,10

Лист лавровый сухой - 0.01 0,01

Рыбный бульон 235,60 253,00 253,00

Выход массы смеси с учетом 2 % потерь при смешивании и фасовании 357 357 357

Для обеспечения пролонгированного хранения супов нами выбрана стерилизация как завершающая технологическая операция.

Для обоснования режима стерилизации супов проводили комплекс теплофизи-ческих и микробиологических исследований, включающий следующие этапы: оп-

ределение фактической летальности и лабораторную проверку режима стерилизации. Режимы стерилизации супов представлены в табл. 4.

Таблица 4 - Режимы стерилизации суповых консервов

Наименование Р„_. усл. мин Формула стерилизации Рф.. усл. мин

Прозрачные супы 5,6 5-15 -45-20 -0,18 МПа 115 7,4

Супы-пюре 5,6 5-15-50-20 ^ ¡уща 115 7,9

С целью расширения ассортимента супов обосновано использование рыбного

бульона в технологии супов-пюре на основе обводненной мышечной ткани макру-руса малоглазого (рис.11).

Густота

3 0? о бульона

Густота б 5 Я

¥А \

Рисунок 11 — Профилограммы органолептической оценки супов-пюре в зависимости от вносимого количества бульона (а) и воды (б)

Согласно полученным данным, внесение воды в количестве 20 % массы продукта позволило достичь требуемой консистенции (густоты), при этом наблюдалась неустойчивость системы, так как происходило отделение жидкой части, в то время как использование бульона позволило не только достичь и сохранить необходимую консистенцию, но и обеспечить супу-пюре более насыщенные (выраженные) запах и вкус. По результатам оценки консистенции супа-пюре рациональное количество бульона составило 20 % массы продукта.

В соответствии с разработанной технологией и нормативной документацией в производственных условиях рыбоперерабатывающих предприятий ЗАО «АПК Славянский - 2000» (пгт. Славянка) и ЗАО компания «Сакура» (Сахалинская обл., с. Правда) были выпущены опытные партии продукции. Результаты дегустаций, проведенных на дегустационных совещаниях этих предприятий, подтвердили высокие ор-ганолептические показатели разработанного ассортимента супов рыбных.

Оценка показателей качества и безопасности показала соответствие продукции требованиям разработанной нормативной документации.

ВЫВОДЫ

1. Разработана технология получения рыбного бульона и супов на его основе, позволяющая расширить ассортимент пищевых продуктов с применением рациональной переработки вторичного сырья.

2. Обоснованы показатели качества рыбного бульона, включающие в себя органо-лептические и химические показатели. Разработан инструментарий для органолептиче-ской оценки рыбного бульона, состоящий из иерархической схемы и балльной шкалы.

3. Показано влияние видового и анатомического состава вторичного рыбного сырья на качество рыбного бульона, в результате которого исследуемое сырье ранжировано на уровни пригодности для получения бульона различных направлений использования.

4. Изучено влияние параметров тепловой и ферментативной обработки вторичного сырья при получении бульона. Установлено, что при условии щадящей термической обработки вторичного сырья (температура 90±0,3 °С) в течение 60 мин с гидромодулем 2 исследованные бульоны соответствуют качеству базового образца. Предварительную ферментативную обработку сырья при получении бульона рационально проводить до достижения глубины гидролиза не более 14 % при следующих параметрах: концентрация ферментного препарата «Протамекс» (с протеолетической активностью

330 ПЕ/г) 0,8 ПЕ/г сырья; продолжительность 15 мин; инактивация ферментного препарата, совмещенная с кратковременной термической обработкой в течение 15 мин.

5. Разработана технология рыбного бульона, который может быть использован как самостоятельный продукт, реализуемый в виде кулинарного изделия. Установлен срок хранения кулинарного изделия «Рыбный бульон», составляющий 10 суток при температуре 0-5 °С.

6. Обоснован ассортимент и разработаны рецептуры супов на основе рыбного бульона, позволяющие получать продукт с высокими потребительскими свойствами. В качестве способа длительного сохранения супов в работе принята стерилизация по утвержденным режимам. Экспериментально подтверждена возможность использования рыбного бульона в количестве 20 % в технологии супов-пюре из мышечной ткани макруруса малоглазого.

7. Оценка качества и безопасности разработанной продукции на основе рыбного бульона с использованием вторичного сырья подтверждена результатами физико-химических, органолептических, микробиологических и токсико-гигиенических исследований, которые отражены в протоколах испытаний. Разработана и утверждена нормативно-техническая документация: ТУ 9271-085-00471515-2012. Консервы «Супы рыборастительные»; ТИ № 085-2012; СТО 00471515-044-2013. Изделие кулинарное «Рыбный бульон».

8. В условиях рыбоперерабатывающих предприятий ЗАО «АПК Славянский-2000» и ЗАО компания «Сакура» выпущены опытные партии рыбных консервов — супы, что подтверждает универсальность разработанной технологии. Расчет экономической эффективности показал, что себестоимость консервов «Суп-пюре из лососевых рыб с морской капустой, овощами и грибами» (банка № 6) составила 33,5 руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах в изданиях перечня ВАК

1. Кращенко В.В., Панчншина Е.М., Ким Г.Н. Обоснование рациональных параметров варки рыбных бульонов высокого качества из пищевых отходов лососевых. Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана // Сб. науч. тр. Камчат. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. -2011.-Вып. 20.-С. 88-93.

2. Панчншина Е.М., Кращенко В.В. Разработка технологии консервов «Супы-пюре рыборастительные» из макруруса малоглазого / Техника и технология пищевых производств. - Кемерово, 2013. -№ 1 (28). - С. 31-35.

3. Панчишина Е.М. Ферментативная обработка вторичного сырья с целью получения рыбного бульона // Рыбное хозяйство. - 2014. - № 6. - С. 99-103.

в других изданиях

4. Ким Г. Н., Кращенко В.В., Панчишина Е.М. Сравнительная оценка промысловых рыб Дальневосточного бассейна как сырья для получения бульонов // Исследования Мирового океана.: тез. докл. междунар. науч. конф., посвященной 100-летию со дня рождения профессора И.В. Кизевепера. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2008. — С. 345-348.

5. Кращенко В.В., Панчишина Е.М. Исследование влияния поваренной соли на характеристики рыбных бульонов // Науч. тр. Дальрыбвтуза: в 2 ч. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2009.— Вып. 21. Ч. 1.-С. 298-302.

6. Панчишина Е.М., Кращенко В.В. Супы из гидробионтов — перспективное направление в технологии комбинированных пищевых продуктов функциональной направленности. Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 22-24.

7. Кращенко В.В., Панчишина Е.М., Белобородько A.B. Исследование влияния частичной ферментативной обработки пищевых отходов лососевых на качество рыбных бульонов // Науч. тр. Дальрыбвтуза. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. -Т. 23.-С. 165-169.

8. Панчишина Е.М., Кращенко В.В. Получение рыбных бульонов на основе частичной ферментативной обработки пищевых отходов лососевых // Приоритетные направления развития науки и технологий: доклады IX Всерос. науч.-техн. конф. / под общ. ред. Э.М. Соколова. — Тула: Инновационные технологии, 2011. — С. 173-174.

9. Панчншина Е.М., Андреев Р.Н. Оптимизация процесса частичного ферментативного гидролиза коллагенсодержащего сырья при получении рыбных бульонов // Инновационные технологии переработки продовольственного сырья: матер. Междунар. науч.-техн. конф. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2011. — С. 170-173.

10. Панчишина Е.М., Кращенко В.В. Разработка технологии рыбного гидро-лизата по типу бульона // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: матер. 2-й междунар. науч.-техн. конф.: в 2 ч. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2012. - Ч. 2. - С. 104-108.

11. Панчишина Е.М., Кращенко В.В. Обоснование предварительной термической обработки мышечной ткани макруруса малоглазого в технологии консер-

вированных супов-пюре // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2012.-Т. 21.- С. 128-133.

12. Панчишина Е.М. Разработка инструментария для оценки органолептиче-ских свойств рыбного бульона // Инновационные и современные технологии пищевых производств: матер. Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2013.-С. 133-137.

13. Панчишина Е.М., Кращенко В.В. Технология консервов «Супы рыбные с морской капустой» на основе рыбного бульона // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2013. - Т. 30 - С. 130-136.

14. Панчишина Е.М., Кращенко В.В. Исследование потребительского рынка и перспективы нового продукта - рыбные супы // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: матер. Ill междунар. научн.-техн. конф. -Владивосток: Дальрыбвтуз, 2014. -Ч. 2. - С. 120-123.

патенты

15. Патент РФ № 2490927. Способ получения гидролизата типа бульона из гидробионтов / Кращенко В.В., Панчишина Е.М. - Опубл. 27.08.2013. - Бюл. № 24.

16. Патент РФ № 2490927. Жидкие консервы «Суп рыбный с морской капустой» / Кращенко В.В., Панчишина Е.М.-Опубл. 27.10.2013. - Бюл. № 30.

Панчншина Екатерина Мироновна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РЫБНОГО БУЛЬОНА И СУПОВ НА ЕГО ОСНОВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ

Автореферат диссертации

Подписано в печать 10.02.2015. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. л. 1,00. Заказ 2004. Тираж 120 экз.

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