автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Совершенствование технологии формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками

На правах рукописи

ИВЧЕНКОВА ЕКАТЕРИНА НИКОЛАЕВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАННЫХ МОРОЖЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ФАРША КАЛЬМАРА

С НАЧИНКАМИ

05.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Калининград - 2014

005558372

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ»)

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Альшевский Дмитрий Леонидович

Официальные оппоненты:

Колодязная Валентина Степановна доктор технических наук, профессор, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», профессор кафедры ТМРП и КХ

Михлай Светлана Александровна кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии», старший научный сотрудник лаборатории ВНИРО-ТЕСТ

Ведущая организация Федеральное государственное унитарное предприятие «Атлантический научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «АтлантНИРО»)

Защита состоится 19 марта 2015 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 307.007.01 на базе ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет » (ФГБОУ ВПО «КГТУ») по адресу 236022, г. Калининград, Советский проспект, 1, аудит. 255

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

http://klgtu.ru/science/soviets/dissertatsii.php

E-mail: alexbelykh87@gmail.com

Факс: (84012) 99 53 46

Автореферат разослан января 2015 г.

Ученый секретарь диссертациош ' кандидат технических наук

Белых Александр Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Согласно Концепции развития рыбного хозяйства России на период до 2020 г., одним из перспективных направлений развития переработки водных биологических ресурсов (ВБР) является разработка и внедрение технологий, предусматривающих высокую степень переработки сырья с целью получения пищевых продуктов, максимально готовых к потреблению.

Технический прогресс, значительные перемены ритма жизни в последние десятилетия вызвали изменения в питании человека. Люди экономят свое время и готовы для этого приобретать продукты быстрого приготовления и полуфабрикаты. В связи с этим перспективно производство формованных полуфабрикатов из ВБР с повышенным содержанием полезных компонентов.

Существенный вклад в создание теоретических основ и практических аспектов производства формованных изделий из ВБР внесли Л.С. Байдалинова (2010), В.Д. Богданов (1993), Т.М. Бойцова (2002), С.М. Доценко (2005), Н.П. Зацепилина (2012), С.П. Петриченко (2008), Е.Ф. Рамбеза (2004), Н.И. Рехина (2000), Т.М. Сафронова (1989), Е.В. Якуш (2001), А.П. Ярочкин (1999), С. Parrish (1998), А. Stauffer (1996) и др. В исследованиях указанных авторов сырьем для формованных полуфабрикатов являлась в основном рыба пониженной товарной ценности или композиции из различных видов рыб с введением пищевых добавок, в том числе структурообразователей. Однако мало изученными остались вопросы производства формованных полуфабрикатов из нерыбных объектов промысла, в частности, кальмаров, которые характеризуются высокой уровнем промыслового изъятия и технологическим недоиспользованием.

В связи с этим обоснование применения кальмаров при совершенствовании технологии его переработки представляет научно-практический интерес.

Ряд отечественных и зарубежных авторов изучали вопросы переработки кальмаров: Л.В. Антипова (2004), Л.С. Абрамова (2011), A.A. Квасницкая (1987), С.А. Михлай (2011), Нгуен Тхи Чук Лоан (2011), A.B. Подкорытова

(2007), З.В. Слапогузова (2007), Н.В. Щенникова (1989), Takeshi Watanabe (2000), Hitoshi Imaizumi (2004), Tetsuo Yamazaki (2002) и др. Однако вопросы производства полуфабрикатов на основе фарша кальмара практически не освещены.

При разработке формованных полуфабрикатов из кальмара рационально повышение их пищевой ценности за счет введения начинок растительного и животного происхождения. В данном случае возможно получать поликомпонентные продукты, сбалансированные по белковому, витаминному и минеральному составам, обладающие улучшенными органолептическими свойствами. С учетом изложенного актуально исследование по совершенствованию технологии формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось научное обоснование совершенствования технологии формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара Todarodes pacificus путем повышения их реологических свойств и использования начинок растительного и животного происхождения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- выполнить маркетинговые исследования потребности и вкусовых предпочтений населения применительно к формованным мороженым полуфабрикатам из фарша кальмара с начинками;

- исследовать функционально-технологические свойства фаршевых смесей с различным соотношением сырого и вареного кальмара в зависимости от температуры формования;

- обосновать виды сырья для начинок в составе фаршевой смеси из кальмара и провести компьютерное проектирование рецептур формованных полуфабрикатов повышенной пищевой ценности;

- осуществить моделирование процесса формования полуфабриката из фарша кальмара с начинками;

- научно обосновать сроки годности формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками;

- разработать технологическую схему производства и техническую документацию на изготовление формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками, провести производственную апробацию экспериментальной разработки;

- оценить экономическую эффективность усовершенствованной технологии формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками применительно к предприятиям общественного питания.

Научная новизна работы. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность изготовления формованных изделий из кальмара ТоёагоёеБ раЫАсиэ с использованием компонентов растительного и животного происхождения при производстве сбалансированного по составу мороженого полуфабриката, соответствующего органолептическим предпочтениям потребителей. Установлены новые зависимости реологических и органолептических характеристик композиций фарша сырого и вареного кальмара от их соотношения в смеси и температуры. Получена математическая модель процесса формования полуфабриката из фарша кальмара с начинками, связывающая способность фаршевой смеси к формованию с ее температурой и массовой долей фарша из вареного кальмара. Установлены количественные характеристики структурно-механических свойств (формуемость и формоустойчивость) формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками, явившиеся базовыми при формировании органолептических свойств готового продукта.

Практическая значимость работы. Усовершенствована технология, обеспечивающая возможность производства нового вида мороженых формованных полуфабрикатов из фарша кальмара Тоёагснкэ рас1Йсиз повышенной пищевой ценности и органолептической привлекательности за счет использования начинок. Спроектированы рецептуры формованных полуфабрикатов на основе фарша кальмара, сбалансированные по аминокислотному и минеральному составам с повышенным содержанием полезных веществ за счет использования начинок растительного и животного происхождения. Разработана и утверждена техническая документация ТУ 9260-401-00471544-14 и ТИ на про-

изводство формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками с учетом обеспечения необходимой формуемости и формоустойчи-вости. Определены сроки годности новых формованных мороженых полуфабрикатов.

Реализация результатов исследований. Образцы формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками были представлены на выставке инновационных достижений ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет», посвященной столетию высшего рыбохозяйствен-ного образования России (24 - 28 сентября 2013 г., Калининград). Экспериментальные партии формованных полуфабрикатов одобрены на дегустационном совещании специалистов столовой ООО «Платан» при ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» и столовой при ГАОУ СПО «Колледж сервиса и туризма» и рекомендованы к внедрению.

Основные положения, выносимые на защиту:

- теоретические и практические обоснования соотношения (1:1) сырого и вареного кальмара, обуславливающего высокую формуемость и формоустойчи-вость полуфабриката из фарша кальмара с начинками в диапазоне температур от 0°С до плюс 10 °С;

- усовершенствованная технология формованных мороженых полуфабрикатов из кальмара в части комбинирования фаршевой смеси с поликомпонентными начинками, позволяющими повысить пищевую ценность продукта;

- обоснование сроков годности при минус 18 °С (не более 6 месяцев) формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками, гарантирующих сохранение органолептических показателей и нормируемого уровня санитарной микрофлоры в продукте.

Личное участие автора в 2008 - 2014 гг. состоит в разработке схемы исследования, выполнении экспериментов и лабораторных опытов, анализе полученных данных, изложении результатов исследования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: VIII Юбилейной международной научной конференции, по-

священной 80-летию ФГБОУ ВПО «КГТУ» (Калининград, 2010 г.); XI Международной научной конференции «Инновации в науке, образовании и бизнесе -2013» (Калининград, 2013 г.); I научно-практической конференции «Инновации в технологии продуктов здорового питания» (Калининград, 2014 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях из перечня Российских рецензируемых научных журналов ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, результатов и их обсуждения, выводов, списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 170 с. основного текста, содержит 55 таблиц, 36 рисунков и включает 174 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе «Анализ современных технологий и перспективных направлений в производстве формованных продуктов из водных биологических ресурсов» проведен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы; дана краткая характеристика современного состояния сырьевой базы и производства продукции из ВБР; рассмотрены современные технологии формованных изделий из ВБР; охарактеризованы направления совершенствования производства формованных полуфабрикатов; описано современное оборудование для производства формованной продукции; дана характеристика кальмара Тоёагоёеэ раыйсиэ как сырьевого ресурса для производства формованных полуфабрикатов.

Во второй главе «Объекты и методы исследования» представлена схема исследований (рисунок 1), охарактеризованы объекты и методы исследований. Объектом исследования служил мороженый тихоокеанский кальмар (Тос1агос1ез

раайсиз) (тушка с кожей), по качеству соответствующий требованиям ГОСТ Р 51495-99 «Кальмар мороженый. ТУ».

Рисунок 1 - Программно - целевая схема исследований

Для проведения исследований изготавливались смеси с различным соотношением фарша из сырого и вареного сырья (100:0 (контроль); 75:25; 50:50; 25:75; 0:100 %). Кальмар варили в кипящем 3%-ом солевом растворе при соотношении кальмар : вода - 1:3 в течение 5 минут. Вареный и сырой кальмар охлаждали до температуры от 0 до 5°С измельчали с помощью куттера до однородной консистенции. Фаршевые смеси замораживали до температуры в толще продукта минус 18 °С. Перед проведением эксперимента замороженный фарш измельчали повторно с помощью кутгера до однородной массы. В процессе измельчения фаршевая смесь отеплялась до минус 7- минус 6 °С. Измерения проводились для различных температур фарша в диапазоне от минус 6 °С до плюс 10 °С. Температуры образцов определяли с помощью термопары. Рео-

логические характеристики фаршевой смеси из кальмара исследовались пене-трационным методом с помощью конического пластометра (КП-3) и пенетрометра ППМ-4 [Терещенко, 1986; Косой и др., 2005].

Для повышения объективности органолептической оценки консистенции фаршевых смесей из кальмара и формуемости полуфабрикатов была разработана 5-балльная шкала. Для объективной оценки способности сформованного изделия сохранять форму в течение времени до термической обработки (или замораживания) был предложен показатель формоустойчивости (отношения размера вертикального диаметра (Дв) сформованного полуфабриката к горизонтальному (Дг)).

Определение водоудерживающей способности фаршевой смеси, массовой доли влаги и азот летучих оснований (АЛО) проводили по ГОСТ 7636-85. Негативные изменения в липидах фиксировали по значению тиобарбитурового числа (ТБЧ) [Головин, 1978]. Микробиологическая оценка безопасности образцов формованных полуфабрикатов в процессе хранения проводилась по стандартным показателям - величине КМАФАнМ, количеству плесневых грибов и дрожжей, а также наличию патогенных и условно-патогенных микроорганизмов (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Моделирование процесса формования осуществляли методом планирования эксперимента с применением ортогонального центрального композиционного плана (ОЦКП) второго порядка для двух факторов [Мезенова, 2008].

Органолептическую оценку готовых продуктов осуществляли с применением разработанной 5-балльной шкалы с учетом коэффициентов значимости отдельных показателей. Основной принцип оценки качества по предлагаемой шкале заключается в выделении признаков, характеризующих нестандартную продукцию [г. Гамбург, Германия, 1995].

Изучение спроса на формованные полуфабрикаты из фарша кальмара с различными начинками, их востребованности у населения, приемлемости качества, а также анализа необходимости и возможности расширения ассортимента за счет производства формованных полуфабрикатов из фарша кальмара путем

введения в них различных наполнителей проводили методом статистического опроса при проведении маркетинговых исследований.

Для обоснования вида начинок для полуфабрикатов определяли потребительские предпочтения их сочетаемости с фаршем кальмара с помощью орга-нолептического метода расстановки [Сафронова,1985]. Оценку сбалансированности аминокислотного, минерального и витаминного составов рецептур полуфабрикатов и проектирование обогащенных рецептур осуществляли с помощью программы компьютерного моделирования многокомпонентных рецептурных смесей Generic 2,0 [КубГТУ, Запорожский, 2001].

Статистическую обработку результатов исследований и их графическое представление осуществляли на ПЭВМ с помощью программного обеспечения Microsoft Office (Word, Excel) и Mathcad 2001 i Professional.

В третьей главе «Маркетинговые исследования потребности населения в мороженых полуфабрикатах из морепродуктов» приведены их результаты, которые показали, что больше половины респондентов положительно относятся к расширению ассортимента полуфабрикатов из морепродуктов. Уровень значимости основных показателей качества формованных полуфабрикатов с начинками при органолептической балловой оценке качества в целом по результатам опроса представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Оценка значимости отдельных показателей качества формованных полуфабрикатов с начинками в общей органолептической оценке (балл)

Наименование показателя качества Значимость для потребителя

балл %

Внешний вид (в замороженном состоянии) 6,8 19,9

Внешний вид продукта на разрезе 5,2 15,2

Цвет 5,9 16,9

Консистенция (после термической обработки) 6,3 18,7

Вкус и запах (после термической обработки) 9,7 29,3

Из представленных данных видно, что приоритетными по значимости являются вкус и запах готовой продукта (29,3%), далее следуют внешний вид мо-

роженой продукции, консистенция и цвет (соответственно, 19,9; 18,7 и 16,9%). Менее всего значим для потребителя внешний вид продукта на разрезе (15,2%).

В главе 4 «Исследование реологических характеристик фаршевой смеси кальмара» изучены реологические свойства фарша из тушки кальмара с кожей в сыром и сваренном состоянии для отыскания способа повышения его формуемости. Известно, что мясо кальмара отличается низкой формуемостью, что связано с пониженным соотношением в нем соле- и водорастворимых фракций белков [Квасницкая, 1987; Щенникова, 1989]. Варка кальмара позволяет увеличить значение данного соотношения и улучшить формуемость фарша. Данное свойство также зависит от температуры фарша. На рисунке 2 представлены данные по динамике числа пенетрации Ь фарша в зависимости от его температуры.

тмгавратура.°С

Рисунок 2 - Число пенетрации Ь в фарше из сырого кальмара при различных температурах измерения

Из данных рисунка 2 видно, что с увеличением температуры фаршевой смеси возрастает величина числа пенетрации И, при этом наибольший рост наблюдается от температуры минус 3,2 °С. При достижении температуры фарша минус 0,5 °С и выше измерение глубины погружения индентора становится невозможным из-за превышения усилия нагрузки над сопротивлением фарша.

На рисунке 3 представлены данные изменения ПНС (80) фарша из сырого кальмара в интервале температур фарша от минус 6 °С до плюс 10 °С, полученные с помощью конического пластометра КП-3.

температура.

ОС

Рисунок 3 - Изменение величины ПНС (60) фарша из сырого кальмара в зависимости от

его температуры

Из рисунка 3 видно, что резкое снижение величины ПНС изучаемого фарша происходит в интервале отрицательных температур от минус 3 °С до минус 1,5 °С (до криоскопических значений), после чего сдвиговая прочность фарша меняется незначительно, при этом его формуемость ухудшается. Органолепти-ческая оценка консистенции фарша из сырого кальмара и значения его ПНС в интервале названных температур приведены в таблице 2. Видно, что данный фарш с повышением температуры начинает течь и не держит форму.

Таблица 2 - Оценка консистенции фарша из сырого кальмара в интервале температур от минус 6 °С до плюс 10 °С

Диапазон температур фарша, °С ПНС, Па Органолептическая оценка консистенции

формуемость, баллы описание

От минус 6 до минус 3 от 690±15 до 520±10 0 Фарш плотный, твердый, замороженный, не поддается формованию и изменению формы

Равно или выше минус 3 до минус 1,5 от 500±10 до 320±10 4,8±0,2 Консистенция сочная, умеренно плотная, эластичная, упругая, однородная, фарш отлично формуется

Равно или выше минус 1,5 до 0 от 300±10 до 270±10 1,8±0,1 Консистенция фарша студнеобразная. Фарш липкий на ощупь. При формовании изделие плохо держит форму, растекается в течение короткого периода

Равно или выше 0 до 5 от 250±10 до 100±5 1,0 Консистенция сочная, вязкая, липкая, киселеобразная, текучая, фарш значительно прилипает, при формовании изделие растекается

Равно или выше 5 до 10 от 90±5 до70±5 1,0 Консистенция сочная, вязкая, липкая, киселеобразная, текучая, фарш значительно прилипает, при формовании изделие растекается

Полученные данные, согласно принятой системе реологической классификации пищевых продуктов [Горбатов, 1979; Терещенко, 1990], позволяют отнести фарш из сырого кальмара с температурой от минус 3 °С до минус 1,5 °С к «густым пастам». При температуре фарша от О °С до плюс 10 °С его консистенция соответствует свойствам «жидких паст», практически представляя собой коллоидную жидкую систему.

Полученные результаты показывают, что формование полуфабрикатов из сырого фарша кальмара возможно только при температуре от минус 3 °С до минус 1,5 °С, что осуществимо только с применением специализированных криоэкструдеров. Однако использование данного оборудования не всегда экономически целесообразно на малых и неспециализированных предприятиях.

Эффективным способом повышения формуемости фарша кальмара без использования отрицательных температур и структурообразователей является добавление фарша из вареного кальмара. Для получения более плотной структуры фарша было решено готовить композиционные смеси, состоящие из фаршей сырого и вареного кальмара.

На рисунке 4 показано изменение ПНС (60) фаршевых смесей с различным соотношением сырого и вареного кальмара, в зависимости от их температуры.

90, Па

4000 -

темпер агура,°С

Рисунок 4 - Изменение величины ПНС фаршевых смесей в зависимости от их температуры. Соотношение фаршей из сырого и вареного кальмара: 1 - 0:100 %; 2 - 25:75 %; 3 -50:50 %; 4 -75:25 %; 5 -100:0 %

Видно, что фарш из сырого кальмара (кривая 5) характеризуется низкими значениями ПНС. С увеличением содержания доли фарша из вареного кальмара значения ПНС смеси также растут, что коррелирует с ростом показателей фор-муемости и формоустойчивости полуфабриката, а также значениями его сенсорной оценки в диапазоне температур от О °С до плюс 10 °С (таблица 3).

Реологические и сенсорные исследования показали, что добавление фарша из вареного кальмара оказывает существенное влияние на формуемость фарше-вой смеси и формоустойчивость изделий. Как следует из данных рисунка 4 и таблицы 3, при увеличении массовой доли фарша вареного кальмара растет прочность фаршевой смеси (ПНС). Наилучшие характеристики по формуемо-сти и формоустойчивости в диапазоне температур от 0 °С до 10 °С присущи образцам с соотношением фаршей 1:1. С увеличением доли фарша из вареного кальмара ухудшается адгезия смеси, ее формуемость, растет сухость изделий. Таблица 3 — Изменение консистенции фаршевых смесей в зависимости от массового соотношения фаршей сырого и вареного кальмара

Соотношение фарша из сырого и вареного кальмара, % ПНС Па Формоустойчивость, % Органолептическая оценка

а Й о I 8 § 8 8*® н ё О р. о ЛЯ" Е ШО 2 о = н ё о з 2 1 о Р О. о © и Е 1 и О

100:0 от250±10 до 120±10 от 100±10 до 70±5 25 1,0 Консистенция киселеобразная, сочная, вязкая, липкая, текучая, при формовании изделие растекается

75 :25 от 390±10 до 180±5 от140±5 до 130±5 50 2,8± 0,1 Консистенция сочная, вязкая, липкая, фарш недостаточно хорошо формуется, изделие изменяет форму после формования

50:50 от 520±10 до 430±10 от 390±10 до 320±10 75 5 Консистенция сочная, умеренно плотная, эластичная, упругая, однородная, фарш отлично формуется

25 : 75 от 1000±20 до 730±15 от 480±10 до 320±10 0 не держит форму 1,8± 0,1 Консистенция сухая, рассыпчатая, прикосновение с незначительным усилием к изделию после формования сопровождается разделением образца на отдельные куски

0: 100 от1010±20 до 810±20 от480±10 до 320±10 0 не держит форму 1,0 Консистенция сухая, плотная, крошащаяся, неоднородная, изделие после формования легко разрушается

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что рационально изготавливать фаршевые изделия из сырого кальмара при температуре его формования от минус 3 °С до минус 1,5 °С или при смешивании фарша из сырого и вареного сырья в соотношении 1:1 в диапазоне температур от О °С до плюс 10 °С. Рецептура фаршевой смеси для последнего варианта производства формованных полуфабрикатов представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Рецептура фаршевой смеси для формованных полуфабрикатов из фарша кальмара, % массы

Наименование компонента рецептуры Массовая доля компонентов, %

Фарш вареного кальмара 49,5

Фарш сырого кальмара 49,5

Соль 1,0

Дальнейшие исследования реологических характеристик представленной в таблице 4 фаршевой смеси в зависимости от температуры формования показали, что резкое снижение величины предельного напряжения сдвига изучаемой фаршевой смеси происходит в интервале отрицательных температур от минус 3 °С до минус 1,5 °С. Далее, с ростом температуры, наблюдается незначительное уменьшение сдвиговой прочности фаршевой смеси. Полученные зависимости могут быть использованы для регулирования консистенции смеси при производстве формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками.

В главе 5 «Компьютерное проектирование сбалансированных рецептур формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками» были разработаны рецептурные композиции полуфабрикатов из фарша кальмара с добавлением различных начинок растительного и животного происхождения, сбалансированные по пищевой ценности.

На основании литературных и экспериментальных данных первоначально были исследованы различные компоненты для начинок, органолептическая оценка сочетаемости которых с фаршевой смесью кальмара, проведенная методом расстановки [Сафронова, 1998], позволила выделить наиболее предпочтительные: 1 - сырГшампиньоны, лук («Грибная»); 2 - сладкий перец, укроп («Из сладкого перца»); 3 - мидии, минтай, яичный порошок («Из мидий»). Пищевую

ценность формованных полуфабрикатов с начинками определяли расчетным способом по их сбалансированности по минеральным веществам, незаменимым аминокислотам и витаминам, используя в качестве параметра оптимизации функцию желательности Харрингтона [Шаззо, 2007]. При этом состав формованного продукта был следующим: масса фарша кальмара - 60-67 %; масса начинки - 30-37 %; масса панировки (сухари панировочные) - 3 %. Расчет сбалансированности готовых продуктов вели с учетом физиологических норм потребления веществ средним взрослым «условным» человеком (МР 2.3.1.243208) (таблица 5).

Таблица 5 - Характеристика начинок и критериев пищевой сбалансированности формованных полуфабрикатов с их применением

Название начинки Компоненты начинок Соотношение компонентов, % Критерии сбалансированности

показатели значения по МР, мг/100 г продукта

«Грибная» Сыр : шампиньоны : лук 60:33:7 минеральный состав

калий 218,75

кальций 62,5

магний 25,0

фосфор 62,5

железо 0,87

селен 0,004

йод 0,009

цинк 0,93

«Из сладкого перца» Сладкий красный перец: укроп 98:2 биофлавоноиды 15,6

витамин С 4,4

витамин А 0,056

В-каротин 0,31

«Из мидий» Мидии : минтай : яичный порошок 40:54:6 минеральный состав то же

аминокислотный состав (незаменимые аминокислоты) согласно данным ФАО/ВОЗ

Графические изображения мультипликативных моделей, отображающих повышенную сбалансированность минерального, витаминного и аминокислот-

ного составов рецептур полуфабрикатов с различными начинками, представлены на рисунках 5-7.

Частные и обобщенная функции желательности: 4 С

Рисунок 5 - Мультипликативная модель частных (с!|) и обобщенной (О) функций желательности минерального состава рецептуры полуфабриката из фарша кальмара с начинкой «Грибная»: ф - калия;

сЬ - кальция; <1з - магния; ¿Ц - фосфора; сЬ - железа; ёб - селена; ёу - йода; ёа - цинка

Рисунок б - Мультипликативная модель частных (с!|) и обобщенной (13) функций желательности витаминного состава рецептуры полуфабриката из фарша кальмара с начинкой «Из сладкого перца»:

Ф - витамин С; сЬ - флавоноиды (витамин Р); с1з - В-каротин; А» - витамин А (на ретиноловый эквивалент)

*

Частные и обобщенная функции желательности; 4 Р

Рисунок 7 - Мультипликативная модель частных (с!|) и обобщенной (Р) функций желательности сбалансированности аминокислотного состава рецептуры полуфабриката из фарша кальмара с начинкой «Из мидий»: <¡1 - лейцина; с12- изолейцина; ёз - лизина; <14 - метионина + цистина; ё5 - фенилаланина + тирозина; ё6 - треонина; (Ь - триптофана;

сЦ - валина

В главе 6 «Моделирование процесса формования полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками» получена математическая модель, связывающая способность фарша к формованию с температурой фарша Г и массовой долей фарша из вареного кальмара М в фаршевой смеси (формула 1)

у = 0,815 - 0,093? + 0,069?2 - 0,017М + 0,00017М2. (})

Графическая интерпретация процесса формования полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками (рисунок 8) позволила получить оптимальные значения его факторов: М= 50 %; X =6,74 °С (6 "С...7°С). Полуфабрикаты, приготовленные при данных условиях, имели хорошую консистенцию, привлекательный внешний вид, а готовый продукт - высокие вкусовые показатели.

тшпнт

Рисунок 8 - Математическая модель процесса формования полуфабрикатов из фарша кальмара

В главе 7 «Обоснование технологии мороженых формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками» обоснованы сроки годности

формованных полуфабрикатов по МУК 4.2.1847-04 (Санитарно - эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов). В результате исследования динамики микробиологических показателей было установлено, что все образцы в течение 270 суток хранения соответствовали требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 по значениям показателей КМАФАнМ, БГКП, St. aureus, сальмонеллы и L. Monocytogenes в 25 г продукта, количеству плесеней и дрожжей, КОЕ/г. При исследовании влияния холодильного хранения на химические показатели полуфабрикатов наблюдалось некоторое увеличение в них содержания АЛО и тиобарбитурового числа, однако допустимого уровня они не превысили. Оценка органолептических свойств полуфабрикатов при хранении показала, что они сохраняли высокие вкусовые качества в течение 6 месяцев. На основании полученных данных был регламентирован срок годности формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками при температуре хранения минус 18 °С - не более 6 месяцев.

Результаты проведенных исследований позволили усовершенствовать технологию формованных мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками (рисунок 9), а также разработать ТУ 9260-401-00471544-14 «Полуфабрикаты мороженые формованные из фарша кальмара с начинками» и ТИ.

Производственная апробация теоретических результатов проводилась на двух предприятиях общественного питания: в столовой при ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» ООО «Платан», г. Калининград; в столовой при ГАОУ СПО «Колледж сервиса и туризма», г. Калининград. В результате была подтверждена воспроизводимость технологии в производственных условиях и показана перспективность ее внедрения.

Расчет экономической эффективности проекта по выпуску разработанных полуфабрикатов показал возможность получения чистой прибыли на уровне 4082,7 тыс. руб. в год при рентабельности продаж 56,7 %. Себестоимость одной порции продукции массой 200 г составляет в среднем 43,8 рубля.

Рисунок 9 - Структурно-технологическая схема производства формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками

Выводы

1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена усовершенствованная технология производства мороженых формованных полуфабрикатов из композиции сырого и вареного фарша кальмара Тос1агос1ез раайсиз, обладающих повышенной сбалансированностью по аминокислотному, витаминному и минеральному составам, за счет включения комбинированных начинок растительного и животного происхождения.

2. Проведенные маркетинговые исследования выявили, что больше половины респондентов положительно относятся к расширению ассортимента полуфабрикатов из морепродуктов. При этом наибольшую значимость для потребителей имели вкус и запах продукта (коэффициент значимости - 0,29). Внешний вид, консистенция и цвет имели более низкие коэффициенты значимости (0,20; 0,19; 0,17 соответственно), а внешний вид продукта на разрезе был наименее значим (коэффициент значимости 0,15).

3. Обосновано использование показателя предельное напряжение сдвига для инструментального контроля формуемости полуфабриката из фарша кальмара с начинками. Установлена зависимость функционально-технологических характеристик фаршевых смесей от соотношения фарша вареного и сырого кальмара и температуры формования в интервале от минус 6 °С до 10 °С. Впервые разработаны количественные показатели формуемости и формоустойчиво-сти фаршевых изделий. Разработана рецептура базовой фаршевой смеси с соотношением 1:1, обуславливающая высокую формуемость и формоустойчивость изделий в диапазоне температур от 0 °С до 10 °С.

4. Проведена оценка пищевой ценности и эффективности включения в рецептуры полуфабрикатов начинок на основе ингредиентов растительного и животного происхождения (мидий, минтая, сыра, шампиньонов, сладкого красного перца, лука, яичного порошка). Установлено, что добавление специально подготовленных начинок в количестве 30-37 % к массе фарша кальмара обеспечивает их повышенные пищевую ценность и органолептические свойства.

5. Получена математическая модель процесса формования полуфабрикатов из фарша кальмара, адекватно связывающая формуемость с соотношением компонентов и температурой формования. На основе модели установлено, что оптимальное значение массовой доли фарша из вареного кальмара в базовой фаршевой смеси должно составлять 50 %, а оптимальной температурой фарша при формовании является 6,74 °С (скорректирована до уровня 6 °С.. .7 °С).

6. Сроки годности мороженых формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками, хранившихся при температуре не выше минус 18 °С в герметичной полимерной таре с учетом сохранения требуемого уровня органо-лептических свойств, а также соответствия санитарно-гигиеническим требованиям безопасности составили не более 6 месяцев.

7. Разработана и утверждена техническая документация ТУ 9260-40100471544-14 «Полуфабрикаты мороженые формованные из фарша кальмара с начинками» и ТИ.

8. Производственная проверка выполненной разработки проведена на двух предприятиях общественного питания - ООО «Платан» и столовой при ГАОУ СПО «Колледж сервиса и туризма». Выпуск опытной партии формованных полуфабрикатов из фарша кальмара с начинками («Грибная», «Из сладкого перца», «Из мидий») подтвердил воспроизводимость технологии в производственных условиях и показал перспективность ее внедрения.

9. Расчет эффективности внедрения усовершенствованной технологии полуфабрикатов из кальмара на предприятии общественного питания показал высокую рентабельностью их продаж (56,7 %) и социальную значимость разработки.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

в изданиях из Перечня российских рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Романова, А. И. Формованные полуфабрикаты из фарша кальмара/ А. И. Романова, Е. Н. Ивчеикова, Д. Л. Алыпевский // Вестник АГТУ. - 2012. — № 2. -С.171-177.

2. Ивченкова, Е. Н. Совершенствование технологии формованных полуфабрикатов из кальмара / Е. Н. Ивченкова, Д. JI. Альшевский, М. Н. Альшев-ская // Рыбное хозяйство. - 2014. - № 3. - С. 114-119.

3. Ивченкова, Е. Н. Формованные полуфабрикаты из фарша кальмара. Исследование функционально-технологических свойств фаршевой смеси [Электронный ресурс] / Е. Н. Ивченкова, А. И. Романова, Д. JI. Альшевский // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №07 (101).- С. 1487 - 1499. - Режим доступа: http://ej .kubagro.ru/2014/07/pdß'96.pdf.

в других изданиях и материалах конференций:

1. Фещук, E.H. (Ивченкова E.H.) Российский рынок замороженных полуфабрикатов демонстрирует стабильный рост / Е.Н Фещук (E.H. Ивченкова), Д.Л. Альшевский // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2008. - № 09(043). - С. 184-190.

2. Фещук, E.H. (Ивченкова E.H.) Расширение ассортимента коэкструзи-онной продукции - важное направление в технологии развития формованных полуфабрикатов / E.H. Фещук (E.H. Ивченкова), Д.Л. Альшевский // Вестник Российской Академии наук: сборник научных трудов ФГОУ ВПО «КГТУ» ЗНЦ НТ РАЕН. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2008. - С. 195-201.

3. Рудская, А. И. Маркетинговые исследования потребности населения в мороженых полуфабрикатах из кальмара / А. И. Рудская, В. А. Доброхотов, Е. Н. Ивченкова // Вестник Российской Академии естественных наук: сб. науч. тр. ФГОУ ВПО «КГТУ» и ЗНЦ НЦ РАЕН. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2010. - С. 279-284.

4. Ивченкова, Е. Н. Разработка технологических карт формованных полуфабрикатов из кальмара / Е. Н. Ивченкова, А. И. Рудская, Д. Л. Альшевский // Инновации в науке и образовании - 2010: VIII Юбилейная международная научная конференция, посвященная 80-летию основания КГТУ: труды: в Зч. / ФГБОУ ВПО «КГТУ». - Калининград, 2010. - Ч. 2. - С. 46-48.

5. Ивченкова, E.H. Современное состояние и перспективы развития производства коэкструзионных мороженых полуфабрикатов из морепродуктов / E.H. Ивченкова, Д.Л. Альшевский // Технические и другие виды обеспечения

охраны государственной границы: XXVII Междунар. научно-практ. конф. профессорско-преподавательского состава: материалы / ФГОУ ВПО «КПИ ФСБ России». - Калининград, 2010. - № 27. - Ч. 2. - С. 108 -111.

6. Ивченкова, Е. Н. Компьютерное моделирование рецептуры фаршевой смеси для полуфабрикатов из кальмара с различными начинками / Е. Н. Ивченкова, Д. Л. Альшевский, М. Н. Алыневская // Вестник Российской Академии естественных наук: сб. науч. тр. ФГБОУ ВПО «КГТУ». - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2013. - С. 38—44.

7. Ивченкова, Е. Н. Обзор современного оборудования для производства формованной продукции / Е. Н. Ивченкова, Д. Л. Альшевский // Вестник Российской Академии естественных наук: сб. науч. тр. ФГБОУ ВПО «КГТУ». -Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2013. - С. 31-37.

8. Ивченкова, Е. Н. Кальмар как перспективное сырье для производства новых видов продукции / Е. Н. Ивченкова, Д. Л. Альшевский // Вестник Российской Академии естественных наук: сб. науч. тр. ФГБОУ ВПО «КГТУ» и ЗНЦ НЦ РАЕН. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2014. -Вып.УШ. - С. 29-37.

9. Ивченкова, Е. Н. Математическое моделирование процесса формования полуфабрикатов из фарша кальмара / Е. Н. Ивченкова, Д. Л. Альшевский // Вестник Российской Академии естественных наук: сб. науч. тр. ФГБОУ ВПО «КГТУ» и ЗНЦ НЦ РАЕН. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2014. - Вып.УШ. - С. -24-29.

Подписано в печать 00.00.2015 г. Заказ № объем 1 п.л. Бумага 60x84 (1/16). Тираж 100 экз.

Издательство ФГБОУ ВПО «КГТУ» 236022, Калининград, Советский пр-т, 1.