Изменение физико-химических свойств при шоковой заморозке рыбы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кубанский Государственный Технологический Университет Краснодар, Россия

Изменение физико-химических свойств при шоковой заморозке рыбы

Матулян Д. Р., Бегизардова Е. М.

Шоковая заморозка рыбы - методика, позволяющая максимально сохранить все ценные качества свежей рыбы - вкус, аромат и полезные вещества. Технология шоковой заморозки рыбы существенно отличается от способов заморозки других продуктов. Это связано с тем, что она имеет очень нежную консистенцию и непродолжительный срок годности. То же самое относится и к остальным морепродуктам. В их тканях содержится большое количество жидкости, кристаллизация которой приводит к увеличению продолжительности хранения.

Это единственный эффективный способ, позволяющий сохранить все ее исходные свойства. Шоковая заморозка осуществляется путем интенсивной обработки холодным воздухом. Решающий фактор здесь - скорость протекания процесса. При быстрой заморозке вода не успевает преобразоваться в крупные кристаллы, как это происходит при обычном замораживании, когда крупные частицы льда разрушают структуру, негативно сказываясь на внешнем виде и вкусе.

Шоковая заморозка рыбы - технология, способствующая сохранению не только структуры и консистенции, но и витаминов, микроэлементов и других полезных веществ, которые при обычной заморозке утрачиваются. На поверхность намораживается тонкая корочка льда из пресной воды. Она защищает продукт от усыхания, деформации, потери запаха и цвета.

Физические свойства рыбы. К таким свойствам относят: плотность, удельную поверхность, насыпную массу рыбы, теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и др.

Плотность - это отношение массы рыбы к ее объему. Плотность целой рыбы в естественных условиях мало отличается от плотности воды, поэтому живая рыба может подниматься и опускаться на глубину.

Удельная поверхность - отношение поверхности рыбы к ее объему или массе. Чем выше этот показатель, тем быстрее происходят охлаждение, замораживание, просаливание и прогревание рыбы. Величина удельной поверхности зависит от формы тела рыбы.

Насыпная масса рыбы - это масса, которая вмещаемся в 1 мі емкости. Она зависит от состояния рыбы. Живая рыба плотнее заполняет емкость и имеет большую насыпную массу. Уснувшая рыба до начала и после окоченения, имеющая гибкое тело, укладывается плотнее, чем свежая окоченевшая или замороженная.

Теплоемкость- количество тепла, которое необходимо сообщить или отнять от 1 кг рыбы, чтобы повысить ее температуру на 1^оС. Определяют теплоемкость путем суммирования теплоемкостей составных частей тела рыбы - воды, жира, белка и минеральных веществ:

шоковый заморозка рыба мясо

С = СВ + СЖ + СБ,

где В - количество воды, кг;

Ж - количество жира, кг;

Б - количество белка, минеральных веществ ( на 1 кг );

С , С , С - теплоемкости воды, жира, белка и минеральных веществ.

Теплоемкость мороженой рыбы почти в 2 раза меньше теплоемкости охлажденной.

Теплопроводность - это способность рыбы проводить тепло при нагревании или охлаждении. Коэффициент теплопроводности рыбы заметно возрастает с увеличением содержания в ней воды (т.е. с уменьшением количества жира). При температуре 0-30 °С теплопроводность рыбы изменяется незначительно, но при замораживании сильно возрастает.

Теплопроводность свежей рыбы определяют формуле:

л= лщ Ч л(1- щ),

где щ - содержание воды в рыбе; л -коэффициент теплопроводности воды; л -коэффициент теплопроводности сухих веществ рыбы.

В среднем у свежей рыбы теплопроводность составляет 0,46 Вт/(м К), а у мороженой - 1,9 Вт/(м К), так как коэффициент теплопроводности льда в 4 раза больше, чем воды.

Температуропроводность - это скорость изменения температуры в центре охлажденной или нагреваемой рыбы. Определяется по формуле:

б=л/(СЧс),

где л - теплопроводность, Вт/(м К);

С - теплоемкость, Дж/(кг К);

С- плотность, кг/мі.

Теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность учитывают при обработке рыбы, связанной с теплообменом (охлаждение, замораживание).

Химические свойства рыбы. Органолептические показатели рыбы в значительной степени определяются химическим составом ,т.е. содержанием в ней воды, белка, липидов, минеральных веществ. Процентное содержание этих веществ зависти от вида рыбы, ее пола, массы, возраста и других признаков. Химический состав у рыб, биологически однородных по виду, полу, возрасту и сезону лова зависит от условий обитания. В районах с обильной кормовой базой мышцы рыбы содержат больше липидов и меньше воды, чем в районах с бедной кормовой базой. Существенно влияет на темпы роста и уровень накопления в организме белков и химический состав. ВОДА. вода - важнейшая составная часть любого организма. Мышечная ткань рыбы содержит больше влаги ,чем мясо наземных животных. Содержание воды зависит от возраста, физиологического состояния ,степени упитанности рыбы.

Вода в живом организме выполняет разные функции. Она- основная среда живого организма, где растворены органические и неорганические вещества; в ней протекают разные биохимические процессы.; вода активно участвует в биохимических процессах. Разные физико-биологические процессы, протекающие в клетке возможны только в водной среде.

БЕЛОК

Белок представляет собой сложное высокомолекулярное соединение, одним из обязательных элементов которых является азот в довольно постоянном количестве -16%. По содержанию азота вычисляют количественное значение белков, применяя обратный коэффициент приведения -6.25. Из мышечной ткани рыбы выделено более 10 видов белка, характеризующиеся разными химическими и физиологическими свойствами. Все белки по физиологическим свойствам классифицируются на саркоплазмотические , выполняющие основную функцию обмена веществ , миофибриллярные. управляющие движением и строминовые или соединительно-тканевые,придающие мышцам и всему телу форму и входящие в состав костей. Саркоплазматические белки составляют около 25 % всей массы белка. Они хорошо растворятся в слабых растворах калиевых и натриевых солей,относительно относительно устойчивы к нагреванию, некоторая их часть не коагулирует при температуре 70 °С и переходит в осадок в кислой среде. Миофибриллярные белки представляют основную массу белка около 70 %, растворимы в растворах хлорида калия и натрия,но при более высоких концентрациях коагулируют при нагревании до 50 С. Некоторая их часть коагулирует даже при 28-30 С и осаждается в кислой среде.

Белки соединительной ткани ‹существуют в трёх видах:коллаген (соединительная ткань мышц),оссеин (белок входит в состав костной ткани) и эластин (белок составляет структуру оболочки мышечной ткани)Все эти оболочки растворимы только в щелочных растворах при нагревании, Нагревание в воде приводит к их гидролизу с образованием более простых белков глютина и желатина.

ЛИПИДЫ. Вещества животного происхождения, способные растворятся в органических растворителях, называются жирами(липидами). Их содержание зависит от вида рыбы, возраста, условий обитания, сезона вылова. Колебания в содержании липидов у одной и той же особи в течение года могут быть весьма значительными, и эти колебания повторяются. От содержания липидов в рыбе зависят не только ее пищевая ценность и калорийность, но и вкусовые свойства.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА. Рыба обитает в среде с высоким содержанием минеральных солей( 50-290 мг/л в пресной воде и 15000-38000 мг/л в морской воде ) , и поэтому в состав мышечной ткани входит много макро- и микроэлементов.

Кальций. Составляет основу костной ткани, активирует деятельность ряда важных ферментов, участвует в поддержании ионнного равновесия в организме влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной системе и сердечно-сосудистой. Кальций - важный внутриклеточный элемент, регулирующий кислотно-щелочное равновесие крови. Он участвует в передачи нервных импульсов ,активирует работу ряда ферментов. Магний. Входит в состав некоторых белков и биологически активных веществ, он является обязательным компонентом костной ткани. Фосфор. Является незаменимым элементом, который входит в состав нуклеиновых кислот, белков, костной ткани ,принимает участие в обмене энергии. Для правильного питания важно не только абсолютное количество фосфора, но и соотношение его с кальцием.

Натрий.- Жизненно важный межклеточный и внутриклеточный элемент, участвует в создании необходимой буферности крови, регуляции кровяного давления, водного обмена и др.

Хлор. Участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы, активирует ряд ферментов.

ВИТАМИНЫ. Витамины - жизненно необходимые низкомолекулярные биологические соединения разнообразной химической природы, не синтезируемые в организме ,поступающие с пищей и выполняющие функцию катализаторов ускорителей обменных процессов.

В рыбе содержатся жирорастворимые витамины A,D3, E,F и водорастворимые B1 ,B2,B6 B12, H ,инозит , фолиевая и пантотеновая кислоты , у некоторых рыб в небольшом количестве отмечен витамин C. В теле рыбы витамины распределены неравномерно, больше всего их содержится во внутренних органах.

Витамин D содержится в основном в печеночном рыбьем жире. Витамин B1 больше всего содержится в мясе налима, тунца, скумбрии,сёмги.

Витамин B2 в основном содержится в мясе скумбрии, тихоокеанской сельди, палтуса.

Физико-химические свойства рыбы. Основными причинами, вызывающими изменения физико-химических свойств рыбы при замораживании, являются: механическое разрушение структуры мышечной ткани кристаллами льда, образующимися при замерзании воды, денатурация белков мяса рыбы под действием гипертонических растворов солей, концентрация которых увеличивается по мере вымораживания воды, распад некоторых химических веществ, содержащихся в мясе рыбы.

Изменение свойств мяса рыбы при замораживании в значительной степени зависит от изменения свойств ее мышечных белков, степени их денатурации. Денатурация белков сопровождается уменьшением их растворимости, способности к набуханию и обусловливает ухудшение качества мороженой рыбы по сравнению со свежей. Мясо рыбы становится сухим и жестким.

Степень денатурационных изменений белков мышечной ткани рыбы при замораживании определяется условиями замораживания и в основном продолжительностью нахождения рыбы в интервале температур от криоскопической до -5°С, а также исходным состоянием сырья перед замораживанием. Для максимального сохранения свойств мяса рыбы при замораживании следует возможно быстрее проходить указанную температурную криоскопическую зону, при которой происходит максимальная денатурация белка.

Быстрое замораживание мышечной ткани рыбы вызывает меньшую денатурацию ее белков, чем медленное. Снижение температуры рыбы до 20°С приводит к уменьшению денатурации ее мышечных белков.

Денатурационные изменения белков при замораживании рыбы приводят к уменьшению их гидрофильных свойств, что наряду с механическим повреждением мышечной ткани кристаллами льда оказывает влияние, на потери мышечного сока при размораживании рыбы и влагоудерживающую способность мышечной ткани.

Потери мышечного сока зависят в первую очередь от скорости процесса замораживания. При быстром замораживании потери мышечного сока меньше, а способность удерживания влаги мышечной ткани выше, чем при медленном замораживании.

Вместе с мышечным соком при размораживании мороженой рыбы теряются растворимые белки, небелковые азотистые вещества, углеводы и их производные, минеральные соли и витамины.

Шоковая заморозка позволяет сохранить пищевую ценность рыбы и основные ее физико-химические свойства.

Список используемой литературы и источников

1. Технология рыбы и рыбных продуктов. Под редакцией доктора технических наук, профессора А.М.Ершова. Санкт-Петербург, ГИОРД, 2006.

2. Техника и технология рыбного производства. Г.И.Касьянов, Е.Е.Иванова, С.В.Белоусова, О.В.Косенко, С.П.Запорожская.

3. Боровская Л.В. Электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплины» Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010

4. Транспортировка и хранение скоропортящихся пищевых продуктов. Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В.// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1996. № 1-2. С. 7

5. Исследование термодинамических свойств белково-полисахаридной системы методом дифференциальной сканирующей калориметрии /Бугаец Н.А., Тамова М.Ю., Боровская Л.В., Миронова О.П. //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология Издательство: Кубанский государственный технологический университет .Краснодар, № 5-6,с.112.

6. Построение дерева принятия решений для определения критических контрольных точек при биологическом контроле мясного сырья и продукции./Могила В.В., Боровская Л.В., Двадненко М.В.//В сборнике: Студенческий научный форум - 2015 VII Международная студенческая электронная научная конференция, электронное издание. 201.

7. Окислительные изменения липидов кормов при хранении и кормопроизводстве / Боровская Л.В., Доценко С.П., Быкова С.Ф., Калашникова Л.И. // Ветеринария Кубани. 2014. № 1. С. 12-14.

Размещено на Allbest.ru