Разработка технологии рыбных формованных полуфабрикатов на основе сырья пониженной товарной ценности

Актуальность работы. Концепция развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года определила инновационный тип развития рыбохозяйственного комплекса на основе сохранения, воспроизводстварационального использования, и создания новых способов добычи водных биологических ресурсов, глубокой переработки сырья с использованием безотходных, технологийсовершенствования методов хранения и транспортировки рыбной продукции.

Анализсостояния* отечественной сырьевой* базы рыбоперерабатывающей' отрасли свидетельствует о существенном*уменыпении*запасов водных биологических ресурсов, сокращении объемов, вьиюваа также значительном возрастании в общем добываемом объеме рыбы пониженной товарной ценности, имеющей механические повреждения, мягкую^ или мажущуюся консистенцию: Наличие в уловах сырья, малопригодногодля производства, высококачественных, пищевых продуктов,! по, традиционным (технологиям, несет дополнительную экономическую нагрузку рыбоперерабатывающимпредприятиям^ и< в! целом, обуславливает уменьшение производства пищевой рыбной продукции.'.

Кроме тогов ходе проведения технологического процесса, возможно1 образование некоторого количества готовой продукции" с механическими* повреждениямии мягкой' 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, на1 основе которого возможно изготовление формованных изделий* с использованием растительных добавок, в т. ч. овощных. Взаимное’обогащение’названных ингредиентов, позволит выпускать рыбопродукты широкого ассортимента улучшенного качества и повышенной пищевой 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 JI.C. Абрамова, JI.B. Антипова, В. В. Батищев, В. Д. Богданов, Н. В. Величковская, Ф. И. Верхотурова, A.A. Горбатов-ский, С. П. Григоренко, В. А. Гроховский, С. М. Доценко, Е. Е. Иванова, Г. И Касьянов, О. И Квасенков, A.A. Квасницкая, Н. В. Криницкая, И. Н: Муравьева, Т. М. Недосекова, О. Ф. Низковская, Т. С. Одинцова, Л. П. Ольхова, Е. М: Пусто-валоваЕ.Ф. Рамбеза, О. В' Скрипко, Е. С. Стаценко, Г. Е Степанцова, H.A. Сту-денцова, И. Н. Толпыгина, И.А. ПалагинаТ.Н.Эксузьян, Kudlik G, Kim J.S., Munker W., Park J., C. Parrish, JosephA. 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 продукциипони-женной.товарной* ценности.

Цель и задачи исследования

Цель исследований состояла в изыскании способов повышения эффективности рыбоперерабатывающего производства за счет использования сырья" пониженной товарной ценности и нестандартной готовой продукции в технологии рыбных формованных полуфабрикатов.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:

— провести качественный и количественный анализ сырья, поступающего на рыбоперерабатывающие предприятия;

— изучить сравнительные характеристики размерно-массового, химического составов и биологической ценности сырья пониженной товарной ценности, отсортированной солено-копченой продукции из него и прудовой рыбы как объекта, реализуемого преимущественно в целом виде без глубокой переработки;

— исследовать реологические характеристики фаршей из сырья пониженной товарной ценности, нестандартной готовой продукции и прудовой рыбы на основе анализа их физико-химических свойств;

— обосновать выбор ингредиентов из разных видов сырья1 растительного происхождения для обогащения комбинированной фаршевой смеси;

— разработать сбалансированные рецептуры рыбных формованных полуфабрикатов на основе комбинированной фаршевой смеси;

— обосновать технологические параметры изготовления рыбных формованных полуфабрикатов из комбинированной^ фаршевой' смеси, обогащенной растительными ¡-ингредиентами;

— исследовать органолептическиефизико-химические показатели, качества, безопасность, и биологическую ценность изготовленных рыбных формованных полуфабрикатов;

— изучить изменение качества замороженных рыбных полуфабрикатов, изготовленных неразработанной технологиив 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 продукции из него, прудовой рыбы с обогащением ингредиентами растительного происхождения.

Установлены пищевая и биологическая ценности вторичных сырьевых ресурсов производства, зависимость их химического состава от сезона вылова и способов переработки.

Получена зависимость реологических свойств фаршей от химического состава исходного сырья и отсортированной 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.

Обоснованы рациональные параметры основных технологических процессов изготовления и последующего хранения формованной продукции.

Определены пищевая и биологическая ценности, безопасность формованных рыбных полуфабрикатов на основе комбинированных фаршевых смесей из вторичных сырьевых ресурсов производства и прудовойфыбы с внесением ингредиентов растительного происхождения.

Практическаязначимость работы. Разработана технология-производства рыбных формованных полуфабрикатов на основе комбинированных фаршевых смесей из сырья и готовой солено-копченой) продукции пониженнойтоварной ценности, прудовой рыбы, с внесением растительных ингредиентов. Обосновано семь сбалансированных по компонентному составу и соотношению’рецептур рыбных формованных полуфабрикатов.

Разработанная* технология! апробирована в производственных условиях ЗАО «Камышинский рыбозавод» с выпуском партии рыбных мороженых полуфабрикатов объемом 60 кг в ассортименте: фрикадельки, зразы с капустой, палочки и крокеты.

Разработана и утверждена нормативная документация: Стандарт организации (СТО) 1 023 404 965 418−001−2010 «Полуфабрикаты рыбные формованные мороженые», технологическая инструкция к нему.

На готовую продукцию — полуфабрикаты рыбные формованные мороженые получены декларация о соответствии и сертификат соответствия, приведенные в приложении Ж.

Результаты исследований использованы при постановке учебного процесса по специальности 260 302.65 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и специальности 240 902.65 «Пищевая биотехнология».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Сравнительная характеристика пищевой и биологической ценности прудовой рыбы, нестандартных рыбного сырья. и солено-копченой продукции, прудовой рыбы первого сорта.

2. Реологические1 характеристики, комбинированных фаршевых: смесей! из-рыбного^ сырья пониженной товарнойценности и отсортированнойсолено-копченой рыбной продукции:

3. Сбалансированный? компонентныйсостав" формованных рыбных полуфабрикатов на основе второсортных сырья-и готовой продукции.

4. Физико-химические? показатели качествабезопасности, биологической' ценности и. сроков годности изготовленных рыбных формованных полуфабрикатов по разработанным рецептурам:

Апробация работы. Основные результаты исследований обсуждены в период с 2008 по 2010 гг. на I Международной научно-практической конференции, посвященной 450-летию г. Астрахани (Астрахань, 2008) — профессорско-преподавательской конференции г 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. Но теме диссертации опубликовано 5 работ, две из них в ведущих периодических изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературных источников и семи приложений. В приложениях приведены: балльная шкала определения г качественных показателей формованных рыбных полуфабрикатов, протоколы, дегустацион.

выводы.

1. Разработана технология производства рыбных формованных полуфабрикатов 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 зарубежного видов сырья более чем от 30 производителей, при котором установлено, что 8% можно отнести к сырью пониженной товарной ценностив 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 товарной 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 определением фракционного состава, белка и расчетомэффективной вязкости, сравнение которых позволило охарактеризовать формующую способность фаршей из вторичных сырьевых ресурсов и прудовой рыбы. Изучено изменение реологических характеристик фаршевых смесей в зависимости от продолжительности процесса измельчения и установлен порядок внесения фаршей грубоиз-мельченных в куттер для тонкого измельчения, обеспечивающий высокую во-доудерживающую способность смесей.

5. Осуществлен подбор ингредиентов растительного происхождения на основе 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 полуфабрикатов на основе фаршей вторичных сырьевых ресурсов* и мышечной ткани прудовой рыбы с обоснованием технологических параметров их изготовления: зразы с капустойзразы-, с картофелемфрикадельки-, биточкипалочки^ крокеты и котлеты.

7. Исследованыорганолептическиефизико-химические показателикачества,. санитарно-гигиенической® безопасностии биологической, ценности изготовленных рыбных формованных полуфабрикатовпри этом выявлено, что аминокислотные скоры, полуфабрикатовшревышают 100%, зашсключениемшег тионина и цистина, для которых указанный-показатель составляет 77−94%- значения коэффициентоврациональности^ аминокислотных составовт. жирнокис-лотнойсбалансированности приближенны к единице (0,62−0,77).

8. Изучено? изменение качества мороженых рыбных полуфабрикатовизготовленных по разработанной технологиив процессе хранения, и установлены сроки годности данной продукции, составляющие по продолжительности 90 суток при температуре воздуха не выше минус 18 °C.

9. Апробирована разработанная технология? в производственных условиях с выпуском партии рыбных мороженых полуфабрикатовобъемом- 60 кг в. ассортименте: фрикадельки, зразы с капустой, палочки.ш.крокеты. Разработана и утверждена нормативная документация: Стандарт Организации (СТО) 1 023 404 965 418−001−2010 «11олуфабрикаты рыбные формованные мороженые», технологическая инструкция к нему.

1'0- Установлена экономическаяэффективность, разработанной технологии, свидетельствующая"©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%.

Заключение

.

Проанализированы современное состояние сырьевой базы и производства рыбной отрасли, традиционные и перспективные технологии выпуска формованной рыбной продукции на основе фарша.

Глубокое изучение состояния проблемы показало необходимость рационального использования* имеющегося на производстве сырья пониженной товарной* ценности и отсортированной готовой продукции, что раскрывает необходимость разработки научно обоснованной технологии производства-из него формованных рыбных полуфабрикатов «на» основе комбинированных фаршевых смесей с внесением ингредиентов растительного происхождения.

Из выше изложенного вытекает, что производство формованной рыбной продукции является перспективным и позволяет рационально' использовать слабосозревающие, обводненные виды сырья, растительноядные рыбы: мелкий толстолобик, карп, белый амур и сырье полноценное в пищевом отношении: сельдь, скумбрия, горбуша.

При этом исследователями^ не подвергалась, изучению возможность использования для производства формованной, рыбной продукции сырья с механическими" повреждениями, мягкойконсистенцией" и. солено-копченой продукциипониженной товарной' ценности.

Таким образом, решение проблемы разработкитехнологии* производства формованных рыбных изделий’на основе комбинированных фаршевых смесей из сырья пониженной товарной ценности с мягкой консистенцией, механическими повреждениями (горбуша, сельдь, скумбрия), отсортированной готовой продукции (малосолёной, холодного копчения), а также прудовой карповой-рыбы с внесением растительных компонентов позволит повысить эффективность использования имеющихся «вторичных ресурсові к.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. МЕТОДИКА ПОСТАНОВКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 2.1 Характеристика объектов исследования.

Объектами исследования явились: рыбное сырье пониженной товарной ценности (сельдь, скумбрия мороженые зимнего, весеннего, летнего сезонов лова, горбуша мороженая летнего сезона лова), фарши из нихотсортированная* готовая рыбная продукция-(скумбрия, сельдь малосоленые, горбуша холодного копчения), прудовая рыба — карп мороженый первого сорта и фарши из них, комбинированные фаршевые смеси на основе разных видовфыб с добавлением водыформованные рыбные полуфабрикаты, (зразы с капустой, фрикадельки, палочкщ крокеты).

Отборпробсельди, скумбрии, горбуши мороженых, поступающих из Дальневосточного и Северного регионов, на предприятие, выпускающее продукцию из привозного> сырья^ осуществляли, в производственном цехе ЗАО «Камышинский рыбозавод» после их размораживания. Отбор пробвторосортной' готовой рыбной продукции: скумбрии, сельди малосоленых, горбуши^ холодного копчения осуществляли в производственном цехе указанного предприятия во время сортирования готовой продукции перед фасованием. Отбор проб прудового карпа проводился на Медведицком экспериментальном рыбораз-водном заводе (с. Даниловка Камышинского района).

Отобранные образцы проб были разделаны на фарш в производственных условиях завода, упакованы под вакуумом в полиэтиленовые пакеты, заморожены при температуре минус 18 °C и доставлены на кафедру «Пищевая биотехнология и технология продуктов, питания» (ПБиТПП) ФГОУ ВПО «АГТУ», где хранились при температуре минус 18 °C в. течение 7 сут.

Отбор проб’четырех видов полуфабрикатов: зразы с капустой, крокеты, палочки, фрикадельки для проведения исследований производили после их замораживания до температуры минус 18 °C в производственных условиях завода. Исследования проводили на кафедре ФГОУ ВПО АГТУ «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания».

2.2 Методы исследования.

Отбор средних проб рыбного сырья, отсортированной готовой продукции, фаршевых смесей и формованных рыбных полуфабрикатов для проведения физико-химических, микробиологических исследований и подготовку их к анализу осуществляли в соответствии с ГОСТ 31 339–2006 «Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб».

Органолептические показатели качества сырья, отсортированной готовой продукции, полуфабрикатов рыбных мороженых (внешний вид, цвет, запах, консистенция, состояние фарша на разрезе, состояние начинки) осуществляли в соответствии с ГОСТ 7631 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Правила приемки, органолептические-методы оценки качества, методы отбора проб для лабораторных испытаний» и нормативно-технической документацией на изучаемые виды сырья и" продукции.

Органолептические показатели качества полуфабрикатов устанавливались после термической обработки по разработанной балльной шкале (Приложение А).

При определении размерно-массовых характеристик длину рыбы измеряли линейкой по прямой линии от вершины рыла до основания средних лучей хвостового плавника. Массу рыбы, ее частей тела, при разделывании и полуфабрикатов рыбных формованных мороженых определяли методом взвешивания на весах марки ПВ15.

Химические показатели сырья и готовой продукции: содержание азотистых веществ (общего азота, аминного азота, азота летучих оснований), воды, жира, минеральных веществ, хлористого натрия, влагоудерживающую способность определяли стандартными методами по ГОСТ 7636 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа». Содержание небелкового азота определяли осаждением белков три-хлоруксусной кислотой, с последующей минерализацией фильтрата и отгонкой, по модифицированной методике A.A. Лазаревского [51]. Определение активной кислотности проводили кондуктометрическим методом на рН-метре «Анион 7020».

Качество жира, содержащегося в исходном сырье и отсортированной готовой-продукции пониженной товарной ценности, устанавливалось по ¡-комплексу показателей: кислотному, пероксидному, йодному числам в соответствии с ГОСТ 7636. Жир из образцов извлекали спирто-хлороформенной смесью.

Определение азота отдельных белковых фракций: солерастворимых, водорастворимых, щелочерастворимых, азота соединительных тканей проводили путем1 экстракции белков"растворителями: водой- 7,5% раствором хлористого натрия- 0,05%, раствором гидроксида натрия с последующей минерализацией: фильтрата и отгонкой>[51].

Эффективная1 вязкость фаршей и характеристика консистенций" фаршей объектов исследования была определена согласно^ методике, разработанной! В. Д. Косым и Г. В. Масловой [42]. Указанными исследователями была получена графическая зависимость T|=f (K), имеющая три прямолинейные зоны, характеризующие эффективную вязкость ()г| в зависимости от критерия химического состава (К), и разработана классификация, согласно которой различают три группы фаршей.

К первой группе были отнесены фарши с мажущейся консистенцией (с повышенным содержанием жира) — при этом эффективная вязкость уменьшается с увеличением критерия химического состава.

Значения критерия химического состава устанавливались расчетным’методом, предложенным исследователями В. Д. Косым и C.B. Сюткиным, по формуле (2.1) Б к=лг (2Л).

1 uw где Д Y — содержание соответственно белка и жира в 1 кг фарша, кг/кг;

11 м, — влагосодержание, кг/кг определяемое по формуле (2.2) иш= —11 100- ж.

2.2) где — содержание воды,%.

Указанная группа характеризуется нижеследующими параметрами К и т|: 0, З^К<0,9;

130^ г|^520, Па-с.

Эффективная вязкость рыбных фаршей этой группы рассчитывается по формуле (2.3).

Ко второй группе отнесен фарш с резко контрастной консистенцией, которая может изменяться в широких пределах при незначительном изменении его химического состава. Данная группа характеризуется следующими параметрами К и ц:

0,9 ^К<2,4;

130^ Г1<1600 Па-с.

Эффективная вязкость рыбного фарша этой группы определяется по формуле (2.4).

К третьей группе относится фарш с высокой стабильной консистенцией, эффективная вязкость которого незначительно изменяется от критерия химического составаэта группа характеризуется параметрами К и г| в нижеследующих пределах:

2,4<К<16- 1600< -п<2700Па-с.

Эффективная вязкость фарша этой группы определяется по формуле (2.5) ц — 650 • (1,1 — К).

2.3).

11 = 975 • (К — 0,76).

2.4).

Л = 80-(К+17,5), Па-с.

2.5).

Предельное напряжение сдвига фаршей из мышечной ткани объектов исследования и фаршевых смесей определялось по ГОСТ Р 50 814−95 «Мясопродукты. Методы измерения пенетрации конусом и игольчатым индентором».

Органолептические показатели качества формованных рыбных полуфабрикатов! (после термической обработки) определялись по 5-бальной шкале, (включающей коэффициент значимости, из которых наиболее высокие прихо.

1 дятся на самые характерные показатели: вкус, внешний вид, запах (табл. 2.5).

Словесное описание масштаба баллов'(от 1 до 5) представлено в Приложении А.