автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Технологические и микробиологические аспекты производства бланшированных и паштетных консервов из печени трески и ее жира

На правах рукописи

Швейкина Ксения Сергеевна

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА БЛАНШИРОВАННЫХ И ПАШТЕТНЫХ КОНСЕРВОВ ИЗ ПЕЧЕНИ ТРЕСКИ И ЕЕ ЖИРА

Специальность 05.18.04 - "Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств"

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

28 ноя т

Мурманск — 2013

005540751

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ").

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Волченко Василий Игоревич

Официальные оппоненты: Фатыхов Юрий Адгамович - доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО "Калининградский государственный технический университет", заведующий кафедрой пищевых и холодильных машин

Боева Нэля Петровна - доктор технических наук, доцент, ФГУП "Всероссийский научно-исследо-вательский институт рыбного хозяйства и океа-нографии", главный научный сотрудник

Ведущая организация: Научно-исследовательский и проектно-конст-

рукторский институт по развитию и эксплуатации флота (ОАО "Гипрорыбфлот")

Защита состоится 20 декабря 2013 г. в 10 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 307.009.03 при ФГБОУ ВПО "Мурманский государственный технический университет" по адресу: 183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО "МГТУ".

Автореферат разослан " " ноября 2013 г.

Учёный секретарь д ¿¡^ Коновалова

диссертационного совета • Ирина Никандровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Стерилизованные рыбные консервы являются одним из важнейших продуктов, выпускаемых рыбной отраслью. В отличие от большинства других рыбных продуктов, они в наименьшей степени подвергаются изменениям при хранении. Их качество определяется, прежде всего, характеристиками сырья и полуфабрикатов, использованных до стерилизации. В настоящее время предпочтения производителей в вопросах выбора ассортимента смещаются в сторону консервов с минимальной степенью обработки полуфабриката.

Печень трески является ценным сырьём для производства деликатесных печёночных консервов. Одним из наиболее распространённых видов консервов Северного бассейна является "Печень трески натуральная", изготовляемая из свежей, охлаждённой и мороженой печени. Однако нельзя не принимать во внимание то, что использование в качестве сырья мороженой печени трески может привести к ухудшению органолептических характеристик готовой продукции, увеличению массовой доли жидкой части в готовых консервах и присутствию продуктов окисления липидов.

Ухудшение качества готовой продукции является актуальной проблемой в связи с большими объёмами перерабатываемой печени трески. Известно, что массовая доля печени в этой рыбе в среднем составляет 5 %, а если учесть то, что квота по добыче трески для российских промысловиков только в 2013 г. составила около 500 тыс. т, нетрудно подсчитать, что общий объём отделяемой при разделке печени составляет почти 25 тыс. т. Однако на судах и на прибрежных консервных заводах такой объём сырья невозможно сразу переработать на консервы, следовательно, большая часть такой печени замораживается. Поэтому в условиях сокращения мощностей консервных заводов в г. Мурманске за последние годы при растущем спросе на консервы из печени трески проблема её переработки и выпуска высококачественной продукции становится всё более актуальной.

Следует также отметить и тот факт, что традиционно используемый режим стерилизации для печени трески натуральной до сих пор научно не обоснован, а режимы стерилизации для других консервов печеночной группы практически не разработаны. В связи с этим разработка новых и уточнение действующих режимов стерилизации для консервов из печени трески является одной из важнейших задач.

Степень разработанности. Большой вклад в разработку и научное обоснование технологии производства стерилизованных консервов внесли ведущие отечественные и зарубежные учёные: Б. Л. Флауменбаум, К. А. Бар-баянов, К. П. Лемаринье, Т. М. Сафронова, С. А. Артюхова, JL Т. Серпунина, М. Д. Мукатова, Т. Н. Рулёва, Н. Н. Мазохина-Поршнякова, В. И. Рогачев, J. G. Baumgartner, Bigellow, Ball, Stambo и др. Однако вопрос производства высококачественных консервов из печени рыб освещен не так широко. В частности, на Дальневосточном бассейне проводились исследования по разработке новых видов консервов из печени тресковых рыб, прежде всего минтая (В. Д. Богданов, Д. Е. Зинюк, Н. К. Семёнова, 2000 г.). На кафедре ТПП

ФГБОУ ВПО "МГТУ" была разработана технология сверхвысокочастотной (СВЧ) - обработки (бланширования) охлажденной печени трески (Гроховский В. А., Волченко В. И., 2004). Несмотря на то, что подобные исследования были проведены, в области разработки и совершенствования технологии консервов печёночной группы остается ряд проблем, требующих решения. В частности, практически не были рассмотрены вопросы режимов, сроков хранения и микробиологических показателей бланшированного полуфабриката, не нашли использования научно обоснованные щадящие режимы стерилизации.

Цель и задачи работы. Целью работы является совершенствование и разработка технологии бланшированных и многокомпонентных консервов из печени трески и её жира.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести сравнительный анализ показателей качества бланшированного полуфабриката, изготовленного из охлаждённой и мороженой печени трески, в процессе хранения;

-проанализировать изменение количественного и качественного состава бактериальной флоры сырья и бланшированного полуфабриката в процессе хранения;

-определить возможность повторного замораживания и морозильного хранения печёночного полуфабриката;

- установить режим и срок хранения печёночного полуфабриката, полученного путём СВЧ-бланширования печени трески;

- оптимизировать рецептуру многокомпонентных паштетных консервов из бланшированного полуфабриката и жира печени трески, выделившегося при её бланшировании;

-разработать научно обоснованные щадящие режимы стерилизации консервов из бланшированного полуфабриката с применением термоустойчивых спор С1. зро^епея шт. 25;

-изучить органолептические и физико-химические характеристики новых видов консервов и доказать их безопасность;

- разработать техническую документацию на консервы из бланшированной печени и внедрить технологию в производство.

Научная новизна. Впервые проведено исследование количественного и качественного состава микроорганизмов бланшированного полуфабриката, изучена динамика его изменений при хранении; установлен срок хранения бланшированного полуфабриката из печени трески; оптимизированы рецептуры многокомпонентных паштетных консервов на основе бланшированного полуфабриката из печени трески и её жира; экспериментально установлены константы термоустойчивости для новых видов консервов на основе построения кривой выживаемости тест-культуры С1. яро^епез шт. 25; установлены значения нормативного стерилизующего эффекта (/уг) и научно обоснованы щадящие режимы стерилизации консервов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Изучена динамика изменения количества мезофильных аэробных факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) в бланшированном печёночном полуфабрикате в процессе хранении, выявлена зависимость кислотного числа липидов от КМАФАнМ. Выявлен видовой состав бактериоценоза бланшированной печени трески и его изменение при хранении. Установлен срок хранения бланшированного полуфабриката, предназначенного для изготовления консервов; подготовлены рекомендации по его хранению. Разработана и апробирована в опытно-промышленных условиях технология паштетных многокомпонентных консервов на основе печени трески и её жира. Разработана техническая документация на новые виды консервов ТУ 9271-00800471633-11 "Консервы паштетные многокомпонентные с использованием печени тресковых рыб и её жира", ТУ 9271-007-00471633-11 "Консервы из бланшированной печени тресковых рыб" и ТИ 007-2011, ТИ 008-2011 по их изготовлению. Результаты исследований внедрены в учебный процесс подготовки инженеров по специальности 260302.65 "Технология рыбы и рыбных продуктов" и в производство МИП ООО "Лотос".

Методология и методы исследования. Методологический подход к организации проведения экспериментов по теме диссертации основан на программно-целевой модели исследований. В работе использованы стандартные и общепринятые физико-химические, органолептические, микробиологические методы исследований, а также методы компьютерного моделирования и статистической обработки результатов. Экспериментальная часть работы выполнена на кафедре технологии пищевых производств и в Центре исследований сырья и продукции ФГБОУ ВПО "МГТУ".

Положения, выносимые на защиту:

— режим и сроки хранения бланшированного печёночного полуфабриката, рекомендации по его хранению;

— оптимальные рецептуры многокомпонентных консервов на основе бланшированной печени трески и её жира;

— константы термоустойчивости для новых видов консервов на основе построения кривой выживаемости тест-культуры С1. sporogenes шт. 25;

— нормативные стерилизующие эффекты и щадящие режимы стерилизации консервов на основе бланшированной печени трески и её жира.

Степень достоверности и апробация результатов. Проведены производственные испытания разработанных технологий на оборудовании консервного участка учебно-экспериментального цеха ФГБОУ ВПО "МГТУ" (УЭЦ) с изготовлением опытно-промышленных партий. Основные положения диссертационной работы представлены в рамках международной научно-практической конференции "Наука и образование - 2012,2013" (г. Мурманск); на международных специализированных выставках "Море. Ресурсы. Технологии - 2012, 2013" (г. Мурманск); Шестой конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии (2012, г. Видное); II Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, студентов (2012, Киев); Международной конференции "Биология - наука XXI в." (2012, Москва); IV научно-практической конференции "Состояние

и перспективы развития рыбной промышленности Северного бассейна" (2011 г. Мурманск); Первой международной рыбохозяйственной выставке "Экспофиш 2011" (Москва); Международной рыбохозяйственной выставке "Интерфиш 2010" (Москва). Образцы консервов были отмечены медалями и дипломами.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс подготовки инженеров по специальности 260302.65 "Технология рыбы и рыбных продуктов" и в производство, в частности, разработанные ТУ и ТИ на новые виды консервов переданы МИП ООО "Лотос".

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 123 страницах, содержит 35 таблиц и 34 рисунка. Список литературы включает 145 наименований в том числе 20 зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и задачи.

В первой главе "Обзор микробиологических и технологических аспектов производства консервов" представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной научной, технической и патентной литературы по теме диссертации. На основании проведенного анализа литературных данных сформулирована цель и определены основные задачи исследования.

Во второй главе "Объекты и методы исследования" представлена программно-целевая модель исследований (рисунок 1), описаны основные методы исследований. Объектами исследований являлись: охлажденная печень трески; полуфабрикат печени различных сроков хранения; консервы из бланшированного полуфабриката тресковой печени, в том числе и многокомпонентные на основе бланшированного полуфабриката печени, консервы ры-борастительной группы с использованием жира печени трески.

Для органолептической оценки качества полуфабриката и консервов на основании требований ГОСТ 13272-2009 была разработана балльная шкала. Химическая оценка качества жира заключалась в определении кислотного, альдегидного и перекисного чисел по ГОСТ 7636-85. Определение показателей безопасности объектов исследования проводили по СанПиН 2.3.2.1078-01, в соответствии с ГОСТ 10444.15-94, ГОСТ Р 52815-2007, ГОСТ Р 52816-2007, МУК 4.2.2046-2006, ГОСТ Р 52814-2007, ГОСТ Р 51921-2002, ГОСТ 29185-91. Содержание мезофильных клостридий и термофильных бацилл спор определяли согласно "Инструкции по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных", математическую обработку данных осуществляли по ГОСТ Р ИСО 7218—2011 методом НВЧ. Промышленную стерильность консервов определяли по ГОСТ 30425-97. Идентификацию проводили по культуральньш, морфологическим и физиоло-го-биохимическим признакам, пользуясь определителем бактерий Берджи. Нормативный стерилизующий эффект определяли прогревом в капиллярах (по Ц. Штерну и Б. Проктору). Стерилизующий эффект определяли по методике, предложенной ОАО "Гипрорыбфлот" с помощью прибора для из-

мерения температуры в центре консервной банки фирмы Ellab A/S (Дания) в беспроводной модификации Tracksence Pro.

Рисунок 1 - Программно-целевая модель исследований

В третьей главе - "Результаты исследований и их обсуждение" представлены основные результаты исследований.

Определение сроков хранения мороженого бланшированного полуфабриката

Для решения проблемы сохранения качества печёночного полуфабриката до изготовления консервов, на основании ранее предложенных исследований в качестве способа обработки было выбрано СВЧ-бланширование.

Наиболее приемлемый режим обработки: 2-2,5 минуты при удельной мощности СВЧ-излучения 2 кВт/ч. С целью обоснования сроков хранения мороженого полуфабриката после СВЧ-обработки была проведена серия экспериментов. Полученный при СВЧ-обработке жир хранился согласно ГОСТ 8714-72.

Определение сроков хранения мороженого бланшированного полуфабриката проводили по двум схемам. Технологический процесс по первой схеме предусматривает бланширование охлажденной печени и последующее ее хранение при -18 °С.

Важной проблемой, стоящей перед рыбной промышленностью, является использование мороженой печени для изготовления качественных консервов. Ранее проведённые исследования показали, что в случае использования данного вида сырья целесообразно применение СВЧ-обработки после размораживания, зачистки и мойки. Тем не менее, при изготовлении консервов возникает необходимость сохранить бланшированный полуфабрикат в течение определённого промежутка времени. Кроме того, печёночное сырьё значительно отличается от традиционного рыбного сырья, поэтому вопрос о замораживания печёночного сырья требует дополнительных исследований. С этой целью была разработана вторая технологическая схема. Ее отличие от первой заключается в том, что полуфабрикат изготовляли из мороженой печени, хранившейся в течение двух месяцев при -18 °С.

Для оценки органолептических свойств бланшированного полуфабриката была использована балльная шкала, на основе которой дана оценка изменения показателей качества при хранении бланшированной печени (рисунки 2 и 3).

Рисунок 2 - Органолептическая оценка качества бланшированного полуфабриката, изготовленного из охлажденной печени

Рисунок 3 - Органолептическая оценка качества бланшированного полуфабриката, изготовленного из мороженой печени

По органолептическим показателям полуфабрикат из охлажденной печени, начиная с четырех месяцев хранения, не соответствует требованиям нормативной документации. У полуфабриката из мороженой печени после двух месяцев хранения появился незначительный посторонний запах, на поверхности образовались пожелтевшие участки.

Таким образом, можно утверждать, что СВЧ-бланширование помогает сохранять более высокие органолептические характеристики печени при хранении. Это происходит за счет частичной инактивации ферментов при термической обработке.

При морозильном хранении бланшированного полуфабриката одним из важнейших процессов, протекающих в сырье, является гидролиз липи-дов, степень которого характеризуется кислотным числом. Мороженый полуфабрикат от трех дат выработки хранился в течение шести месяцев при температуре —18 °С. В качестве контроля исследована мороженая печень. С четвертого месяца хранения наблюдается резкий рост кислотного числа (рисунок 4). Данное явление можно объяснить гидролизом жиров действием как собственных ферментов печени, так и ферментов микроорганизмов. В контрольном образце нарастание кислотного числа происходило более интенсивно, и уже ко второму месяцу хранения составило 3,8 мг КОН/г (нормативное значение 4,0 мг КОН/г по ГОСТ 8714-72, рекомендуемая норма для жира, выделенного из натуральных и бланшированных консервов — не более 8 мг КОН/г по результатам ранее проведённых исследований), что связано с отсутствием тепловой обработки и, следовательно, с сохранением, практически, всей имеющейся в сырье липазы.

Рисунок 4 - Изменение кислотного числа жира бланшированного полуфабриката в процессе хранения

С целью определения предельно допустимого срока хранения бланшированного полуфабриката был проведен ряд микробиологических исследований (рисунок 5). Бактерии группы кишечной палочки, St. aureus, V. parahaemolyticus, сальмонеллы, L. monocytogenes во всех пробах не обнаружены (нормы по СанПиН 2.3.2.1078-01). Как показали исследования, начальное количество бактерий в бланшированном полуфабрикате, изготовленном из охлажденной печени, меньше, чем в полуфабрикате, изготовленном из мороженой. Это может быть обусловлено тем, что до бланширования сырьё хранилось два месяца при -18 °С, что привело к увеличению количества микроорганизмов, содержащихся в печени, не подвергшейся термической обработке. Таким образом, полуфабрикат меньше подверга-

ется микробиологической порче, если его изготавливать из охлаждённой печени, а не из мороженой.

1е КОЬЛ

Омес. 2л»ес. 4мсс. бмес.

Рисунок 5 - Изменение КМАФАнМ бланшированного полуфабриката в процессе хранения

Исследования, проведенные по стадиям технологического процесса изготовления и хранения полуфабриката из охлажденной печени, показали, что уменьшение количества микроорганизмов происходит на этапе мойки и бланширования (рисунок 6). Это связано с уничтожением вегетативного микросообщества при СВЧ-обработке. При хранении полуфабриката наблюдается увеличение количества бактерий, но к шести месяцам хранения КМАФАнМ не превышает допустимых значений, предъявляемых к сырью. Количество спор анаэробных микроорганизмов составило 0,07 спор/г, благодаря такому низкому содержанию спор, а также невысокому значению КМАФАнМ данное сырьё можно использовать для разработки щадящего режима стерилизации консервов. Микробиологический анализ бланшированного полуфабриката, изготовленного из мороженой печени, показал, что к шести месяцам хранения КМАФАнМ превысило нормативное значение, таким образом, данный способ получения полуфабриката не позволяет хранить его дольше четырех месяцев.

1д КОЕ/г

Рисунок 6 - Изменение КМАФАнМ печени и бланшированного полуфабриката, изготовленного из охлажденной печени, в ходе технологического процесса

11

Для изучения изменения качественного состава бактериоценоза печени трески и бланшированного полуфабриката был проведён ряд исследований. Они показали, что в состав микросообщества печени входят те же микроорганизмы, что и присутствуют на поверхности рыбы, в жабрах (Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Micrococcus), в кишечнике (Clostridium, коли-формы) (рисунок 7). В охлажденной печени соотношение всех групп выявленных микроорганизмов не одинаково, треть всех бактерий составляют споровые формы. Однако после бланширования их количество возрастает до 60 %, что связано с активизацией спор термоустойчивых организмов под действием температуры. После замораживания наблюдалось уменьшение количества палочковидных форм, и увеличение количества кокковых форм. Это обусловлено устойчивостью коккового микросообщества к воздействию низких температур. В конце хранения споровые формы составляют 31 %.

Рисунок 7 - Процентное соотношение количества микроорганизмов в печени трески и бланшированном полуфабрикате

Для установления корреляции между КМАФАнМ и кислотным числом жира бланшированного полуфабриката был проведен регрессионный анализ (рисунок 8). При компьютерной обработке эксперимента получено следующее уравнение регрессии:

у = а ■ ехр (Ь ■ х2) + с, (1)

где а = 0,0033, Ь = 0,496, с = 1,355 (коэффициенты регрессии), х= КОЕ, у = КЧ. Установлено, что процессы роста микроорганизмов и гидролиза липидов параллельны и взаимосвязаны, т. е. гидролиз липидов происходит

я Micrococcus ■ Achromobacter

■ Pseudomonas

■ Коли-формы

п-'isnb ceiw«ipnroT ьланш ьланш бланш

лаажденнаи бланцир полуфабрикат 1 полуфабрикат I полуф.абр|№ат ь яолуфаб мес. цк

J

не только за счет собственных ферментов печени, но и под воздействием липаз таких микроорганизмов, как Achromobacter, Pseudomonas, Bacillus.

Рисунок 8 - Регрессионная зависимость кислотного числа жира от КМАФАнМ

На основе проведенных исследований можно утверждать, что СВЧ-блан-ширование позволяет замедлить процессы гидролиза белков и липидов за счёт инактивации тканевых ферментов и частичного уничтожения вегетативного микросообщества, бактерии которого содержат протеазы и липазы; это приводит к сохранению органолептических и физико-химических показателей сырья. Следовательно, рекомендуется хранить бланшированный полуфабрикат, изготовленный из охлажденного сырья, не более четырех месяцев при -18 °С.

Оптимизация и разработка рецептуры многокомпонентных консервов

Проведена серия экспериментов по получению оптимальных рецептур консервов на основе бланшированного полуфабриката, овощей и грибов. Разработан план эксперимента по оптимизации рецептур растительно-печёночных консервов с добавлением грибов. В качестве влияющих факторов были выбраны: дозировки грибов (X,), и печени (Х2). В качестве дополнительного фактора, была выбрана дозировка капусты, с помощью которой рецептуру паштетов дополняли до номинальной массы. Функцией отклика К был выбран уровень качества по органолептической оценке. При компьютерной обработке эксперимента было получено следующее уравнение регрессии:

У =11 + 89/Х, + 0,34-Х2 + 285/X? + 0,008 Х22 - 1 Х2/Хх. (2)

Все коэффициенты регрессии оказались значимыми с доверительной вероятностью не менее 0,95. Критерий Фишера составляет 496. Поверхность отклика приведена на рисунке 9. Таким образом, в рассматриваемом интервале варьирования невозможно найти оптимум, однако имеется тенденция к формированию двух различных видов продукции, имеющих высокие органолептические свойства: печёночно-грибной паштет (максимум

грибов и печени) с добавлением меньшего количества овощей и овоще-печёночный паштет без внесения грибов и с малой долей печени. Дальнейшее увеличение дозы грибов нецелесообразно, так как это приводит к удорожанию продукции. Уменьшение доли печени представляется возможным, но это практически устранит разницу между овоще-печёночными паштетами и овощными паштетами с добавлением жира печени трески, т.е. такая продукция будет отнесена к другой ассортиментной группе.

Рисунок 9 - Поверхность отклика при исследовании рецептуры печеночио-грибных паштетов

Такой группой являются овощные паштеты с добавлением жира печени трески. Поскольку жир образуется при СВЧ-бланшировании, такой подход полезен с целью комплексной переработки сырья. Был разработан центральный композиционный план эксперимента по применению различных видов растительного сырья. В экспериментах использовали лук, томатно-сметанный соус, грибы (X/) и морковь (Х2), капусту. Статистическая обработка результатов позволяет предложить следующее уравнение регрессии:

У= 147 + 14Х,-0,69-X? + 0,01-Х,3 -2457«Х2 + \2\-ln Х2 - 1 Ып%. (3) Поверхность отклика представлена на рисунке 10.

Оптимальные значения Х\ = 15,1 %,Х2 = 18.9% Рисунок 10 — Поверхность отклика при исследовании рецептуры овощных паштетов

Следует отметить, что расслоение во всех экспериментах вблизи оп-тимумов было минимальным, свободный жир в паштетных консервах практически отсутствовал.

Для уточнения рецептуры овощных консервов с добавлением жира печени трески был проведён эксперимент по оценке допустимой доли жира. С использованием метода регрессионного анализа была выявлена зависимость между количеством свободной жидкости в консервах и дозировкой жира; установлено, что в случае дозировки жира менее 10 % свободная жидкость в консервах практически отсутствует.

С целью оптимизации рецептуры печёночно-морковных паштетов был проведён однофакторный эксперимент по изготовлению печёночно-морковных и морковно-печёночных паштетов. В качестве варьируемого фактора (X) было выбрано содержание печени в консервах и, исходя из него, изменяли содержание моркови. На постоянном уровне фиксировались следующие факторы: дозировка соуса - 20 % и лука - 5 %. В качестве функции отклика К был выбран уровень качества готовых консервов. Наилучшим образом полученную зависимость описывало следующее уравнение регрессии:

¥= 65 -2 • 10"25• ех+2 ■ X/ 1пХ. (4)

Методом дифференцирования был определён максимум функции отклика при Х= 55,9 %: он составляет 92,6. Этот максимум, практически, соответствует образцу, содержащему 55 % печени.

На основании проведённых исследований были разработаны рецептуры паштетных смесей (таблица 1).

Таблица 1

Рецептуры паштетных масс

Наименование консервов Количество вносимых ингредиентов на 1 туб с учётом потерь, кг

Морковь Лук обжаренный Печень бланшированная Шампиньоны обжаренные Томатно-сметан-11 ы й соус Жир печени трески Капуста

Паштет печёночно-морковный (на основе печени тресковых рыб) 77,8 19,4 213,9 77.8

Паштет печёночно-грибной (на основе печени тресковых. 58,3 19,4 136,1 97,2 77,8

Паштет овоще-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 77,8 19,4 58,3 77,8 38,9 116,7

Паштет морковно-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 136,1 38,9 97,2 77,8 38.9

Разработана обобщённая технологическая схема производства консервов, представленная на рисунке 11.

Паштеты Паштеты с использованием

на основе печени рыб жира печени рыб

Сырье (печень трески) Размораживание Сортирование М^йка

Разделка, зачистка и мойка .- СВЧ-блан^иирование —

1

Бланшированная печень Выделившийся жир

Подготовка ингррпирнтпк ^ |

Варка соуса-► Измельчение, смешивание компонентов

I

Подготовка банок -*. Фасование

4

Подготовка, маркировка крышек —►Эксгаустирование и укупоривание

I

Мойка банок до стерилизации

I

Стерилизация и охлаждение

I

Мойка и сушка банок

I

Этикетирование, упаковывание, маркирование, складирование, хранение

Рисунок 11 - Обобщенная технологическая схема производства бланшированных консервов из печени тресковых рыб и её жира

Разработка режимов стерилизации

Для разработки и утверждения режимов стерилизации на новые виды консервов использовались величины £>121.1 °С> 1 приведенные в Инструкции Гипрорыбфлота (1989). При подборе режима (стерилизация паром, охлаждение водой с противодавлением в автоклаве Н2-ИТА 602) варьировали длительность непосредственно стадии стерилизации от 30 до 50 мин. В процессе ежеминутно фиксировали: температуру греющей среды в автоклаве с помощью системы автоматического управления процессом стерилизации "САУСТ-Е" и термодатчика прибора "ЕНаЬ". Результаты приведены в таблице 2. Данные режимы были утверждены и вошли в документацию (ТИ 008-11, ТИ 007-11).

Таблица 2

Режимы стерилизации консервов

Наименование консервов Номер банки Формула стерилизации ^ 111,1 °<:> мин Содержание спор в 1 г консервов до стерилизации усл. мин. усл. мин.

Блан шированная печень трески 3 5-15-50-20 120 0,7 1,0 6,7 9,3

Паштет печёночно-морковный (на основе печени тресковых рыб) 3 5-15-50-20 120 0,7 1,0 6,3 8,0

Паштет овоще-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 3 5-15-50-20 120 0,7 0,5 5,7 7,1

Паштет морковно-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 3 5-15-50-20 120 0,7 0,5 5,7 7,0

Паштет печёночно-грибной (на основе печени тресковых рыб) 3 5-15-50-20 120 0,7 1,0 6,3 7,2

Оценка безопасности и качества новых видов продукции

Микробиологические анализы подтвердили промышленную стерильность консервов.

Органолептическая оценка качества консервов из бланшированного полуфабриката представлена на рисунках 12, 13. В результате органолеп-тической оценки доказано, что консервы из бланшированной печени по качеству сравнимы с контрольным образцом, многокомпонентные имеют высокие потребительские свойства.

Рисунок 12 - Органолептические Рисунок 13 - Органолептические

показатели консервов показатели паштетных консервов

из бланшированного полуфабриката

состояние продукта

—Консервы из бланшированной печени —Консервы из охлажденной печени (контроль)

цвет продукта

продукта ция

-Паштет печеночно-моркооный

-Паштет печёночно-грибной

—— Паштет оеоще-грибной -Паштет морковно-грибной

' Фактический стерилизующий эффект.

Определены показатели химического состава новых видов консервов (таблица 3).

Таблица 3

Химический состав консервов

Объект исследования Массовая доля, % Калорийность, ккал

воды липидов сырого протеина (ОА • 6,25) углеводов золы

Печень трески бланшированная 23,0 60,0 5,0 следы 2,01 560

Печеночно-морковный паштет (на основе печени тресковых рыб) 63,7 14,6 4,5 14,6 2,62 208

Печеночно-грибной паштет (на основе печени тресковых рыб) 66,4 11,5 5,1 15,0 2,03 184

Паштет овшце-ірибной (с жиром печени тресковых рыб) 70,0 4,3 3,2 19,6 2,91 130

Паштет морковно-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 69,1 5,2 3,5 19,2 3,03 138

Для оценки биологической ценности консервов был определен жир-нокислотный состав липидов, содержащихся в консервах из бланшированной печени трески, в паштетных консервах на основе бланшированной печени трески и консервах с добавлением жира, выделенного при бланшировании. При этом содержание насыщенных жирных кислот (НЖК) в первом случае составило 16,02 % (от суммы жирных кислот), во втором - 14,47 %; в третьем - 16,0 %, мононенасыщенных - 51,26; 53,47 и 50,2 % соответственно; полиненасыщенных (ПНЖК) - 32,72; 32,06 и 33,8 % соответственно. При этом соотношение НЖК/ПНЖК составило соответственно 0,490; 0,451 и 0,473, а ориентировочное соотношение са-3 : со-6 - 4,57; 1,47 и 1,47. Это свидетельствует о том, что консервы из печени богаты ПНЖК группы <в-3.

Проведённые органолептические, физико-химические, биохимические и микробиологические исследования показали, что консервы на основе бланшированного полуфабриката и жира печени трески, вырабатываемые по научно обоснованным режимам стерилизации, соответствуют требованиям безопасности и характеризуются высокими потребительскими свойствами и пищевой ценностью.

Уточнение режимов стерилизации

На основании проведенных исследований было предложено смягчить существующие режимы стерилизации, экспериментально уточнив /у для каждого вида консервов, так как фактический стерилизующий эффект значительно превышал нормативный.

Для разработки режима стерилизации консервов "Печень трески бланшированная" использовалась тест-культура С1. врого%епе$ шт. 25. с показателями термоустойчивости в нейтральном фосфатном буфере: А21.1 "с = 0,54 мин., 2=10 "С. После определения термоустойчивости спор в исследуемом продукте на полулогарифмической системе координат строилась кривая выживаемости микроорганизмов методом наименьших квадратов.

Из прямолинейного участка кривой графически определяли величину А21.1 О = 0,56 мин (рисунок 14), на основании которого рассчитан Ту", который составил 4,14 усл. мин.

Время, сек

Рисунок 14 - Определение £>121,1 с по кривой выживаемости спор С/, sporogenes шт. 25 в консервах "Печень трески бланшированная"

При подборе режима стерилизации варьировали длительность непосредственно стадии стерилизации от 30 до 50 мин. (рисунок 15). Согласно проведенным теплофизическим измерениям нормативный стерилизующий эффект достигается уже на 54-55 минуте процесса стерилизации, еще 1,7 усл. мин добирается при охлаждении. Таким образом, больше /у

на 29 %. Разработан окончательный режим стерилизации консервов

5-15-35-20 в банке № 3:-0,2 МПа, [I = 5,8 усл. мин.

120 °С

°С усл. м 120.00 34.61

100.00 28.84

80.00 23.07

60.00 11.54

40.00 11.54

20.00 5.768

0.00 0.000 ОС

Рисунок 15 - Изменение температуры продукта и греющей среды при стерилизации консервов: 1 - в автоклаве; 2 - в банке;

3 - фактический стерилизующий эффект консервов

Для четырех видов паштетных многокомпонентных консервов Д2и 'с устанавливалась так же как для консервов "Печень трески бланшированная".

Были проведены исследования по определению КМАФАнМ и содержанию количества спор анаэробов в паштетной массе перед стерилизацией. Низкое содержание спор анаэробов (от 0,11 до 0,33 спор/г), а также низкий уровень КМАФАнМ (среднее значение 1,0 х 103 КОЕ/г) позволили снизить величину нормативной летальности.

Для "Печеночно-морковного паштета (на основе печени тресковых рыб)" согласно экспериментальным данным составил 4,1 усл. мин. ¿т = 5,0 усл. мин, что на 20 % больше . Аналогичные результаты получены для "Печеночно-грибного паштета (на основе печени тресковых рыб)" при этом = 4,7 усл. мин, = 5,3 усл. мин. Для консервов на основе жира печени трески теплофизические эксперименты не проводились, поэтому данные носят рекомендательный характер (таблица 6).

Таблица 6

Уточненные режимы стерилизации

Наименование консервов Номер банки Формула стерилизации 1)121,1 »С. мин Содержание спор в 1 г консервов до стерилизации Рт > усл. мин , усл. мин

Паштет печёночно-морковный (на основе печени тресковых рыб) 3 5-15-40-20 120 0,58 0,11 4,1 5,0

Паштет овоще-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 3 5-15-45-20 120 0,50 0,33 3,9 4,5

Паштет морковно-грибной (с жиром печени тресковых рыб) 3 5-15-45-20 120 0,50 0,33 3,9 4,9

Паштет печёночно-грибной (на основе печени тресковых рыб) 3 5-15-40-20 120 0,60 0,33 4,7 5,3

Для подтверждения надежности уточненных режимов для каждого вида консервов была проведена лабораторная проверка путем экспериментального инокулирования спорами тест-культуры С1. яро^епев шт. 25. Стерилизации подвергались 30 инокулированных и 5 неинокулированных банок. В результате анализа готовых консервов тест-культура не обнаружена ни в одной из банок. Микробиологические анализы доказали промышленную стерильность консервов.

Органолептическая оценка консервов, стерилизованных по смягченному режиму, подтвердила их высокое качество.

Изучение физико-химических, органолептических и микробиологических характеристик консервов в процессе хранения показывает, что они устойчивы в хранении (остаточная микрофлора не обнаружена, органолеп-тические характеристики соответствуют требованиям технических условий, кислотное число не выше 3 мг КОН/г).

Был проведен расчет экономического эффекта по внедрению технологии новых видов консервов на базе МИП ООО "Лотос". Рентабельность производства консервов "Паштет печёночно-морковный (на основе печени тресковых рыб)" составила 4,8 %, а консервы "Паштет печёночно-грибной (на основе печени тресковых рыб)" 7,8 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели бланшированного полуфабриката в процессе хранения; установлена зависимость изменения кислотного числа жира от 1% КМАФАнМ.

Микробиологический анализ бланшированного полуфабриката показал рост КМАФАнМ в течение 6 месяцев хранения; большую часть микросообщества бланшированного полуфабриката, изготовленного из охлажденной печени, в начале срока хранения составляют бесспоровые грамотрица-тельные и грамположительные палочки, к концу хранения сохраняются кокковые формы.

Установлено, что повторное замораживание бланшированного печёночного полуфабриката нецелесообразно из-за неудовлетворительных ор-ганолептических и микробиологических характеристик, низких физико-химических свойств.

На основании динамики изменения показателей качества липидов, микробиологических и органолептических показателей установлен срок хранения бланшированного полуфабриката, изготовленного из охлажденной печени - четыре месяца при -18 °С.

Оптимизированы рецептуры многокомпонентных паштетных консервов из бланшированного полуфабриката и жира печени трески. Утверждена соответствующая техническая документация (ТУ 9271-008-00471633-11 "Консервы паштетные многокомпонентные с использованием печени тресковых рыб и её жира", ТУ 9271-007-00471633-11 "Консервы из бланшированной печени тресковых рыб", ТИ 007-2011, ТИ 008-2011).

Экспериментально определен нормативный стерилизующий эффект для консервов "Печень трески бланшированная" и многокомпонентных паштетных консервов на основе бланшированного полуфабриката и жира печени трески с применением термоустойчивых спор С1. sporogenes шт. 25, разработаны щадящие режимы стерилизации консервов.

Установлено, что консервы на основе бланшированного полуфабриката и жира печени трески соответствуют требованиям безопасности и характеризуются, высокими потребительскими свойствами и пищевой ценностью.

Произведены опытно-промышленные испытания усовершенствованных технологий на оборудовании консервного участка УЭЦ ФГБОУ ВПО "МГТУ".

Разработки, усовершенствованные в результате диссертационной работы, рекомендуются к внедрению в промышленное производство.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Разработка паштетных многокомпонентных консервов с использованием бланшированной печени трески и ее жира / В. А. Гроховский, К. С. Швейкина [и др.] // Вестник МГТУ: труды Мурман. гос. техн. ун-та. -Мурманск, 2012. - Т. 15, № 1. - С. 21-26.

2. Производство комбинированных пищевых продуктов, богатых ю-3 -полиненасыщенными жирными кислотами, с использованием печени трески и её жира / К. С. Швейкина [и др.] // Вестник МГТУ: труды Мурман. гос. техн. ун-та. - Мурманск, 2013. - Т. 16, № 3. - С. 586-590.

3. Швейкина, К. С. Разработка режима стерилизации консервов "Печень трески бланшированная" / К. С. Швейкина, В. И. Волченко, Л. К. Куранова // Рыбное хозяйство. - 2013. -№ 4. - С. 109-110.

Публикации в других изданиях и материалах конференций

4. Многокомпонентные консервы с использованием печени трески и ее жира / В. И. Волченко, К. С. Швейкина [и др.] // Состояние и перспективы развития рыбной промышленности северного бассейна : сб. материалов IV науч.-практ. конф., 17-18 нояб. 2011 г.-Мурманск, 2012.-С. 118-119.

5. Куранова, Л. К. Применение лабораторной проверки для разработки щадящих режимов стерилизации консервов / Л. К. Куранова, К. С. Швейкина, В. И. Волченко // Состояние и перспективы развития рыбной промышленности северного бассейна : сборник материалов IV науч.-практ. конф., 17—18 нояб. 2011 г.-Мурманск, 2012.-С. 124-125.

6. Куранова, Л. К. Научное обоснование режимов стерилизации паштетных многокомпонентных консервов с использованием печени трески и её жира (технологические и микробиологические аспекты) [Электронный ресурс] / Л. К. Куранова, К. С. Швейкина, В. И. Волченко // Наука и образование -2012 : материалы междунар. науч.-техн. конф., 2-6 апр. 2012 г. / Федер. агентство по рыболовству, ФГОУ ВПО "Мурман. гос. техн. ун-т". - Мурманск, 2012.-С. 627-631.-Режим доступа:

http://www.mstu.edu.ru/science/confercnces/filcs/nio2012-9.pdf. - Загл. с экрана.

7. Технологические аспекты производства паштетных многокомпонентных консервов с использованием печени трески и ее жира / К. С. Швейкина [и др.] // Наукові здобутки молоді у вирішенні актуальних проблем виробництва та переробки сировини, стандартизаціі і безпеки продовольства: збірник праць за підсумками II Міжнародної науково-практичноі конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Киів, 19-20 апреля 2012 г. / Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины. - Киев, 2012. - Ч. 1. — С. 206.

8. Швейкина, К. С. Микробиологические аспекты разработки режимов стерилизации новых видов многокомпонентных консервов / К. С. Швейкина, Л. К. Куранова // Наукові здобутки молоді у вирішенні актуальних проблем

виробництва та переробки сировини, стандартизації і безпеки продовольства: збірник праць за підсумками II Міжнародної науково-практичноі конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Киів, 19-20 апреля 2012 г. / Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины. - Киев, 2012.-Ч. 1,-С 202-206.

9. Куранова, Л. К. Разработка оптимального режима стерилизации нового вида многокомпонентных консервов с применением спор культуры Clostridium sporogenes шт. 25 / JI. К. Куранова, К. С. Швейкина, В. И. Вол-ченко ; Мурман. гос. техн. ун-т // Биология-наука XXI века : материалы Меж-дунар. конф., 24 мая 2012 г., г. Москва, Рос. экон. ун-т им. Г. В. Плеханова / ред. Р. Г. Василов. -М„ 2012. - С. 461^63.

10. Швейкина, К. С. Новые технологии комногокомпонентных консервов с использованием растительного и рыбного сырья / К. С. Швейкина, В. И. Волченко, JI. К. Куранова // Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности : сб. науч. тр. VI конф. молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии, 16 окг. 2012. - Видное, 2012. - С. 359-362.

11. Волченко, В. И. Исследование влияния сроков хранения бланшированного полуфабриката на качество консервов из печени трески [Электронный ресурс] / В. И. Волченко, JI. К. Куранова, К. С. Швейкина // Наука и образование - 2013 : материалы междунар. науч.-техн. конф., 4-11 марта 2013 г. / Федер. агентство по рыболовству, ФГОУ ВПО "Мурман. гос. техн. ун-т". -Мурманск, 2013. - С. 1118-1119. - Режим доступа: http://www.mstu.edu.ru/science/conferences/files/nio-9.pdf. - Загл. с экрана.

12. Богданова, О. Ю. Исследование микрофлоры печени трески бланшированной [Электронный ресурс] / О. Ю. Богданова, К. С. Швейкина // Наука и образование - 2013 : материалы междунар. науч.-техн. конф., 4-11 марта 2013 г. / Федер. агентство по рыболовству, ФГОУ ВПО "Мурман. гос. техн. ун-т". - Мурманск, 2013. - С. 1120-1121. - Режим доступа: http://www.mstu.edu.ru/science/conferences/files/nio-9.pdf. - Загл. с экрана.

13. Швейкина, К. С. Разработка нормативного эффекта для консервов из печени трески бланшированной [Электронный ресурс] / К. С. Швейкина // Наука и образование - 2013. : материалы междунар. науч.-техн. конф., 4-11 марта 2013 г. / Федер. агентство по рыболовству, ФГОУ ВПО "Мурман. гос. техн. ун-т". - Мурманск, 2013. - С. 1170-1173. - Режим доступа: http://www.mstu.edu.ru/science/conferences/files/nio-9.pdf. - Загл. с экрана.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность канд. техн. наук, зав. НИЛ Л. К. Курановой, зав. микробиологической лаб. ФБУ "Мурманский ЦСМ" Т. И. Молчановской, канд. биол. наук, доценту О. Ю. Богдановой за научные консультации и ценные замечания при подготовке диссертационной работы.

Издательство МГТУ. 183010, Мурманск, Спортивная, 13. Сдано в набор 14.11.2013. Подписано в печать 18.11.2013. Формат 60x84 Л6. Бум. типографская. Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. п. 1,05. Заказ 285. Тираж 150 экз.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мурманский государственный технический университет»

0420*1454744 ШВЕЙКИНА КСЕНИЯ СЕРГЕЕВНА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА БЛАНШИРОВАННЫХ И ПАШТЕТНЫХ КОНСЕРВОВ

ИЗ ПЕЧЕНИ ТРЕСКИ И ЕЕ ЖИРА

Специальность: 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и

холодильных производств»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Волченко В.И.

Мурманск, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 6 Глава 1. Обзор микробиологических и технологических аспектов производства консервов 12 1.1 .Современное состояние производства консервов из печени трески 12

1.2. Микробиологические основы стерилизации консервов 14 1.2.1 .Термоустойчивость микроорганизмов и методы ее определения 14

1.2.2.Требуемая летальность режимов стерилизации. 22

1.2.3.Влияние различных факторов на режим стерилизации. 24

1.3. Остаточная микрофлора консервов 26

1.4. Микробная популяция рыбы 34

1.5. Заключение по литературному обзору 37 Глава 2. Методы, объекты исследований 38 2.1 .Объекты исследования 38 2.2. Методы исследования 40

2.2.1. Органолептические исследования 40

2.2.2. Физико-химические исследования 44

2.1.3. Микробиологические исследования, определение показателей безопасности 44

2.2.4. Разработка режимов стерилизации консервов 44

2.2.4.1. Определение требуемой летальности режима стерилизации 44

2.2.4.2. Математический расчет нормативной величины требуемой летальности 47

2.2.4.3. Подбор режима стерилизации консервов 48

2.2.4.4. Лабораторные испытания режима стерилизации консервов 49 Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение 50 3.1. Установление сроков хранения бланшированного полуфабриката 50 3.1.1. Результаты органолептических исследований 55

3.1.2. Результаты физико-химических исследований 55

3.1.3. Результаты микробиологических исследований 59 3.1.4 Математический анализ полученных результатов 64 3.1.5. Результаты исследований по разработке режима хранения бланшированного полуфабриката 66

3.2. Разработка и оптимизация рецептуры многокомпонентных консервов 67

3.3. Разработка технологии многокомпонентных консервов на основе бланшированного полуфабриката. 74

3.4. Разработка режимов стерилизации консервов 77

3.4.1. Оптимизация методики определения показателей термоустойчивости спор тест-культур 78

3.4.2. Изучение микробиологических показателей консервов и компонентов консервов перед стерилизацией 80

3.4.3. Разработка режимов стерилизации консервов 82

3.4.4. Определение показателей безопасности новых видов консервов 84

3.5. Уточнение режимов стерилизации 87 3.5.1. Микробиологические, органолептические, физико-химические исследования готовых консервов 95

3.6. Расчет экономического эффекта 101 Заключение 104 Список сокращений 106 Список литературы 107 Приложения 124 Приложение А. ТУ 9271-007-00471633-11 «Консервы из бланшированной печени тресковых рыб» 124 Приложение Б.ТУ 9271-008-00471633-11 «Консервы паштетные многокомпонентные с использованием печени тресковых рыб и её жира» 125 Приложение В.ТИ 007-2011 126

Приложение Г. ТИ 008-2011 127 Приложение Д. Паспорт штамма Cl. sporogenes шт.25 128 Приложение Е. Благодарность Международной рыбохозяйственной выставки «Интерфиш 2010» 130 Приложение Ж. Акт о внедрении результатов ГБ НИР № ГР01200603 804 в производство от 03.12.12 131 Приложение И. Акт о внедрении результатов ГБ НИР № ГР01200603804 133 в производство от 03.12.12

Приложение К. Акт внедрения в учебный процесс 135

Приложение JI. Протокол испытаний № 1667 от 19.06.12 137

Приложение М. Протокол испытаний № 1669 от 19.06.12 139

Приложение Н. Протокол испытаний № 1670 от 19.06.12 141

Приложение П. Протокол №4 дегустационного совета МГТУ от 04.05.12 143

Приложение Р. Протокол №5 дегустационного совета МГТУ от 11.09.12 145

Приложение С. Протокол испытаний № 153 от 20.07.11 147

Приложение Т. Протокол испытаний № 154 от 20.07.11 149

Приложение У. Протокол испытаний № 155 от 20.07.11 151

Приложение Ф. Протокол испытаний № 156 от 20.07.11 153

Приложение X. Протокол испытаний № 157 от 20.07.11 155

Приложение Ш. Протокол испытаний № 158 от 20.07.11 157

Приложение Щ. Протокол испытаний № 159 от 20.07.11 158

Приложение Э. Протокол испытаний № 161 от 20.07.11 159

Приложение Ю. Протокол испытаний № 178 от 23.09.11 160

Приложение Я. Протокол испытаний № 179 от 23.09.11 162

Приложение D. Протокол испытаний № 180 от 23.09.11 164

Приложение F. Протокол испытаний № 181 от 23.09.11 166

Приложение G. Протокол испытаний № 182 от 23.09.11 168

Приложение J. Протокол испытаний № 183 от 23.09.11 170

Приложение L. Протокол испытаний № 184 от 23.09.11 171

Приложение N. Протокол испытаний № 1 от 3.02.12 172

Приложение Q. Протокол испытаний № 3 от 6.02.12 173

Приложение R. Протокол испытаний № 4 от 6.02.12 174

Приложение S.Протокол испытаний № 5 от 27.02.12 175

Приложение U. Протокол испытаний № 6 от 27.02.12 176

Приложение V. Акт проведения лабораторной проверки № 1 178

Приложение W. Акт проведения лабораторной проверки № 2 179

Приложение Y. Акт проведения лабораторной проверки № 3 180

Приложение Z. Акт проведения лабораторной проверки № 4 181

Приложение 1. Протокол испытаний № 300 от 11.09.13 182

Приложение 2. Протокол испытаний № 301 от 11.09.13 183

Приложение 3. Протокол испытаний № 302 от 11.09.13 184

Приложение 4. Протокол испытаний № 303 от 11.09.13 185

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Стерилизованные рыбные консервы являются одним из важнейших продуктов, выпускаемых рыбной отраслью. В отличие от большинства других рыбных продуктов, они в наименьшей степени подвергаются изменениям при хранении. Их качество определяется, прежде всего, характеристиками сырья и полуфабрикатов, использованных до стерилизации. В настоящее время предпочтения производителей в вопросах выбора ассортимента смещаются в сторону консервов с минимальной степенью обработки полуфабриката [4, 34, 49].

Печень трески является ценным сырьём для производства деликатесных печёночных консервов. Одним из наиболее распространённых видов консервов Северного бассейна является «Печень трески натуральная», изготовляемая из свежей, охлаждённой и мороженой печени. Однако нельзя не принимать во внимание то, что использование в качестве сырья мороженой печени трески может привести к ухудшению органолептических характеристик готовой продукции, увеличению массовой доли жидкой части в готовых консервах и присутствию продуктов окисления липидов.

Ухудшение качества готовой продукции является актуальной проблемой в связи с большими объёмами перерабатываемой печени трески. Известно, что массовая доля печени в этой рыбе в среднем составляет 5 %, а если учесть то, что квота по добыче трески для российских промысловиков только в 2013 году составила около 500 тыс. т, нетрудно подсчитать, что общий объём отделяемой при разделке печени составляет почти 25 тыс. т. [50]. Однако на судах и на прибрежных консервных заводах такой объём сырья невозможно сразу переработать на консервы, следовательно, большая часть такой печени замораживается. Поэтому в условиях сокращения мощностей консервных заводов в г. Мурманске за последние годы при растущем спросе на консервы из пече-

ни трески проблема её переработки и выпуска высококачественной продукции становится всё более актуальной.

Следует также отметить и тот факт, что традиционно используемый режим стерилизации для печени трески натуральной до сих пор научно не обоснован, а режимы стерилизации для других консервов печеночной группы практически не разработаны. В связи с этим разработка новых и уточнение действующих режимов стерилизации для консервов из печени трески является одной из важнейших задач.

Степень разработанности. Большой вклад в разработку и научное обоснование технологии производства стерилизованных консервов внесли ведущие отечественные и зарубежные учёные: Б. Л. Флауменбаум, К.А. Барбаянов, К.П. Лемаринье, Т. М. Сафронова, С. А. Артюхова, Л. Т. Серпунина, М.Д. Мукатова, Т.Н. Рулёва, H.H. Мазохина-Поршнякова, В.И. Рогачев, J. G. Baumgartner, Bigellow, Ball, Stambo и др. [44, 67, 68, 96, 97, 111, 114, 126, 127, 129, 145] Однако вопрос производства высококачественных консервов из печени рыб освещён не так широко. В частности, на Дальневосточном бассейне проводились исследования по разработке новых видов консервов из печени тресковых рыб, прежде всего минтая (В. Д. Богданов, Д. Е. Зашок, Н. К. Семёнова, 2000 г.) [39, 71, 72]. На кафедре ТПП ФГБОУ ВПО «МГТУ» была разработана технология сверхвысокочастотной (СВЧ) - обработки (бланширования) охлажденной печени трески (Гроховский В.А., Волченко В.И., 2004)[ 11 - 15]. Несмотря на то, что подобные исследования были проведены [102, 103, 106], в области разработки и совершенствования технологии консервов печёночной группы остается ряд проблем, требующих решения. В частности, практически не были рассмотрены вопросы режимов, сроков хранения и микробиологических показателей бланшированного полуфабриката, не нашли использования научно обоснованные щадящие режимы стерилизации.

Цель и задачи работы. Целью работы является совершенствование и разработка технологии бланшированных и многокомпонентных консервов из печени трески и её жира.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести сравнительный анализ показателей качества бланшированного полуфабриката, изготовленного из охлаждённой и мороженой печени трески, в процессе хранения;

- проанализировать изменение количественного и качественного состава бактериальной флоры сырья и бланшированного полуфабриката в процессе хранения;

- определить возможность повторного замораживания и морозильного хранения печёночного полуфабриката;

- установить режим и срок хранения печёночного полуфабриката, полученного путём СВЧ-бланширования печени трески;

- оптимизировать рецептуру многокомпонентных паштетных консервов из бланшированного полуфабриката и жира печени трески, выделившегося при её бланшировании;

- разработать научно обоснованные щадящие режимы стерилизации консервов из бланшированного полуфабриката с применением термоустойчивых спор С/, хрого^епез шт. 25;

- изучить органолептические и физико-химические характеристики новых видов консервов и доказать их безопасность;

- разработать техническую документацию на консервы из бланшированной печени и внедрить технологию в производство.

Научная новизна. Впервые проведено исследование количественного и качественного состава микроорганизмов бланшированного полуфабриката, изучена динамика его изменений при хранении; установлен срок хранения

бланшированного полуфабриката из печени трески; разработаны оптимальные рецептуры многокомпонентных паштетных консервов на основе бланшированного полуфабриката из печени трески и её жира; экспериментально установлены константы термоустойчивости для новых видов консервов на основе построения кривой выживаемости тест-культуры С/. sporogenes шт. 25; установлены значения нормативного стерилизующего эффекта и научно обоснованы щадящие режимы стерилизации консервов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Изучена динамика изменения количества мезофильных аэробных факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) в бланшированном печёночном полуфабрикате при хранении, выявлена зависимость кислотного числа липидов от КМАФАнМ. Выявлен видовой состав бактериальной флоры бланшированной печени трески и его изменение при хранении. Установлен срок хранения бланшированного полуфабриката, предназначенного для изготовления консервов; подготовлены рекомендации по его хранению. Разработана и апробирована в опытно-промышленных условиях технология паштетных многокомпонентных консервов на основе печени трески и её жира. Разработана техническая документация на новые виды консервов ТУ 9271-008-00471633-1 1 «Консервы паштетные многокомпонентные с использованием печени тресковых рыб и её жира», ТУ 9271-007-00471633-11 «Консервы из бланшированной печени тресковых рыб» и ТИ 007-2011, ТИ 008-2011 по их изготовлению (приложения А, Б, В, Г). Результаты исследований внедрены в учебный процесс подготовки инженеров по специальности 260302.65 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и в производство МИП ООО «Лотос» (приложения Ж, И, К).

Методология и методы исследования. Методологический подход к организации проведения экспериментов по теме диссертации основан на программно-целевой модели исследований. В работе использованы стандартные и общепринятые физико-химические, органолептические, микробиологические методы исследований, а также методы компьютерного моделирования и ста-

тистической обработки результатов. Экспериментальная часть работы выполнена на кафедре технологии пищевых производств и в Центре исследований сырья и продукции ФГБОУ ВПО "МГТУ".

Положения, выносимые на защиту:

- режим и сроки хранения бланшированного печёночного полуфабриката, рекомендации по его хранению;

- оптимальные рецептуры многокомпонентных консервов на основе бланшированной печени трески и её жира;

- константы термоустойчивости для новых видов консервов на основе построения кривой выживаемости тест-культуры С/. Брого^епез шт. 25;

- нормативные стерилизующие эффекты и щадящие режимы стерилизации консервов на основе бланшированной печени трески и её жира.

Степень достоверности и апробация результатов. Проведены производственные испытания разработанных технологий на оборудовании консервного участка учебно-экспериментального цеха МГТУ. Консервы экспонировались на международных выставках, где были отмечены медалями и дипломами (приложение Е). Основные положения диссертационной работы и экспериментальные образцы консервов были представлены в рамках международной научно-практической конференции «Наука и образование 2012, 2013» (г. Мурманск), на международных специализированных выставках «Море. Ресурсы. Технологии - 2012, 2013» (г. Мурманск), шестой Конференция молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции (2012 г., г. Видное), И Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, студентов (2012 г., г.Киев), Международной конференции «Биология - наука 21 века» (2012 г., г.Москва), IV научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития рыбной промышленности северного бассейна» (2011 г., г. Мурманск), Международной рыбохозяйственной выставке «Интерфиш 2010» (г.Москва). Первой международной рыбохозяйственной выставке «Экспофиш

2011» (г.Москва), Международной рыбохозяйственной выставке «Интерфиш 2010» (г.Москва). Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс при реализации основных образовательных программ подготовки бакалавров по направлению 260200.62 «Продукты питания животного происхождения» и в производство - переданы МИП ООО «Лотос» ТУ 9271-007-00471633,-11 «Консервы из бланшированной печени тресковых рыб» (АКТ о внедрении в производство - утв. 03.12.2012), ТУ 9271-008-00471633-11 «Консервы многокомпонентные паштетные с использованием печени тресковых рыб и её жира» (АКТ о внедрении в производство - утв. 03.12.2012). По разработанной документации МИП ООО «Лотос» изготовлена и реализована населению опытно-промышленная партия созданных консервов в рамках работы XIV Международной выставки «Море. Ресурсы. Технологии. -2013», г. Мурманск (13 - 15 марта 2013 г.).

ГЛАВА 1.Обзор микробиологических и технологических аспектов

производства консервов

1 Л. Современное состояние производства консервов из печени трески Консервы печени рыб относятся к группе стерилизованных консервов из гидробионтов. Рыбной промышленностью вырабатывается большой ассортимент консервов из различных видов гидробионтов (рыбы, морских млекопитающих, ракообразных, беспозвоночных и других объектов промысла [6, 98, 107]). В подавляющем большинстве случаев для таких консервов применяется тепловая стерилизация в стерилизаторах периодического действия, но имеются и перспективные разработки: электроконтактная стерилизация, стерилизация СВЧ-лучами и т.д. [108, 130, 135, 139]. Многие виды консервов производят с добавлением разнообразных заливок (соусов, бульонов, масел и пр.). В технологии применяют и полужидкие составляющие (кремы, майонезы и т.д.), добавляют различные ингредиенты в виде овощей, фруктов, зелени, пряностей, экстрактов, пищевых и витаминных добавок [35].

Наиболее распространённым наименованием консервов из печени рыб являются консервы "Печень трески натуральная". Эти консервы выпускаются в Мурманске, в Калининграде и С.-Петербурге, на Дальнем Востоке. Такие консервы можно производить из печени-сырца (в условиях промысла), охлаждённого и мороженого сырья. Они пользуются высоким спросом у населения, кроме того, производство этих консервов требует наименьшее количество операций и затрат [35].

Похожими свойствами обладают консервы, прошедшие предварительную термическую обработку, в том числе и пере