Научное обоснование и разработка технологии сушеных формованных продуктов из кальмара

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность работы. В последние годы значительно возрос интерес к головоногим моллюскам. Причина этого - разнообразие видов, высокие питательные свойства тканей, быстрая возобновляемость ресурсов, короткий жизненный цикл. Из промысловых видов кальмаров особый интерес вызывает командорский (Beryteuthis magister), наиболее массовый представитель кальмаров сем. Gonatidae, промысел которого можно вести тралами, что обеспечит страну требуемыми объемами для собственного потребления и экспорта.

В условиях растущего спроса на сушеную и копченую продукцию из кальмара становится необходимым расширение ассортимента, что требует соответствующего развития в области технологии. При этом с увеличением объема производства продукции выбранного направления ключевой проблемой служит образование и накопление пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки, которые по внешнему виду и размеру не соответствуют требованиям стандарта на готовую продукцию, по другим характеристикам являются вполне полноценным пищевым сырьем. Для повышения коэффициента пищевого использования и расширения ассортимента необходимо решить проблему переработки этого сырья, что требует создания специальных технологий, позволяющих производить из него конкурентоспособную пищевую продукцию, например сушеную.

Вопросом комплексной переработки кальмара для получения продуктов с биологически активной направленностью, в виде технического жира, кормов или биологически активных добавок, посвящены работы отечественных ученых, таких как: Ковалев Н. Н., Давидович В. В., Пивненко Т. Н., Аюшин Н. Б., Шутикова А. Л., Попков А. А.. Касьянов С. П., Баштовой А. Н. и др. Однако, на момент проведения исследований данных о пищевом использовании фрагментов этого вида сырья, образующихся и накапливающихся при производстве основных продуктов из кальмара, не обнаружено. В свою очередь вовлечение пищевых фрагментов кальмара в производство возможно только в технологии формованных изделий, где для расширения ассортимента возможно внесение целого спектра разнообразия добавок животного или растительного происхождения. Становится очевидным то, что конкурентоспособность разработанной продукции может быть обеспечена, прежде всего, за счет высокого качества в направлении сушеных изделий и снижения издержек производства с применением технологий комплексного использования данного сырья. В этой связи тема диссертационной работы является актуальной.

Цель настоящей работы заключалась в исследовании и научном обосновании использования пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки в технологии приготовления сушеных формованных продуктов.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи.

1. Изучить возможности сырьевой базы и современные технологии использования кальмара. Выявить пищевые фрагменты сырья и полуфабриката, которые можно использовать в производстве сушеных формованных продуктов.

2. Исследовать влияние продолжительности измельчения на технохимические и структурно-механические характеристики пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки.

3. Провести математическое моделирование фаршевых композиций из пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки для создания фаршевых систем.

4. Обосновать параметры технологических процессов термической обработки полученных фаршевых композиций.

5. Разработать нормативную документацию на сушеную формованную продукцию и дать им качественную характеристику.

6. Апробировать разработанные технологии в производственных условиях, оценить экономическую эффективность.

Научная новизна. Научно обоснована возможность получения формованных продуктов из пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки.

Получены новые данные по структурно-механическим характеристикам кальмара для моделирования 3-х типов фаршевых систем: вязкого, вязко-пластичного и пластичного типа. Научно обоснован принцип использования каждой системы в технологии приготовления готовых формованных продуктов.

Установлено рациональное сочетание компонентов белкового и растительного происхождения в фаршевой системе вязкого и вязко-пластичного типа, что способствует расширению ассортимента сушеных продуктов из кальмара.

Определены рациональные технологические режимы поэтапной термической обработки (сушка, «период отдыха», досушка или запекание) рецептурной композиции вязко-пластичного фарша. Показано, что использование процесса запекания способствует получению воздушной структуры готового продукта, процесса досушки - мягкой эластичной.

Установлено положительное влияние процесса запекания на продолжительность срока хранения сушеной формованной продукции из кальмара.

Практическая значимость и реализация результатов исследования.

На основании данных математического моделирования разработаны фаршевые композиции из пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки для дальнейшего производства формованных продуктов на основе вязко-пластичного фарша.

Разработаны технологии сушеных формованных продуктов из кальмара (пищевых фрагментов) разной структуры. Разработан и утвержден стандарт организации СТО 00471515-027-2011 «Продукция из кальмара сушеная. Требования к качеству и безопасности. Требования к производству, хранению и реализации». Разработана и согласована нормативная документация «Продукция из кальмара сушеная, в ассортименте» ТУ 9265-001-88266605-2011 (ТИ № 1-2011).

Разработанные технологии прошли производственные испытания и внедрены в «Учебно-производственном технологическом центре» ФГОУ ВПО «Дальрыбвтуз» и на рыбоперерабатывающем предприятии ООО «Яннис» (г. Владивосток).

Новизна, положенная в основу технологических решений, защищена патентом РФ №2301528 «Способ производства сушеного формованного продукта».

Результаты научно-исследовательской работы были использованы в материалах лекционного курса «Технология продуктов регулируемого химического состава и структуры» для подготовки студентов по специальностям 260301 «Технология мяса и мясных продуктов», 260302 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и направлению 260100 «Технология продуктов питания».

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись и обсуждались на III Международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология» (Калининград, 2008); Ч Международной очно-заочной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей «Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России и стран АТР» (Владивосток, 2008); III Международной научно-практической конференции «Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (Владивосток, 2008); ЙЙЙ Международном симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в ЧЧЙ веке» (Владивосток, 2008); Всероссийской конференции с элементами научной школы «Инструментальные методы для исследования живых систем в пищевых производствах» (Кемерово, 2009); VI Международной научно-практической конференции «Проблемы науки и образования в современных условиях» (Шымкент, 2009); III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск 2009-2010); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 2 работы в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

1. Аналитический обзор литературы

Проведен анализ отечественной и зарубежной литературы по теме диссертационной работы. Показаны проблемы переработки кальмара основные направления и пути возможного решения его использования. Результаты анализа позволили определить направления исследовательской работы.

2. Объекты и методы исследований

Обоснован выбор объектов исследований, представлен методологический подход к организации исследований (рис. 1). Объектом исследований является технология сушеных формованных продуктов на основе комплексного использования кальмара различной технологической обработки. Предмет исследований - пищевые фрагменты командорского кальмара (ГОСТ 20414), наиболее часто встречаемые на различных этапах технологической обработки (образец №1 - сырые с кожным покровом; образец №2 - сырые термически обесшкуренные; образец №3 - вареные после термического обесшкуривания; образец №4 - после горячего копчения); фаршевые композиции; сушеный формованный продукт разной структуры в ассортименте.

В качестве вспомогательных материалов использовали соль поваренную пищевую (ГОСТ Р 51574), сахар-песок (ГОСТ 21), натрий бензойнокислый (Государственной фармакопеи СССР ФС 424 (издание десятое), сыр «голландский брусковый» (ГОСТ 7616), лосось дальневосточный (кету) (ГОСТ 1168), капусту морскую сушеную (ТУ15-01 206).

Методы исследований представлены технохимическими, физико-химическими, органолептическими, структурно-механическими, микробиологическими и биологическими.

Органолептические показатели оценивали по ГОСТ 7631, а так же профильным методом по разработанной в ходе научных исследований пятибалльной шкалы в соответствии с рекомендациями Сафроновой (2002). Отбор проб для анализа проводили в соответствии с ГОСТ 31339.

Рис. 1. Общая схема проведения исследований

Общий химический состав, а так же общее содержание азотистых веществ в образцах определяли на приборе Kjeltec Auto Analyser 1030. Аминокислотный анализ образцов выполняли на высокоскоростном аминокислотном анализаторе Hitachi L - 8800 (Япония). Гистоморфологические исследования проводили при помощи трехцветного модифицированного метода окрашивания срезов исследуемых образцов азаном по Гейденгайну. ВУС определяли по разности массы навески до и после прессования, относительную плотность - объемно-весовым методом. Динамические реологические показатели модуль сохранения (G') (показатель эластичности) и модуль потерь (G?) (показатель вязкости) исследуемых образцов определяли на приборе Rheolograph SOL (Toyoseiki, Япония); комплексный модуль (G*) считали по формуле: G*= ((G')2+( G?)2)Ѕ. Когезию и адгезию исследуемых образцов определяли на приборе Fudoh Rheo Meter (Rheotech Co., LTD, Япония). Динамическую вязкость исследуемых образцов измеряли на ротационном вискозиметре PEOTECT 2 при ступени числа оборотов измерительного цилиндра, равной 2 б (скорость сдвига, равной 0,017 с-1). Предельное напряжение сдвига (ПНС) исследуемых образцов на коническом пластометре системы М. П. Ребиндера. Измерение диаметра частиц проводили на бинокулярном микроскопе Stereo Discovery. V 12Zeiss.

Методом Саати было проведено математическое моделирование рецептурных композиций из исследуемых образцов для формования трех типов структур фарша: вязкого, вязко-пластичного и пластичного.

Контроль за процессами сушки, «периодом отдыха», досушки и запекания осуществляли по механизму движения воды внутри продукта по слоям на инфракрасном влагомере FD - 100 (Япония). Реологические показатели полученного готового продукта мягкой эластичной и воздушной структуры определяли по значению величины прочность на разрыв на приборе Fudoh Rheo Meter (Rheotech Co., Ltd, Японии). Фотографирование исследуемых образцов и готового продукта осуществляли на стереоскопическом микроскопе Leica EZ4D в проходящем свете.

Пищевую ценность белков готовых продуктов оценивали по аминокислотному скору, потенциальную биологическую ценность (БЦп) по методу М. П. Черникова, относительную биологическую ценность (ОБЦ) определяли методом А. Д. Игнатьева на Tetrahymena pyriformis.

Подготовку образцов и проведение микробиологических испытаний поводили по «Инструкции по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных» (1991), ГОСТ 26669, ГОСТ 26670, ГОСТ 29185, ГОСТ 10444.12, ГОСТ 10444.15, ГОСТ Р 52814, ГОСТ Р 52816, в соответствии с установленными требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01, СанПиН 2.3.2.1280-03.

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли на основе подсчета средних значений величин и арифметической ошибки. Для обработки полученных данных и построения графических зависимостей использовали операционную систему Microsoft Windows 7 и программное обеспечение Microsoft Office 2007 (в т. ч. Word 2007, Excel 2007). Арифметические величины в данной работе представлены средними значения, надежность (Р) которых 0,95 при доверительном интервале (?) ±10%.

3. Научно-экспериментальное обоснование качественного и количественного состава фаршевых композиций из кальмара различной технологической обработки

Проведены исследования технохимических характеристик выбранных образцов, установлено влияние массового соотношения мантии и щупальцев кальмара в смеси, условия накопления и влияние продолжительности измельчения выбранных образцов на изменение структурно-механических характеристик.

По результатам исследований технохимических характеристик установлено, что при обработке исходного сырья изменяется состав его растворимых белковых фракций (табл.1). Количество водорастоворимого и солерастворимого белка в вареных и копченых образцах уменьшается соответственно на 93 % и 54 % относительно исходного образца.

пищевой кальмар фракционный

Таблица 1 - Технохимический и фракционный состав белков мышечной ткани командорского кальмара в процессе технологической обработки

Таблица 2 - Аминокислотный состав исследуемых образцов, (мг на 1г белка), среднее

При этом независимо от глубины термической обработки аминокислотный состав исследуемых образцов сходен с сырьем (табл. 2). Однако часть аминокислот теряется, что связано с их растворимостью в водной среде.

Полученные экспериментальные данные влияния массового соотношения фрагментов мантии и щупальцев кальмара в смеси, показывают уменьшение значений реологических показателей модуля сохранения G' (на 9,0% и 8,7% - для образцов из сырого и вареного кальмара) и модуля потерь G" (на 10,0% для каждого) при увеличении содержания мантии кальмара в смеси. Что позволяет не учитывать эти соотношения при проведении дальнейших исследований.

Учитывая необходимость накопления пищевых фрагментов кальмара, определены изменения, происходящие с ними при хранении. На основании данных микробиологических исследований установлено, что при температуре от 15 С до 25С они могут храниться в течение 8 ч; при температуре от 0С до 5С - 4 сут; при температуре минус 18С до - 3 мес. Полученные данные хранения исследуемых образцов соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 и СанПиН 2.3.2.1080-03.

В результате хранения при выбранных температурных режимах СМХ исследуемых образцов, определенные по комплексному модулю (G*), незначительно снижаются, в сравнении с исходными данными образцов (рис. 2).

Рис. 2. Изменение комплексного модуля (G*) исследуемых образцов при хранении: (а) - в течение 4сут при температуре от 0С до 5С; (б) - в течение 7 сут при температуре минус 18С

Из пищевых фрагментов кальмара перед направлением на производство готовых продуктов готовили фарши, при этом режим измельчения мышечной ткани обосновывали экспериментально. По результатам исследований адгезионно-когезионных свойств выбранных образцов в зависимости от продолжительности измельчения установлено, что образцы из сырого кальмара (№1, 2) обладают низкими, а подвергнутые тепловому воздействию (№3) - высокими значениями показателя (рис.3).

По результатам исследований адгезионно-когезионных свойств выбранных образцов в зависимости от продолжительности измельчения установлено, что образцы из сырого кальмара (№1, 2) обладают низкими, а подвергнутые тепловому воздействию (№3) - высокими значениями показателя (рис.3).

Некоторые отличия в значении показателя для образцов №1 и №2 объясняются присутствием в фарше низкомолекулярных фракций соединительнотканных белков кожи для первого и кратковременным температурным воздействием при снятии кожного покрова для второго. При этом максимальные значения удельной адгезии (когезии) для образцов №1 и №2 были достигнуты через 5 мин и 7,5 мин измельчения, равные 269,9Ч10-3МПа и 264,4Ч10-3МПа, соответственно, что говорит об образовании однородной тонкоизмельченной массы (рис.3). Дальнейшее увеличение продолжительности измельчения сырого кальмара способствует уменьшению значений показателя. Для образца №3 отмечено снижение показателя через каждые 2,5 мин измельчения на 19%, 4,6%, 10%, и 3,2% соответственно, что говорит об образовании однородной массы после 10 мин (рис. 3). Образцы, приготовленные из копченых фрагментов кальмара (№4) липкостью не обладают.

Рис. 3. Изменение удельной адгезии (когезии) исследуемых образцов в зависимости от продолжительности измельчения

Полученные экспериментальные данные определения изменения эластичности и вязкости исследуемых образцов показали, что в начальный и конечный период измельчения прослеживается превышение значений модуля сохранения (G') над модулем потерь (G?) для образцов №1 и №2 на 40-50%, для образца №3 на 65-75%, что дает основание отнести их к разряду псевдопластичных жидкостей (рис.4). При этом образцы из сырого кальмара в большей степени обладают вязкими свойствами, а подвергнутые тепловому воздействию - пластичными.

При измельчении в течение 2,5 мин образцы из сырого кальмара имели близкие между собой значения модуля сохранения и потерь, находящиеся, как следует из литературы (Дроздова, Якуш, и др.) в интервале формирования структуры геля из фарша рыб. Увеличение продолжительности измельчения способствует: для образца №1 понижению вязкости и эластичности; для образца №2 понижению вязкости и повышению эластичности. Для образца №3 значения модуля сохранения и потерь после 2,5 мин измельчения имеют максимальные значения, равные 69,1Ч102 Па и 17,3Ч102 Па, которые при увеличении времени измельчения существенно снижаются (рис.4).

Рис. 4. Изменение структурно-механических характеристик исследуемых образцов в зависимости от продолжительности измельчения: (а) - модуль сохранения (G'); (б) - модуль потерь (G?)

Данные исследования вязкости и эластичности образца №4 показывает, что продолжительность измельчения не оказывает влияние на его реологические характеристики. Полученная масса не обладает ни вязкими, ни пластичными свойствами, что предопределяет дальнейшее его использование только при максимальном времени измельчения для получения однородной тонкоизмельченной массы.

Для получения однородной массы фарша условно выбран минимальный диаметр частиц, равный 2Ч10-3м для каждого образца. Установлено, что выбранный геометрический параметр будет достигнут для сырого кальмара после 5 мин измельчения, а для вареного - 10мин. Для копченого кальмара получены постоянные геометрические размеры частиц, равные 3-4Ч10-3м после 10 мин измельчения (табл.3).

На основании полученных экспериментальных данных влияния продолжительности измельчения исследуемых образцов на СМХ фаршевой смеси рекомендовано время измельчения для образцов: №1 и №2 - 5 мин, для №3 и №4 - 10 мин.

Характеристику измельченной массы, приготовленной в соответствии с рекомендованными ранее режимами, определяли с помощью гистоморфологических исследований (рис. 5, 6). Установлено, в образцах приготовленных из сырой необесшкуренной ткани кальмара после 5 мин измельчения отмечено присутствие крупных не измельченных фрагментов кожного покрова (рис. 5а). Увеличение времени измельчения до 7,5 мин способствовало более тонкому измельчению кожи и ее равномерному распределению в смеси, а также насыщению пузырьками воздуха в среднем одного размера и в большем количестве, чем при 5 мин (рис. 5б), при этом изменения СМХ этих смесей практически не существенны (рис. 3, 4).

На основании данных гистоморфологических исследований рекомендовано увеличить время измельчения для образца №1 до 7,5 мин.

Таблица 3 - Влияние продолжительности измельчения на изменение геометрических параметров исследуемых образцов

Рис. 5. Общий вид срезов нефиксированного и не окрашенного образца №1 под стереомикроскопом (увеличение 20х) после измельчения: (а) - 5 мин, (б) - 7,5 мин.

Результатами гистоморфологических исследований измельченных образцов №2 и №3 показана одинаковая структура, что видно при большем (рис. 6 а) и меньшем увеличении (рис. 6 б) для каждого.

Рис. 6. Общий вид срезов исследуемых образцов под стереомикроскопом после измельчения: (а) - №2 - 5 мин (увеличение 35х); (б) - №3 - 10 мин (увеличение 20х)

На основании проведенных исследований даны рекомендации по времени измельчения выбранных образцов: продолжительность измельчения для вареного кальмара или кальмара, обладающего плотной структурой после любой термической обработки должна составлять порядка 10 мин, для сырого или обесшкуренного кальмара - 5-7,5мин.

С целью создания фаршевых композиций (ФК) из заданных объектов исследований с помощью математического моделирования были определены значения интегрального критерия Ф, который для образцов №1-4 составляет соответственно 3,07; 4,19; 4,02; 2.44. По максимальному значению выбранного критерия получаем технологический ряд по способности образования фаршевых структур: образец №2>образец №3>образец №1>образец №4. Данный ряд показывает, что в основе состава ФК предпочтительнее использование первых двух образцов, а последующих двух в качестве дополнительного ингредиента (№4) или после дополнительной технологической обработки (№1).

На основании комплекса проведенных органолептических, технохимических, структурно-механических и гистоморфологических исследований была предложена классификация фаршевых структур по технохимическим и структурно-механическим характеристикам на вязкие, вязко-пластичные и пластичные (табл.4). Значения комплексного модуля (G*) для вязкого фарша находятся в интервале 5-10,0Ч102 Па, для вязко-пластичного фарша - 10-20,0Ч102 Па, для пластичного фарша 20-30,0Ч102 Па.

Таблица 4 - Значения технохимических и структурно-механических характеристик фаршевых композиций (ФК)

Рис. 7. Динамика изменения содержания воды в исследуемом образце по слоям от времени сушки при температуре 6С и «периода отдыха»

Результатами численного моделирования ФК по типу вязкого фарша установлено, что наилучшие значения интегрального критерия Ф (4,00) соответствуют пропорции исследуемых образцов (0,9; 0,1; 0; 0) технологического ряда. Аналогично, результатами численного моделирования ФК по типу вязко-пластичного фарша установлено, что наилучшие значения интегрального критерия Ф (3,95) соответствуют пропорции исследуемых образцов (0,8; 0,2; 0; 0) технологического ряда. И, наконец, результатами численного моделирования ФК по типу пластичного фарша показали, что наилучшие значения интегрального критерия Ф (4,00) соответствуют пропорции исследуемых образцов (0,3; 0,7; 0; 0) технологического ряда.

Полученные в ходе исследований, ФК по типу вязкого и вязко-пластичного фарша рекомендовано использовать для получения сушеных формованных продуктов различной структуры в зависимости от подобранных технологических режимов. Полученную в ходе исследований ФК по типу пластичного фарша рекомендовано использовать для приготовления большого спектра формованных продуктов как в оболочке (колбасы, купаты, сосиски) так и без (котлеты, пельмени, пироги и др.)

Были проведены исследования по выбору рациональных режимов процесса сушки ФК по типу вязко-пластичного фарша при температурах 40 С, 60 С, 75 С. Установлено, сушка при температуре 60 С в течение 180 мин способствует на 1-ом этапе уменьшению содержания воды в I, II, III - слоях на 32,6 %, 12,7 %, 8,2 % соответственно; на 2-ом этапе в течение 60 мин - до 31,4 %, 49,3 %, 54,7 % соответственно. «Период отдыха» способствует выравниванию содержания воды в полученном образце: увеличению до 36,8%, уменьшению до 44,6 % и до 52,6 %, соответственно в I, II, III - слоях (рис. 7).

Рис. 8

Данные исследований процесса сушки, «периода отдыха» (рис. 7) и органолептической оценки качества (рис. 8) полученных образцов позволили установить рациональные режимы: температура 60 С в течение 180 мин для прохождения 1-ого этапа и 60 мин для 2-го этапа; «период отдыха» при температуре от 0 С до 10 С в течение 60 мин.

Для получения сушеного формованного продукта мягкой эластичной структуры с конечным содержанием воды не более 32 % после «периода отдыха» проводили досушку в течение 50 мин при температуре 60С.

Для расширения ассортимента сушеных формованных продуктов и получения воздушной структуры после «периода отдыха» проводили процесс запекания для удаления остатков внутренней воды в исследуемом образце. Были исследованы температурные режимы процесса запекания: 100С, 200С, 300С (рис. 9). На основании данных органолептических исследований выбран режим процесса запекания: температура 200С, продолжительность 12,5-15 с (рис. 10).

Рис. 9

Различия структур полученных сушеных формованных продуктов представлены на гистоморфологических снимках (рис. 11). В полученном сушеном формованном продукте воздушной структуры после процесса запекания прослеживаются очаги внутренних взрывов при фазовом переходе свободной воды в пар, где внутреннее парообразование происходит за счет возникновения поверхностного уплотненного слоя, препятствующего движению воды из продукта, вследствие резкого перепада температур между продуктом и нагревательным элементом, используемого оборудования, что приводит к избыточному напряжению и разрушению внутренних тканей, резкому обезвоживанию и деформации готового продукта, придавая ему воздушную пористую структуру (рис. 11 а).

Рис. 10

После досушки при выбранных рациональных режимах удаление воды происходит равномерно, образуя ровную поверхность сушеного формованного продукта (рис. 11 б).

Рис. 11. Общий вид срезов сушеной продукции из кальмара (увеличение 20х): (а)-сушеный формованный продукт воздушной структуры, (б) -сушеный формованный продукт

Для разработки рецептур сушеных формованных продуктов (табл. 5) использовали фаршевые композиции по типу вязкого и вязко-пластичного фарша с последующим добавлением, в качестве вкусовой добавки, образца №4 (копченых фрагментов кальмара), сыра, морской капусты и лосося дальневосточного. Лучшие рецептуры (1, 2, 4, 7, 12) получили высокую органолептическую оценку на дегустационных совещаниях, легли в основу разработанной нормативной документации на готовую продукцию.

Таблица 5 - Рецептуры сушеных формованных продуктов из кальмара, в ассортименте

Разработанная технологическая схема приготовления сушеной формованной продукции представлена на рис. 12, основными этапами которой являются: аккумулирование пищевых фрагментов кальмара; снятие кожного покрова (при использовании сырого необесшкуренного кальмара), тонкое измельчение на куттере при условии двойного времени измельчения вареного кальмара относительно сырого; перемешивание смеси для получения структуры ФК по типу вязко-пластичного фарша с последующим добавлением вспомогательных компонентов, согласно разработанным рецептура, формование полученной массы в виде полосок или палочек высотой от 4 мм до 10 мм на заранее подготовленную рабочую поверхность, смоченную водой; сушка; «периода отдыха»; досушка или запекание.

Сушку проводят в два этапа в сушилке конвективным способом при температуре воздуха 60є С и скорости движения воздуха 5-7 м/с. Первый этап ведут в течение 180 мин до образования подсушенной поверхности формованного полуфабриката и отклеивания краев от рабочей поверхности с последующим его переворачиванием; второй этап - в течение 60 мин до достижения массовой доли воды, равной 45 %. «Период отдыха» проводят с целью перераспределения воды в нем на 60 мин при температуре от 0 0С до 10 0С. Установлено, что данная технология позволяет также перерабатывать кальмар (мантия, мантия с плавником, щупальца) мороженый..

Результаты исследований СМХ готовой продукции показывают отличительные структурные свойства, при которых внесение пищевых добавок, не оказывает существенного влияния на прочностные характеристики (табл. 6).

Рис. 12

Согласно принципу Митчелла Блока показатель сопоставимой избыточности (ус) готовых продуктов показывает, что наиболее сбалансированным по отношению к эталону в порядке возрастания являются продукты с добавлением: морской капусты 6,77 лосося ДВ (кеты) 10,02, кальмара 12,05, сыра (голландского) 15,15. Сушеная формованная продукции из кальмара обладает высокими значениями относительной биологической ценностью, которые при внесении выбранных пищевых добавок согласно разработанным рецептурам увеличивает ее значения, начина с 87,5% (табл. 7).

Таблица 6

Таблица 7

Полученные данные микробиологических исследований сушеной формованной продукции воздушной структуры показывают, что процесс запекание уменьшает значение показателя КМАФАнМ до 5Ч101КОЕ/г, следовательно, положительно влияет на срок хранения. Для обеспечения микробиологической безопасности в процессе хранения так же рекомендовано использование дополнительной термообработки сушеной формованной продукции при температуре 1000С в течение 10 мин, что снижает показатель КМАФАнМ до значения <10 КОЕ/г.

Результатами исследований микробиологических показателей в процессе хранения подтверждено соответствие разработанной продукции требованиям СанПин 2.3.2.1078-01 и приняты сроки и условия хранения: упакованной без вакуума при температуре от 15С до 25С - 1мес; упакованной под вакуумом при температуре от 15 С до 25 С - 3мес; упакованной без вакуума при температуре от 0 С до 5 С - 6 мес.

Разработана и утверждена нормативная документация на сушеную формованную продукцию из пищевых фрагментов кальмара СТО 00471515-027-2011 «Продукция из кальмара сушеная. Требования к качеству и безопасности. Требования к производству, хранению и реализации» Разработана и согласована нормативная документация «Продукция из кальмара сушеная» ТУ 9265-001-88266605-2011 (ТИ № 1-2011).

Проведена производственная проверка и выпуск опытной партии сушеных формованных продуктов из кальмара (пищевых фрагментов) разной структуры, в ассортименте в ФГОУ ВПО «Дальрыбвтуз» «УПТЦ» и на рыбоперерабатывающем предприятии ООО «Яннис» (г. Владивосток). Расчет экономической эффективности показал, что при производстве сушеной формованной продукции из кальмара рентабельность составляет 30%, что подтверждает целесообразность принятого решения - использования пищевых фрагментов кальмара в разработанной нами технологии.

Заключение

ВЫВОДЫ

1. Научно обоснована технология сушеных формованных продуктов на основе комплексного использования кальмара различной технологической обработки.

2. Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки в технологии сушеных формованных продуктов разной структуры с высокими органолептическими, структурно-механическими характеристиками, высокой пищевой ценностью.

3. Разработанные технологии предусматривают регулирование структуры за счет использования кальмара (пищевых фрагментов) различной технологической обработки и качественных показателей за счет пищевых компонентов животного и растительного происхождения, таких как прочность на разрыв (254,0-657,8Ч10-1кгЧм), относительная биологическая ценность (87,5-97,5 %). Предложенное решение позволяет повысить коэффициент пищевого использования кальмара и расширить ассортимент выпускаемой сушеной продукции.

4. Показано, что изменение соотношения в измельченной формованной массе долей мантии и щупалец не оказывает существенного влияния на изменение структурно-механических характеристик фаршевой смеси.

5. Научно и экспериментально обосновано влияние продолжительности измельчения кальмара различной технологической обработки на изменение технохимических и структурно-механических характеристик полученного фарша. Рекомендуемая продолжительность измельчения вареного кальмара или кальмара, обладающего плотной структурой после любой термической обработки (порядка 10 мин), в два раза больше, чем у сырого или обесшкуренного кальмара (5-7,5 мин).

6. Методом математического моделирования определен состав фаршевых композиций трех типов: вязкого, вязко-пластичного и пластичного. Для получения вязкого фарша массовое соотношение сырого обесшкуренного и вареного обесшкуренного кальмара составляет 0,9:0,1; для получения вязко-пластичного фарша - 0,8:0,2; для получения пластичного фарша - 0,3:0,7.

7. Обоснованы рациональные режимы термической обработки фаршевой композиции по типу вязко-пластичного фарша для получения сушеных формованных продуктов. Для получения мягкой эластичной структуры готового формованного продукта сушку необходимо проводить в два этапа: при температуре 60 0С в течение 180 мин для 1-ого этапа и 60 мин для 2-го этапа; досушку в течение 50 мин при температуре 600С. После сушки необходимо проводить процесс «период отдыха» при температуре от 0 0С до 10 0С в течение 60 мин для равномерного распределения воды в продукте. Для получения воздушной структуры готового формованного продукта рекомендовано после процесс «периода отдыха» проводить запекание при температуре 200 0С в течение 12,5-15 с.

8. Разработана и утверждена нормативная документация на сушеные формованные продукты из пищевых фрагментов кальмара различной технологической обработки СТО 00471515-027-2011 «Продукция из кальмара сушеная. Требования к качеству и безопасности. Требования к производству, хранению и реализации». Разработана и согласована нормативная документация «Продукция из кальмара сушеная» ТУ 9265-001-88266605-2011 (ТИ № 1-2011). Новизна технологического решения подтверждена патентом РФ № 2301528.

9. Проведена производственная проверка и выпуск опытной партии сушеных формованных продуктов из кальмара (пищевых фрагментов) разной структуры, в ассортименте в ФГОУ ВПО «Дальрыбвтуз» «УПТЦ» и на рыбоперерабатывающем предприятии ООО «Яннис» (г. Владивосток). Расчет экономической эффективности показал, при производстве сушеной формованной продукции из кальмара рентабельность составляет 30 %, что подтверждает целесообразность принятого решения - использования пищевых фрагментов кальмара в разработанной нами технологии.

Литература

1. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А. Вторичное сырье для технологии функциональных продуктов // Материалы III Международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология» - Калининград: 2008г., С.23-24.

2. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А. Способность к формованию фаршевых смесей из кальмара различной технологической обработки // Материалы III Международной научно-практической конференции «Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки»: - Владивосток: ТИНРО-Центр, 2008г., С.293-294.

3. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А. Технохимические характеристики кальмара различной технологической обработки // Материалы ЙЙЙ Международного симпозиума: «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в ЧЧЙ веке».- Владивосток: ТГЭУ, 2008г.,- С.165-168.

4. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А. Оперативные методы исследования для определения качества и безопасности продуктов // Материалы Всероссийской конференции с элементами научной школы «Инструментальные методы для исследования живых систем в пищевых производствах». - Кемерово: КТИПП, 2009г., С.137-138.5. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А. Выбор рационального режима сушки для получения сушеного формованного продукта из кальмара // Труды VI Международной научно-практической конференции «Проблемы науки и образования в современных условиях»: в 3т.-Шымкент:Южно-Казахстанский гуманитарный институт им. М. Сапарбаева, 2009г., т.2, С.316-319.

6. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А., Карпачев А. А. Математическое моделирование структурных композиций из кальмара // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания»: в 3 т. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009-2010г., т.1, С.252-254.

7. Бойцова Т. М., Кучеренко. Н. А., Кучеренко Г. А. Технологические аспекты контроля качества процесса сушки // Международная научно-техн. конференция: в 2 ч. «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010г., ч.2, С.72-74.

8. Кучеренко. Н. А., Бойцова Т. М., Карпачев А. А. Математическое моделирование структурных композиций для приготовления формованных изделий // Пищевая промышленность - №10, 2010г., С.50-52.

9. Кучеренко Н. А., Бойцова Т. М. Разработка технологии приготовления сушеных формованных продуктов из кальмара // Изв. ТИНРО: сб. науч. тр.- Владивосток: ТИНРО, 2010.- Т. 162. С. 407-416.

10. Пат. РФ №2301528. Способ получения сушеного формованного продукта / Васильев А. И., Кучеренко Н. А. - Опубл. 29. 11. 2005.

Размещено на Allbest.ru