ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК ДЛЯ

2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
№86, Ч.1
УДК 663.05 : 664.95
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ РЫБНЫХ
ПОЛУФАБРИКАТОВ, УПАКОВАННЫХ ПОД ВАКУУМОМ
И.А.Тимошенкова, В.В.Евелева, Р.Л.Перкель, Л.В.Андреева*
JUSTIFICATION OF CHOOSING OF FOOD ADDITIVES FOR THE TECHNOLOGY OF VACUUMPACKED SEMI-FINISHED FISH PRODUCTS
I.A.Timoshenkova, V.V.Eveleva, R.L.Perkel, L.V.Andreeva*
Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет, tiagr@rambler.ru
*
Институт сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ, dsnovgu08@mail.ru
Представлены результаты исследований по обоснованию выбора ингредиентов для технологии пролонгирования
сроков годности рыбных полуфабрикатов, упакованных под вакуумом. Показано преимущество комплексных антимикробных
пищевых добавок, основу которых составляют общепризнанно безопасные лактат-, ацетат- и пропионатсодержащие
ингредиенты. Выбранные комплексные пищевые добавки обладают хорошей растворимостью в воде, термостабильностью и
способностью стабилизации заданного значения рН. Приведены новые данные, характеризующие зависимость изменения
общего микробного числа (КМАФАнМ) в полуфабрикатах из щуки, упакованной под вакуумом, от вида используемой
комплексной пищевой добавки, её характеристики и способа введения. Установлены закономерности изменения обобщенного
показателя качества полуфабриката в процессе хранения в зависимости от рН и количества вводимой добавки. Показано, что
при введении, содержащей лактат-, ацетат- и пропионатсодержащие ингредиенты, в количестве 1,5—2,5% от массы филе щуки
методом шприцевания достигается стабилизация потребительских свойств рыбы, упакованной под вакуумом, в течение 5 суток
хранения.
Ключевые слова: комплексные пищевые добавки, рыбные полуфабрикаты, пролонгирование сроков годности
The article presents the research findings to ground the choosing of ingredients for the technology of shelf life prolongation of
vacuum-packed semi-finished fish products. The authors show the advantage of complex antimicrobial food additives, based on
generally recognized safe lactate, acetate and propionate ingredients. The chosen complex food additives are characterized by high
solubility in water, thermal stability and the capacity to stabilize pH set value. The article presents new data characterizing the
dependency of change of the total viable count (Quantity of
Mesophilic Aerobic and Facultative Anaerobic Microorganisms)
in the vacuum-packed semi-finished pike products on the type of the used complex food additive, its characteristic and the injection
method. The authors determined the regular pattern of the change of the quality composite index of semi-finished products during the
storage depending on pH level and quantity of the injected food additive. The research shows that the injection of a food additive,
containing lactate, acetate and propionate ingredients at the 1.5—2.5% rate to the weight of pike fillet, stabilizes consumer properties of
vacuum-packed fish during 5 days storage.
Keywords: complex food additives, semi-finished fish products, shelf life prolongation
щие: охлаждение, замораживание, вакуумирование,
использование модифицированной газовой среды
(МГС), введение консервантов. Перечисленные технологии имеют, как правило, наряду с положительными и отрицательные стороны. Так, при воздействии как низких, так и высоких температур на ткани
рыбы происходит денатурация белков, главным образом миофибриллярных, изменяются проницаемость
клеточных мембран и активность ферментных систем
Введение
Нестабильный спрос и его корреляция с предложением на рынке рыбных полуфабрикатов и кулинарных изделий требует совершенствования технологий для пролонгирования сроков их годности. Среди
наиболее эффективных технологий, обеспечивающих
увеличение сроков годности полуфабрикатов и кулинарных изделий из рыбы, можно выделить следую-
34
2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
№86, Ч.1
пищевой продукции», ГОСТ 7636-85 «Рыба, морские
млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа».
Для введения пищевой добавки в опытный образец применены следующие способы: вымачивание
в растворе добавки в течение заданного времени, нанесение концентрированного раствора добавки на поверхность рыбы и шприцевание концентрированным
раствором в расчетном количестве от массы образца.
При постановке экспериментов по оптимизации параметров применения комплексной пищевой
добавки использована компьютерная программа Statgraphics 16.1.
[1]. Предлагаемые технологии вакуумирования и
МГС-упаковки, обеспечивающие ограничение процесса окислительной порчи продукции при хранении,
не препятствуют развитию в тканях продукции анаэробных микроорганизмов, что приводит к её микробной порче [2]. Применение консервантов и ингредиентов, обладающих антимикробным действием,
влияющих непосредственно на микроорганизмы или
ухудшающих условия их развития, характеризуется
достаточно узким спектром действия, что не гарантирует достижение нормируемых микробиологических
показателей безопасности [3].
В этой связи проведение исследований для
обоснования выбора ингредиентов для технологии
производства рыбных полуфабрикатов, упакованных
под вакуумом, направленных на пролонгирование
сроков годности полуфабрикатов, основанной на сочетании воздействия охлаждения, вакуумирования и
антимикробных ингредиентов, является актуальной
задачей.
Цель работы: научное обоснование и определение оптимальных параметров применения комплексных пищевых добавок в технологии приготовления и хранения полуфабрикатов из филе охлажденной рыбы с кожей без костей, упакованных под вакуумом в герметичные пакеты из полимерной пленки,
для пролонгирования сроков годности и стабилизации потребительских свойств продукции.
Для достижения цели решали следующие задачи:
— обоснование выбора комплексных пищевых
добавок, обеспечивающих достижение нормируемых
микробиологических показателей безопасности целевого продукта;
— исследование изменения показателей качества рыбных полуфабрикатов при варьировании активной кислотности, количества и способа введения
выбранных добавок, продолжительности их воздействия;
— установление закономерностей изменения
количества мезофильных аэробных и факультативно
анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) и обобщенного показателя качества полуфабриката в процессе хранения в зависимости от рН и количества
вводимой добавки.
Объекты исследований:
— комплексные пищевые добавки на основе
лактат-, ацетат- и пропионатсодержащих ингредиентов серии Дилактин («Дилактин — Са растворимый»
и «Дилактин Форте Плюс») с показателями активной
кислотности 5,2 и 5,8 ед. рН, при варьировании дозировки от 1 до 5% от массы полуфабриката;
— натуральные полуфабрикаты из филе щуки
с кожей без костей, упакованные в многослойные полимерные пакеты под вакуумом, с использованием
комплексных лактатсодержащих пищевых добавок
(опытные образцы) и без использования добавок
(контрольные образцы).
Оценка качества комплексных пищевых добавок проведена в соответствии с требованиями действующей технической документации; полуфабрикатов
из щуки в упаковке — в соответствии с нормативными требованиями ТР ТС 021/2011 «О безопасности
Результаты исследований
На основе анализа научной и практической
информации по рассматриваемой тематике в качестве
добавок, обеспечивающих достижение нормируемых
микробиологических показателей безопасности рыбных полуфабрикатов, выбраны комплексные пищевые добавки на основе общепризнанно безопасных
лактат-, ацетат- и пропионатсодержащих ингредиентов. Перечисленные ингредиенты, обладающие антимикробным действием и имеющие ID-коды в базе
данных GRAS-веществ, существенно превосходят
наиболее часто используемые консерванты бензоаты
и сорбаты по растворимости в воде, термостабильности, безвредности и проникающей способности через
гидрофобную оболочку клеток микроорганизмов.
Немаловажным является их преимущество по простоте внесения, равномерности распределения по
всей массе продукта и стабилизации заданного значения рН.
Проведены исследования зависимости микробиологических показателей рыбных полуфабрикатов
от активной кислотности, количества, способа введения и продолжительности воздействия выбранных добавок. Установлено, что опытные образцы упакованных под вакуумом рыбных полуфабрикатов характеризовались более низкими величинами КМАФАнМ и,
соответственно, большей продолжительностью хранения до появления микробиологических и органолептических признаков порчи по сравнению с контрольными образцами. Отмечено, что в опытных образцах не
обнаружены БГКП (колиформы), стрептококки, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы и
сульфитредуцирующие клостридии, что свидетельствует о безопасности опытных образцов в соответствии
с требованиями ТР ТС 021/2011. Выявлены закономерности изменения КМАФАнМ в процессе хранения
полуфабрикатов в зависимости от вида используемой
добавки и способов её введения. Установлено, что
снижение рН добавки от 5,8 до 5,2, введение добавки
«Дилактин
Форте
Плюс»
и
шприцевание
концентрированного раствора приводит к практически
значимому увеличению продолжительности хранения
целевого продукта с нормируемыми микробиологическими показателями безопасности.
Представленные в табл. данные расчетной скорости изменения КМАФАнМ в образцах натуральных
полуфабрикатов из щуки, упакованных под
вакуумом, характеризуют изменение антагонистиче-
35
2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
№86, Ч.1
Таблица
Расчетная скорость изменения КМАФАнМ в образцах натуральных полуфабрикатов из щуки,
упакованных под вакуумом, с введением пищевых добавок различными способами
24 < τ < 72
72 < τ < 120
24 < τ < 72
72 < τ < 120
5,2
5,8
72 < τ < 120
5,2
5,8
24 < τ < 72
«Дилактин –
Са растворимый»
«Дилактин
Форте Плюс»
Расчетная скорость изменения КМАФАнМх103, КОЕ/г*сут-1, в образцах
натуральных полуфабрикатов из щуки, упакованных под вакуумом с введением пищевых добавок различными способами
вымачивание в вымачивание в нанесение
шприцевание
течение 20 мин течение 40 мин концентрированного
концентрированным
раствора
раствором
72 < τ < 120
рН
24 < τ < 72
Наименование пищевой добавки
200
800
105
195
30
120
16
24
398
5
180
1750
395
1320
250
40
100
750
165
295
50
30
50
200
20
25
40
20
45
60
1
2,5
Форте Плюс». Скорректированный коэффициент детерминации R2adj составляет 0,97, коэффициент корреляции R — 0,99, что говорит о качественности модели.
Коэффициент детерминации R2 уравнения регрессии зависимости ВУС от рН и количества вводимой добавки составляет 0,92; скорректированный коэффициент детерминации R2adj — 0,83, коэффициент
корреляции R — 0,96, что отражает функциональную
зависимость важного технологического показателя от
параметров применения испытуемой комплексной
пищевой добавки.
По обобщенным результатам обработки экспериментальных и расчетных данных установлены оптимальные параметры выбранного ингредиента —
комплексной пищевой добавки «Дилактин Форте
Плюс» (активная кислотность (рН) — 5,8, количество
вводимой добавки — от 1,5 до 2,5%) и способ её введения (шприцевание концентрированным раствором
в расчетном количестве к массе изделия).
Для подтверждения обоснованности выбранных характеристик добавки проведены сравнительные исследования органолептических показателей
качества опытных и контрольных образцов полуфабрикатов из щуки, упакованных под вакуумом. Определен обобщенный показатель качества образцов,
включающий балловые оценки внешнего вида, консистенции, запаха и цвета полуфабриката через 5 суток хранения.
ской активности испытуемых комплексных пищевых
добавок по отношению к мезофильным аэробным и
факультативно анаэробным микроорганизмам в зависимости от вида используемой добавки, её активной
кислотности и способа введения. Констатировано,
что наиболее обоснованным с точки зрения обеспечения
микробиологической
безопасности
натуральных полуфабрикатов из щуки является выбор комплексной пищевой добавки «Дилактин Форте
Плюс» по сравнению с добавкой «Дилактин — Са
растворимый».
Для обоснования параметров технологии применения выбранного ингредиента реализован центральный композиционный план полного факторного
эксперимента ПФЭ с использованием дополнительных точек по типу «звезда», в котором в качестве частных факторов оптимизации выбраны активная кислотность (рН) и количество вводимой комплексной
пищевой добавки «Дилактин Форте Плюс», в качестве выходных параметров — количество мезофильных
аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) и обобщенный показатель,
включающий балловые оценки органолептических
характеристик полуфабриката через 5 суток хранения.
На основе экспериментальных данных получены уравнения регрессии, характеризующие зависимости КМАФАнМ (У1) и ВУС (У2) упакованных под вакуумом рыбных полуфабрикатов из филе щуки с кожей от рН (х1) и количества вводимой пищевой добавки «Дилактин Форте Плюс» (х2, %). Уравнения
регрессии представлены в виде формул 1 и 2:
У1 = 78,0 + 27,8х1 – 23,1 х2 – 6,3 х12 + 3,5 х1х2 – 4,8 х22, (1)
У2 = 92,8 + 1,2х1 – 0,6 х2 – 1,2 х12 – 1,8 х1х2 – 1,1 х22. (2)
Коэффициент детерминации уравнения регрессии зависимости КМАФАнМ от рН и количества
вводимой добавки R2 составляет 0,98, что позволяет
говорить о функциональной зависимости общей обсемененности продукции от количества и активной
кислотности вводимой пищевой добавки «Дилактин
Выводы
На основе результатов проведенных исследований
микробиологических,
функциональнотехнологических и органолептических показателей полуфабрикатов из филе охлажденной рыбы с кожей без
костей, упакованных под вакуумом в герметичные пакеты из полимерной пленки, научно обоснован выбор
комплексной пищевой добавки «Дилактин Форте
Плюс», разработанной ФГБНУ ВНИИПД [4] и выпускаемой ООО «ИНПАКК» (г. Санкт-Петербург, Рос-
36
2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
сия), определены её характеристики для использования
в технологии приготовления и хранения рыбных полуфабрикатов с целью пролонгирования сроков их
годности и стабилизации потребительских свойств.
Установлено, что опытные образцы филе охлажденной рыбы с кожей, упакованные под вакуумом,
обработанные шприцеванием концентрированным
раствором добавки «Дилактин Форте Плюс» в количестве от 1,5 до 2,5% к массе изделия, по всем нормируемым показателям качества и безопасности соответствуют требованиям ГОСТ 7636 и ТР ТС 021/2011, сохраняют потребительские свойства в течение 5 суток
хранения, в то время как контрольные образцы через 2
суток хранения имели признаки порчи.
Показано, что применение комплексной пищевой добавки «Дилактин Форте Плюс» обеспечивает
повышение микробиологической безопасности и
пролонгирование сроков годности филе щуки, упакованного под вакуумом, в процессе хранения при низких положительных температурах (0…+2ºС). Стабилизация потребительских свойств филе щуки, упакованного под вакуумом, при хранении обусловлена
формированием в поверхностном слое полуфабриката антимикробного защитного слоя и инактивированием процессов окислительной порчи в присутствии
выбранной комплексной пищевой добавки.
1.
2.
3.
4.
№86, Ч.1
Ким Т.Н., Сафронова Т.М. Барьерная технология переработки гидробионтов. Владивосток: Дальнаука, 2001. 166
с.
Бремнер Г. Аллан. Безопасность и качество рыбо- и морепродуктов. СПб.: Профессия, 2009. 512 с.
Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок в переработке мяса и рыбы. СПб.: Профессия 2007. 206 с.
Eveleva V.V., Kolodyaznaya V.S., Demchenko V.A. Innovative food additives in the production of preserves from the
frozen sea fish // Food Processing Industry. 2013. N 1. Р. 1011.
References
1.
2.
3.
4.
37
Kim T.N., Safronova T.M. Bar'ernaya tekhnologiya pererabotki gidrobiontov [The hurdle technology of hydrobionts
processing]. Vladivostok, Dal'nauka Publ., 2001. 166 p.
Bremner G. Allan. Bezopasnost' i kachestvo rybo- i
moreproduktov [Safety and quality of fish products and sea
food]. Saint Petersburg, Professiya Publ., 2009. 512 p.
Sarafanova L.A. Primenenie pishchevykh dobavok v pererabotke myasa i ryby [The use of food additives in meat and
fish processing]. Saint Petersburg, Professiya Publ., 2007.
206 p.
Eveleva V.V., Kolodyaznaya V.S., Demchenko V.A. Innovative food additives in the production of preserves from the
frozen sea fish. Food Processing Industry, 2013, no. 1, pp.
10-11.