На правах рукописи КОЦЫЛО ИРИНА ВИКТОРОВНА

На правах рукописи
КОЦЫЛО ИРИНА ВИКТОРОВНА
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
РЫБНЫХ ФОРМОВАННЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ
НА ОСНОВЕ СЫРЬЯ ПОНИЖЕННОЙ ТОВАРНОЙ ЦЕННОСТИ
05.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных
продуктов и холодильных производств
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Калининград - 2011
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский
государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «АГТУ»)
Научный руководитель:
заслуженный работник
рыбного хозяйства России,
доктор технических наук, профессор
Мукатова Марфуга Дюсембаевна
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Фатыхов Юрий Адгамович
заслуженный работник
рыбного хозяйства России,
кандидат технических наук, профессор
Гроховский Владимир Александрович
Ведущая организация:
ФГУП Атлантический научноисследовательский институт рыбного
хозяйства и океанографии
(ФГУП АтлантНИРО)
Защита состоится «02» декабря 2011 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 307.007.01 при ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ») по адресу: 236022,
г. Калининград, Советский проспект, 1
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет»
Автореферат разослан «21» октября 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор технических наук, профессор
Н.Л. Великанов
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Концепция развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года определила инновационный тип развития рыбохозяйственного комплекса на основе сохранения, воспроизводства, рационального использования и создания новых способов добычи водных биологических ресурсов, глубокой переработки сырья с использованием безотходных
технологий, совершенствования методов хранения и транспортировки рыбной
продукции.
Анализ состояния отечественной сырьевой базы рыбоперерабатывающей
отрасли свидетельствует об уменьшении запасов водных биологических ресурсов, сокращении объемов вылова, а также возрастании в общем добываемом
объеме рыбы пониженной товарной ценности, имеющей механические повреждения, мягкую или мажущуюся консистенцию [Одинцова, 2001; Бойцова,
2002; Косой, 2005; Мукатова, 2008]. Наличие в уловах сырья, малопригодного
для производства высококачественных пищевых продуктов по традиционным
технологиям, обуславливает дополнительную экономическую нагрузку рыбоперерабатывающим предприятиям и уменьшение производства пищевой рыбной
продукции.
Кроме того, в ходе проведения технологического процесса, возможно образование некоторого количества готовой продукции с механическими повреждениями и размягченной консистенцией, являющимися основанием для понижения
сортности.
Вместе с тем, сырье и готовая продукция пониженной товарной ценности
имеют высокую пищевую, биологическую ценность и могут быть направлены
на получение комбинированного фарша, на основе которого возможно изготовление формованных изделий с использованием растительных, в т.ч. овощных
добавок.
Взаимное обогащение названных ингредиентов позволит выпускать рыбопродукты широкого ассортимента улучшенного качества и повышенной пище3
вой ценности, с заданными вкусовыми и биологическими характеристиками,
удовлетворяющими спрос современного потребителя.
Исследования в области создания кулинарных продуктов методом комбинирования рыбного фарша из прудовой рыбы, океанического сырья полноценного в пищевом отношении и пониженной товарной ценности с ингредиентами
растительного происхождения проводили Л.С. Абрамова, Л.В. Антипова, В.Д.
Богданов, Ф.И. Верхотурова, В.А. Гроховский, Е.Е. Иванова, Г.И Касьянов,
Н.В. Криницкая, М.В. Новикова, Т.С. Одинцова, Е.Ф. Рамбеза, Н.А. Студенцова, C. Parrish, A. Stauffer и др.
Вместе с тем, данными исследователями не рассматривалась возможность
совместного использования сырья пониженной товарной ценности и отсортированной солено-копченой продукции в качестве вторичного сырьевого ресурса
для производства формованных пищевых продуктов.
Выше изложенное свидетельствует об актуальности проведения исследований по разработке технологии формованных рыбных полуфабрикатов на основе сбалансированных рецептур с использованием сырья и продукции пониженной товарной ценности.
Целью данной работы являлось изыскание способов повышения эффективности рыбоперерабатывающего производства за счет использования сырья
пониженной товарной ценности и нестандартной готовой продукции в технологии формованных рыбных полуфабрикатов.
Основные задачи исследования:
−
провести качественный и количественный анализ сырья, поступающего
на рыбоперерабатывающие предприятия;
−
изучить сравнительные характеристики химического состава и биологи-
ческой ценности сырья пониженной товарной ценности, отсортированной солено-копченой продукции из него и прудовой рыбы как объекта, реализуемого
преимущественно в целом виде без глубокой переработки;
4
−
исследовать реологические характеристики фаршей из сырья пониженной
товарной ценности, нестандартной готовой продукции и прудовой рыбы
на основе анализа их физико-химических свойств;
−
осуществить подбор ингредиентов из разных видов сырья растительного
происхождения для обогащения комбинированной фаршевой смеси;
−
разработать сбалансированные рецептуры рыбных формованных полу-
фабрикатов на основе комбинированной фаршевой смеси;
−
обосновать технологические параметры изготовления рыбных формован-
ных полуфабрикатов из комбинированной фаршевой смеси, обогащенной растительными ингредиентами;
−
исследовать органолептические, физико-химические показатели
каче-
ства, безопасность и биологическую ценность изготовленных рыбных формованных полуфабрикатов;
−
изучить изменение качества замороженных рыбных полуфабрикатов, из-
готовленных по разработанной технологии в процессе хранения;
−
разработать технологическую схему производства формованных рыбных
полуфабрикатов и апробировать ее в производственных условиях;
−
установить экономическую эффективность разработанной технологии с
целью внедрения в производство.
Научная новизна. Обоснована технология рыбных формованных полуфабрикатов на основе комбинированных фаршевых смесей из сырья пониженной товарной ценности, отсортированной солено-копченой рыбной продукции,
прудовой рыбы с обогащением ингредиентами растительного происхождения.
Получена зависимость реологических свойств фаршей от химического состава сырья и готовой продукции пониженной товарной ценности.
Обоснованы сбалансированные компонентные составы рецептур новых
формованных полуфабрикатов из комбинированных фаршевых смесей на основе сырья, солено-копченой продукции пониженной товарной ценности и прудовой рыбы с использованием ингредиентов растительного происхождения.
5
Определены пищевая и биологическая ценности, безопасность формованных рыбных полуфабрикатов, обогащенных ингредиентами растительного происхождения.
Научные положения, выносимые на защиту:
сравнительная характеристика пищевой и биологической ценности не-
−
стандартных рыбного сырья и солено-копченой продукции, прудовой рыбы
первого сорта;
реологические характеристики комбинированных фаршевых смесей из
−
рыбного сырья пониженной товарной ценности и отсортированной соленокопченой рыбной продукции;
сбалансированный компонентный состав формованных рыбных полуфаб-
−
рикатов на основе нестандартных сырья и готовой продукции;
физико-химические показатели качества, безопасности, биологической
−
ценности и сроки годности изготовленных рыбных формованных полуфабрикатов по разработанным рецептурам.
Практическая значимость: Разработана и внедрена в производство технология рыбных формованных полуфабрикатов на основе комбинированных
фаршевых смесей из мороженой, соленой, копченой рыбы пониженной товарной ценности и прудовой рыбы с внесением растительных ингредиентов. Обосновано семь сбалансированных по компонентному составу и соотношению рецептур рыбных формованных полуфабрикатов.
Реализация результатов работы: Разработанная технология внедрена на
ЗАО «Камышинский рыбозавод». Утвержден стандарт организации (СТО)
1023404965418-001-2010 «Полуфабрикаты рыбные формованные мороженые»
и технологическая инструкция к нему. Результаты исследований использованы
при постановке учебного процесса по специальности 260302.65 «Технология
рыбы и рыбных продуктов» и специальности 240902.65 «Пищевая биотехнология».
6
Апробация работы: Основные положения диссертационной работы обсуждены в период с 2008 по 2010 гг. на I Международной научно-практической
конференции, посвященной 450-летию г. Астрахани (Астрахань, 2008); профессорско-преподавательской конференции кафедры «Пищевая биотехнология и
технология продуктов питания» (Астрахань, 2009, 2010, 2011), Международной
научно-практической конференции «Мировые тенденции развития аквакультуры, современные методы переработки водных биоресурсов» (Москва, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, две из них в ведущих периодических изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 113 страницах основного текста,
содержит 39 таблиц, 14 рисунков и включает 172 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, указаны научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе «Литературный обзор» проведен аналитический обзор
отечественной и зарубежной литературы, дана краткая характеристика современного состояния сырьевой базы рыбной отрасли и производства рыбной продукции; рассмотрены традиционные и современные способы производства
рыбного фарша и формованной продукции на его основе; дана характеристика
компонентов растительного происхождения. На основании проведенного анализа литературных данных сформулирована цель и определены основные задачи исследования.
Во второй главе «Объекты и методы исследований» дана характеристика
объектов исследований, представлена программно-целевая модель исследова7
ний, основные методы исследования.
Объектами исследований являлись: рыбное сырье пониженной товарной
ценности (сельдь и скумбрия мороженые зимнего, весеннего, летнего сезонов
лова, горбуша мороженая летнего сезона лова); отсортированная готовая рыбная продукция (скумбрия, сельдь малосоленые, горбуша холодного копчения),
прудовая рыба - карп мороженый первого сорта, фарши из них, комбинированные фаршевые смеси на основе разных видов рыб с добавлением воды; формованные рыбные мороженые полуфабрикаты (зразы с капустой, фрикадельки,
палочки, крокеты).
Программно-целевая модель исследований приведена на рисунке 1.
В работе использовали стандартные и модифицированные в процессе исследования химические, физико-химические, органолептические, микробиологические методы, а также методы компьютерного моделирования и статистической обработки результатов. Содержание воды, жира, минеральных веществ,
азотистых веществ, хлористого натрия, влагоудерживающую способность, показатели качества жира определяли по ГОСТ 7636-85. Содержание небелкового
азота определяли осаждением белков трихлоруксусной кислотой, с последующей минерализацией фильтрата и отгонкой, по модифицированной методике
А.А. Лазаревского [1955]. Определение активной кислотности проводили кондуктометрическим методом на рН-метре «Анион 7020».
Определение азота отдельных белковых фракций: солерастворимых, водорастворимых, щелочерастворимых, азота соединительных тканей проводили
путем экстракции белков растворителями (водой; 7,5%-м раствором хлористого
натрия; 0,05%-ым раствором гидроксида натрия) с последующей минерализацией фильтрата и отгонкой. Эффективная вязкость фаршей и характеристика
консистенций фаршей объектов исследования были определены согласно методике, разработанной В.Д. Косым [2005].
Предельное напряжений сдвига (ПНС) фаршей из мышечной ткани объектов исследования и фаршевых смесей определялось по ГОСТ Р 50814 «Мясо8
Анализ научно-технической и патентной литературы по изучаемой проблеме
Современное состояние сырьевой базы и
производства рыбной
продукции в отрасли
Традиционные и перспективные способы производства
фарша и формованной рыбной продукции на его основе
Характеристика
ингредиентов
растительного
происхождения
Формулирование цели и задач исследования
Изучение видового состава
и объемов мороженой, солено-копченой рыбной продукции пониженной товарной ценности
Исследование размерномассового, химического
состава, биологической
ценности объектов исследования
Изучение реологических характеристик фаршей и
фаршевых смесей
Обоснование возможности использования мороженой и солено-копченой рыбной
продукции пониженной товарной ценности в производстве рыбных формованных
полуфабрикатов
Разработка рецептур рыбных формованных полуфабрикатов на основе
фаршевых смесей
Корректировка
рецептур
Изучение химических составов и
свойств растительных ингредиентов и
обоснование их выбора
Изготовление образцов рыбных формованных
полуфабрикатов
Исследование органолептических, физико-химических показателей качества и
биологической ценности рыбных формованных полуфабрикатов
Изучение санитарно-гигиенической безопасности рыбных формованных полуфабрикатов и установление срока годности
Апробация технологии рыбных формованных полуфабрикатов в производственных условиях
Разработка технической документации на производство рыбных формованных полуфабрикатов: СТО и ТИ к нему
Сертификация продукции
Установление экономической эффективности разработанной технологии рыбных формованных полуфабрикатов при внедрении в производство
Рисунок 1 - Программно-целевая модель исследований
9
продукты. Методы измерения пенетрации конусом и игольчатым индентором».
Органолептические показатели качества формованных рыбных полуфабрикатов (после термической обработки) определялись по 5-балльной шкале,
включающей коэффициент значимости, из которых наиболее высокие приходятся на самые характерные показатели: вкус, внешний вид, запах.
Подготовку проб для определения аминокислотного состава проводили по
методу Мура и Штейна [1958], аминокислотный состав определяли на автоматическом аминокислотном анализаторе фирмы «Hitahi» CLA-5.
Жирнокислотный состав липидов, выделенных из рыбного сырья, определяли методом разделения смеси метиловых эфиров жирных кислот на газовом
хроматографе «Кристаллюкс-4000М» на капиллярной колонке HP-INNOWAX.
Разработка рецептур формованных рыбных полуфабрикатов осуществлялась с помощью программы компьютерного моделирования многокомпонентных рецептурных смесей Generic 2.0, разработанной на кафедре технологии
мясных и рыбных продуктов КубГТУ А.А. Запорожским [2001]. Для определения биологической ценности разработанных рецептур формованных рыбных
полуфабрикатов рассчитывали показатели аминокислотной сбалансированности суммарного белка в сравнении с эталонами аминокислотного состава и критериями аминокислотной сбалансированности. Для оценки жирнокислотной
сбалансированности липидов использовали критерий, характеризующий набор
и массовые доли насыщенных (НЖК), мононенасыщенных (МНЖК) и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в сравнении с эталонами [Н.Н. Липатов,
О.И. Башкиров 2002, Н.Н. Липатов 2004].
Результаты исследований обрабатывали с использованием методов математической статистики. Повторность опытов и анализов – трехкратная.
В третьей главе «Экспериментальная часть» представлен качественный
и количественный анализ объектов, являющихся сырьевой базой рыбоперерабатывающих предприятий малого и среднего бизнеса, и производимой ими готовой продукции. Изучены партии сырья более чем от 30 производителей Мур10
манска, Калининграда, Исландии, Норвегии, Приморского края, Сахалинской и
Камчатской областей. В ходе исследований установлено, что содержание в уловах сырья пониженной товарной ценности (ПТЦ), имеющего механические повреждения тела, срывы кожи (рис. 2) и мягкую консистенцию, за изучаемый
период составило 8%; процент готовой продукции, понижение сортности которой произошло в процессе технологической обработки, - 2,1%.
Рисунок 2 - Скумбрия атлантическая мороженая и малосоленая пониженной товарной
ценности
Изучение изменения химического состава нестандартных сырья и продукции в зависимости от сезона вылова и способа обработки показали их принадлежность к белковым и высокобелковым объектам, выявили значительные колебания жира у сельди и скумбрии (табл. 1).
Результаты исследований химического состава, энергетической ценности,
микробиологических показателей (табл. 2), характеристик азотистых веществ,
показателей качества жира, жирнокислотной сбалансированности липидов
(табл. 3) показали их высокую пищевую ценность и безопасность, позволив рекомендовать вышеуказанное сырье для производства формованных рыбных полуфабрикатов.
11
Таблица 1 – Зависимость химического состава исследуемых видов рыб от
сезона вылова и способа обработки
Объект
исследования
Содержание, %
Способ обработки
Сезон
вылова
октябрь
июнь
июль
мороженая
февраль
Скумбрия
июль
малосоленая
март
июль
мороженая
февраль
Сельдь
июнь
малосоленая
февраль
июль
мороженая
август
Горбуша холодного
июль
копчения
август
Карп
мороженый
Энергетическая ценность,
ккал/100 г
воды
жира
белковых
веществ
73,2±0,3
74,3±0,2
51,5±0,1
64,2±0,2
49,9±0,1
56,1±0,2
64,0±0,3
7,9±0,05
6,4±0,04
31,2±0,03
14,7±0,01
26,3±0,01
23,1±0,02
15,9±0,01
17,7±0,2
17,7±0,4
15,7±0,3
20,0±0,4
19,7±0,3
15,3±0,3
18,1±0,2
минеральных веществ
1,00±0,02
0,97±0,01
0,96±0,02
0,84±0,01
3,70±0,06
4,72±0,06
1,29±0,01
71,8±0,3 6,5±0,02 20,4±0,3
60,0±0,2 14,1±0,03 20,8±0,2
64,8±0,2 10,6±0,03 19,5±0,1
75,4±0,3 2,7±0,01 20,1±0,2
1,05±0,02
4,90±0,05
4,60±0,04
0,96±0,01
140,14
210,10
173,32
104,86
73,4±0,3
68,2±0,2
65,3±0,2
1,02±0,02
4,40±0,05
5,89±0,03
110,30
119,00
125,82
2,3±0,01 22,4±0,1
2,2±0,01 24,8±0,2
2,7±0,01 25,5±0,3
141,90
128,52
343,76
212,42
315,50
269,02
215,44
Таблица 2 – Санитарно-микробиологические характеристики фаршей
мышечной ткани сырья пониженной товарной ценности и прудовой рыбы
Объект
КМАисслеСпособ
ФАнМ,
дова- обработки КОЕ/г, не
ния
более
Требования СанПиН 2.3.2.1078-01
Карп
Скумбрия
Сельдь
Горбуша
мороженый
мороженая
малосоленая
мороженая
малосоленая
мороженая
х/к*
не более
1*105
1,6*104
1,4*104
1,9*104
2,8*104
3,2*104
3,1*104
2,9*104
S. aureus
БГКП
Патогенная
флора
L.
Monocytog
enes
Масса продукта (г), в которой не допускаются
0,001
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
* Холодного копчения
12
0,01
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
25
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
25
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
Таблица 3 – Параметры жирнокислотной сбалансированности липидов сырья
пониженной товарной ценности и прудового карпа
Содержание жирных кислот,
г/100 г жира
НЖК
МНЖК
ПНЖК
Линолевая
Линоленовая
Арахидоновая
Эталонное соотношение
ПНЖК:МНЖК:НЖК
Соотношение
ПНЖК:МНЖК:НЖК
Коэффициент жирнокислотной сбалансированности Ri,
доли ед.(i=1…3). Ri=1…3→1
Наименование мороженого сырья
скумбрия
сельдь
горбуша
27,78
30,27
36,43
42,26
41,47
32,19
20,86
19,58
20,42
1,50
2,26
1,42
1,78
0,55
1,47
0,42
0,34
0,50
карп
33,60
38,06
18,87
5,99
0,93
0,92
1:6:3
1:6:3
1:6:3
1:6:3
1:2:1
1:2:1,5
1:1,5:2
1:2:2
0,68
0,71
0,60
0,67
По результатам изучения консистенции, одного из наиболее важных показателей качества формованных продуктов, проведенных определением фракционного состава белков мышечной ткани (табл. 4) и эффективной вязкости (табл.
5), установили, что фарш горбуши обладает высокой формующей способностью, фарши сельди, скумбрии и карпа – низкой. Полученные данные определяют возможность комбинирования фаршей при составлении смеси.
Характеристику формующей способности фаршей проводили с помощью
условного белкового коэффициента (Кб), представляющего собой отношение
содержания азота солерастворимой фракции белка к азоту водорастворимой
фракции, и коэффициента структурообразования (К ст), определяемому как отношение содержания азота солерастворимой фракции к общему содержанию
азота (табл. 4) [Бойцова, 2002; Рамбеза, 2003].
На основании критериев химических составов была рассчитана эффективная вязкость фаршей из сырья пониженной товарной ценности и по классификации, разработанной В.Д. Косым и Г.В. Масловой, дана терминологическая
характеристика их консистенций [Косой, 2005].
13
Таблица 4 - Характеристика фракционного состава белков мышечной ткани
рыб и готовой продукции пониженной товарной ценности
Объект исследования
Карп
Способ обработки
мороженый
мороженая
Скуммалосолебрия
ная
мороженая
Сельдь малосоленая
мороженая
Горхолодного
буша
копчения
Содержание фракций, мг/100 г
Значения
водорастворимой
солерас- щелочерас- нерастворитворимой творимой
мой
941,3±14
125,0±2
1284,3±18
427,3±3
126,4±1
638,4±4
847,8±9
175,9±2
123,5±1
Кб
К ст
465,3±2
389,7±1
1,36
3,42
0,45
0,17
75,1±0,9
2034,4±15
0,21
0,06
155,3±1
1080,0±12
1067,2±9
1,26
0,05
49,1±0,3
309,5±3
612,0±2
1096,5±12
6,31
0,08
448,6±4
974,2±11
751,4±3
1020,2±10
2,17
0,30
587,0±5
1162,4±15
812,9±3
1304,7±11
1,98
0,29
Таблица 5 - Характеристика консистенций фаршей в зависимости от критерия
химического состава рыб и их эффективной вязкости
Объект исследования
Способ обработки
Карп
мороженый
мороженая
Скумбрия
малосоленая
мороженая
Сельдь
малосоленая
мороженая
Горбуша
холодного
копчения
Критерий химического состава К*
0,82
Эффективная
вязкость η**,
Па·с
181,8
0,96
193,8
0,47
0,76
0,75
0,52
406,3
220,5
226,2
379,1
мажущаяся консистенция
0,64
297,2
мажущаяся консистенция
1,23
0,98
1,00
2,43
3,53
5,26
462,5
217,9
234,5
1594,7
1682,4
1820,5
Характеристика фаршей
исследованных объектов
мажущаяся консистенция
резко контрастная консистенция
резко контрастная консистенция
высокая стабильная консистенция
5,10
1808,0
* Отношение содержания белка к произведению жира и влагосодержания
** Вязкость для неньютоновских жидкостей, являющаяся функцией скорости сдвига
14
Проведенные исследования доказывают технологическую пригодность рыбы и солено-копченой продукции пониженной товарной ценности для производства пищевой продукции, в частности формованных полуфабрикатов и
определяют возможность комбинирования фаршей между собой.
Обоснование технологических режимов тонкого измельчения фаршей проводили по установлению наибольшего значения влагоудерживающей способности (рис. 3).
На основании проведенных исследований определено время куттерования,
которое для грубоизмельченных фаршей составило: горбуша - 8 мин.; сельдь,
скумбрия, карп – 3 мин., что определило порядок их внесения.
Рисунок 3 - Изменение ВУС фаршей в процессе измельчения
Комбинирование рыбных фаршей между собой с добавлением и без добавления воды позволило определить рациональные по органолептическим и
реологическим характеристикам соотношения компонентов (табл. 6).
15
Таблица 6 - Изменения органолептических показателей качества и предельного
напряжения сдвига (ПНС) фаршевых смесей в зависимости от видового состава
и соотношения компонентов
Рыбная фаршевая смесь для планируемого ассортимента полуфабрикатов
Органолептифрикаделек
зраз
крокетов
палочек
ческие харакКомпонентный Доля
теристики
конДоля
Доля
Доля
состав смеси компосистенции
компокомпокомпоПНС,
ПНС,
ПНС,
ПНС, фаршевой сменентов в
нентов в
нентов в
нентов в
Па
Па
Па
Па
си
смеси,
смеси,
смеси,
смеси,
%
%
%
%
Горбуша с/м*
35
30
0
0
Горбуша х/к**
0
0
20
0
Сельдь с/м
0
Скумбрия с/м
60
0
0
0
Вода
5
10
10
10
*
**
668,8
60
590,2
70
654,8
90
716,8
Эластичная,
хорошо формуемая, сочная,
Мороженая
Холодного копчения
В качестве добавок растительного происхождения для обогащения фаршевой смеси рыб углеводами, витаминами, минеральными веществами были выбраны: крупы (рисовая, манная, «Геркулес»), а также лук, морковь, картофель,
грибы, капуста белокочанная и морская.
С применением методов компьютерного моделирования, комбинируя фарши сырья и солено-копченой продукции пониженной товарной ценности с обогащающими добавками растительного происхождения, были разработаны композиционные рецептуры формованных рыбных полуфабрикатов (табл. 7) следующего ассортимента: зразы с капустой, зразы с картофелем, палочки, крокеты, фрикадельки, биточки, котлеты. Графическое изображение мультипликативной модели сбалансированности аминокислотного состава рецептур зраз
рыбных с капустой представлено на рисунке 4.
16
Рисунок 4 - Мультипликативная модель частных (di) и обобщенной (D) функций
желательности аминокислотного состава рецептуры полуфабриката «зразы с капустой»; d1 –
лейцина, d2 – изолейцина,
d3 – лизина, d4 – метионина+цистина,
фенилаланина+тирозина, d6- треонина, d7 – триптофан, d8 – валина
.С
d5
–
учетом значений частных функций желательности каждой из
аминокислот (di) обобщенный критерий желательности сбалансированности
аминокислотного состава (D) для рецептурных композиций полуфабрикатов
составил: зразы с капустой – 0,85; зразы с картофелем – 0,89; фрикадельки –
0,88; крокеты – 0,85; палочки – 0,83; биточки – 0,92; котлеты – 0,92, что по
шкале желательности соответствует оценке «отлично».
Таблица
7
–
Компонентный
состав
рецептур
формованных
рыбных
полуфабрикатов
Наименование продукции
Биточки
Зразы с капустой
Зразы с картофелем
Палочки
Крокеты
Котлеты
Фрикадельки
Компонентный состав
горбуша, карп, морковь, лук, капуста белокочанная, перец
сладкий, крупа манная, рис, вода, соль, перец черный
горбуша, сельдь, морковь, лук, крупа «Геркулес», вода, соль,
перец черный
сельдь, карп, морковь, лук, крупа «Геркулес», вода, соль, перец
черный
сельдь, морковь, лук репчатый, капуста белокочанная, капуста
морская, крупа «Геркулес», вода, соль, перец черный, крахмал
сельдь, горбуша холодного копчения, морковь, лук, капуста
белокочанная, крупа «Геркулес», рис, вода, соль, перец черный
сельдь, карп, морковь, лук, капуста белокочанная, крупа «Геркулес», рис, вода, соль, перец черный
горбуша, скумбрия, морковь, лук, капуста морская, крупа манная, рис, вода, соль, перец черный
17
Энергетическая ценность формованных полуфабрикатов устанавливалась
исследованием их химических составов (табл. 8).
Таблица 8 – Химический состав и энергетическая ценность формованных
полуфабрикатов
Энергетическая
белковых минеральных
углеводов* ценность,
веществ
веществ
ккал/100 г
10,6±0,1
1,51±0,01
12,0±0,06
121,50
11,15±0,2
1,53±0,01
13,5±0,05
164,53
12,01±0,1
1,49±0,01
12,2±0,03
132,53
9,82±0,1
1,56±0,02
15,1±0,04
133,57
Содержание, %
Ассортимент
полуфабрикатов
воды
Палочки
71,67±0,2
Фрикадельки
65,69±0,3
Зразы с капустой 69,78±0,2
Крокеты
68,76±0,1
* Усвояемых и неусвояемых
жира
3,90±0,02
7,77±0,05
4,41±0,03
4,21±0,02
Анализ показателей аминокислотной сбалансированности белков формованных рыбных полуфабрикатов (Сmin, Rc, σ, КРАС, БЦ) свидетельствует о его
высокой сбалансированности, коэффициенты рациональности аминокислотного
состава характеризуются значениями, близкими к 1 (табл. 9).
По жирнокислотному составу полуфабрикаты рыбные формованные мороженые приближаются к эталону: значение коэффициента жирнокислотной
сбалансированности находится в пределах 0,62 – 0,68 (табл. 10)
Таблица
9
–
Параметры
аминокислотной
сбалансированности
белка
формованных рыбных полуфабрикатов
Наименование показателя
Аминокислотный скор Сmin,%
Коэффициент рациональности аминокислотного состава Rc, дол. ед.
Показатель сопоставимой избыточности, σ г/100 г белка эталона
Коэффициент различий аминокислотного скора, КРАС, %
Биологическая ценность белка БЦ, %
Ассортимент
Аминокислотная сбалансипарованность крокеты зразы лочки
Сmin→1
77,10 85,70 94,30
фрикадельки
77,40
Rc→1
0,66
0,69
0,77
0,65
σ→0
0,18
0,16
0,10
0,19
37,61
36,12
25,54
39,30
62,39
63,88
74,46
60,70
БЦ→100
18
Таблица 10 – Жирнокислотная сбалансированность липидов формованных
рыбных полуфабрикатов
Содержание жирных кислот,
г/100 г жира
НЖК
МНЖК
ПНЖК
Линолевая
Линоленовая
Арахидоновая
Эталонное соотношение
ПНЖК:МНЖК:НЖК
Соотношение
ПНЖК:МНЖК:НЖК
Коэффициент жирнокислотной сбалансированности Ri,
доли ед.(i=1…3). Ri=1…3→1
Ассортимент
крокеты
зразы
палочки
фрикадельки
29,42
39,86
21,20
5,72
0,90
0,34
26,25
39,62
23,66
18,71
1,29
0,19
34,18
31,90
22,37
8,24
1,80
0,24
28,03
39,41
24,75
6,84
1,89
0,27
1:6:3
1:6:3
1:6:3
1:6:3
1:2:1,5
1:2:1
1:1,5:1,5
1:1,5:1
0,68
0,63
0,62
0,64
Исследование сроков годности формованных рыбных полуфабрикатов,
упакованных в потребительскую тару (пакет, коробка) проводилось в течение
108 суток при температуре воздуха не выше минус 18°С с изучением органолептических (рис. 5) и микробиологических (рис. 6) показателей в каждой контрольной точке.
Рисунок 5 - Изменение органолептических показателей качества полуфабрикатов в
процессе хранения
19
Рисунок 6 - Изменение показателей КМАФАнМ полуфабрикатов в процессе хранения
Результаты проведенных исследований позволили разработать технологию
полуфабрикатов рыбных формованных мороженых на основе сырья пониженной товарной ценности и нестандартной солено-копченой продукции, технологическая схема которых представлена на рис. 7.
Прием сырья
Размороженная рыба и
Карп мороженый
солено-копченая продукция ПТЦ
Размораживание и мойка
Разделывание на тушку
Мойка
Сепарирование (грубое измельчение)
Составление фаршевой смеси
Подготовка компонентов
Смешивание, тонкое измельчение
Подготовка начинки для зраз
Формование
Подготовка льезона для палочек
Панирование
Замораживание
Фасование
Упаковывание и маркирование
Хранение и реализация
Рисунок 7 - Технологическая схема формованных рыбных полуфабрикатов на основе
сырья пониженной товарной ценности
20
Образцы продукции, представленные после термической обработки на дегустацию, по совокупности показателей качества были оценены на «отлично».
Графическое изображение профилограммы органолептической оценки качества зраз рыбных с капустой представлено на рисунке 8.
Рисунок 8 - Профилограмма органолептической оценки качества зраз рыбных с капустой
(после термической обработки)
В четвертой главе «Производственная проверка технологии изготовления формованных рыбных полуфабрикатов из сырья пониженной товарной ценности» дано описание ассортимента и объема партии выпуска полуфабрикатов в производственных условиях; проведено изучение их микробиологических показателей и показателей безопасности. Выпуск опытной партии
формованных рыбных полуфабрикатов был осуществлен в производственном
цехе ЗАО «Камышинский рыбозавод» следующего ассортимента и количества:
зразы с капустой – 20 кг; фрикадельки – 10 кг; крокеты – 20 кг; палочки – 10 кг.
По результатам проведенных исследований разработан проект стандарта
организации
«Полуфабрикаты рыбные формованные мороженые» СТО
1023404965418-001-2010 и технологическая инструкция к нему. Проведена
добровольная сертификация продукции, по результатам которой получена декларация о соответствии от 20.06.2011 г. и сертификат соответствия № РОСС
RU.АЯ28.Н03298 от 20.06.2011 г.
21
В пятой главе «Экономическая эффективность разработанной технологии»
приведены основные финансовые показатели от внедрения научных результатов: срок окупаемости проекта равен 1,05 года, полная себестоимость продукции - 4 908,755 тыс. руб./год, инвестиции составили 641,515 тыс. руб., выручка
от реализации продукции 6,03 млн. руб./год, рентабельность 12,4%.
ВЫВОДЫ
1.
Разработана технология производства рыбных формованных полуфабрика-
тов на основе вторичных сырьевых ресурсов: фаршей из мышечной ткани мороженой, солено-копченой рыбы пониженной товарной ценности и прудового
карпа первого сорта с использованием растительных добавок.
2.
Проведен качественный и количественный анализ отечественного и зару-
бежного видов сырья более чем от 30 производителей, при котором установлено, что 8% можно отнести к сырью пониженной товарной ценности; в процессе
технологической обработки сырья (посол и копчение) отсортировывается готовая продукция с понижением сортности в количестве 2,1%.
3.
Показана принадлежность сырья и готовой продукции пониженной товар-
ной ценности к белковым и высокобелковым объектам по содержанию сырого
протеина (17,7-25,5%), установлены значительные колебания жира в мышечной
ткани сельди (6,5-14,1%) и скумбрии (14,7-31,2%) зимне-летнего сезонов вылова соответственно, что учтено при составлении комбинированных фаршевых
смесей. Определены биохимические, санитарно-микробиологические характеристики и жирнокислотные составы липидов сырья пониженной товарной
ценности и солено-копченой продукции.
4.
Исследованы консистенции фаршей вторичных сырьевых ресурсов опре-
делением фракционного состава белка и расчетом эффективной вязкости, сравнение которых позволило охарактеризовать формующую способность фаршей
из вторичных сырьевых ресурсов и прудовой рыбы. Изучено изменение реологических характеристик фаршевых смесей в зависимости от продолжительно22
сти процесса измельчения и установлен порядок внесения фаршей грубоизмельченных в куттер для тонкого измельчения, обеспечивающий высокую водоудерживающую способность смесей.
5.
Осуществлен подбор ингредиентов растительного происхождения на осно-
ве анализа аминокислотного и витаминного составов капусты белокочанной,
лука репчатого, моркови, круп рисовой, манной, овсяных хлопьев «Геркулес»,
морской капусты с целью обогащения полезными компонентами комбинированной фаршевой смеси.
6.
Разработаны сбалансированные рецептуры рыбных формованных полу-
фабрикатов на основе фаршей вторичных сырьевых ресурсов и мышечной ткани прудовой рыбы с обоснованием технологических параметров их изготовления: зразы с капустой, зразы с картофелем, фрикадельки, биточки, палочки,
крокеты и котлеты.
7.
Исследованы органолептические, физико-химические показатели
каче-
ства, санитарно-гигиенической безопасности и биологической ценности изготовленных рыбных формованных полуфабрикатов; при этом выявлено, что
аминокислотные скоры полуфабрикатов превышают 100%, за исключением метионина и цистина, для которых указанный показатель составляет 77-94%; значения коэффициентов рациональности аминокислотных составов и жирнокислотной сбалансированности приближенны к единице (0,62-0,77).
8.
Изучено изменение качества мороженых рыбных полуфабрикатов, изго-
товленных по разработанной технологии в процессе хранения и установлены
сроки годности данной продукции, составляющие по продолжительности 90
суток при температуре воздуха не выше минус 18ºС.
9.
Апробирована разработанная технология в производственных условиях с
выпуском партии рыбных мороженых полуфабрикатов объемом 60 кг в ассортименте: фрикадельки, зразы с капустой, палочки и крокеты. Разработана и
утверждена
нормативная
документация:
23
Стандарт
Организации
(СТО)
1023404965418-001-2010 «Полуфабрикаты рыбные формованные мороженые»,
технологическая инструкция к нему.
10. Установлена экономическая эффективность разработанной технологии,
свидетельствующая о сроке окупаемости проекта, равном 1,05 года, полной себестоимости продукции - 4 908,8 тыс. руб./год, при инвестициях 641,5 тыс.
руб.; при этом выручка от реализации продукции составляет 6,03 млн. руб./год,
рентабельность 12,4%.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
В изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Коцыло, И.В. Обоснование оптимальных соотношений компонентного состава комбинированных фаршевых смесей при разработке технологии формованных рыбных продуктов / И.В. Коцыло, М.Д. Мукатова // Вестник АГТУ.
Серия рыбное хозяйство - 2011. - № 1. – С.122 – 126.
2. Коцыло, И.В. Рыба пониженной товарной ценности в производстве формованных продуктов / И.В. Коцыло, М.Д. Мукатова // Рыбпром. – 2010. - № 1. –
С. 58 – 61.
В других изданиях:
3. Коцыло, И.В. Расчет критерия химического состава и эффективной вязкости фаршей из первосортной и второсортной мороженой рыбы и соленокопченой рыбной продукции / И.В. Коцыло, Н.А. Киричко // Вестник АГТУ. 2009. - № 1. – С.145 – 149.
4. Мукатова, М.Д Изучение физико-химических характеристик фаршей из
мышечной ткани рыб прудовой мороженой и солено-копченой пониженной товарной ценности / М.Д. Мукатова, И.В. Коцыло, Н.А. Киричко // Вестник
АГТУ. – 2008. - № 3. – С.106 – 109.
5.
Мукатова, М.Д. Изучение фракционного состава белков мышечной ткани
рыб прудовой мороженой и солено-копченой пониженной товарной ценности /
М.Д. Мукатова, И.В. Коцыло // Материалы I Международной научнопрактической конференции, посвященной 450-летию г. Астрахани. Изд. АГТУ
– 2008. – С. 79 – 82.
Подписано в печать 06.10.11.г. Заказ №_____, объем 1 п.л. Бумага 60х84 (1/16). Тираж 100 экз.
________________________________________________________________________________
Издательство ФГБОУ «КГТУ» 236022, Калининград, Советский пр., 1.
24