Введение к работе
Актуальность работы. В соответствии с утвержденной Водной стратегией Российской Федерации на период до 2020 года и плана мероприятий по ее реализации, перспективными направлениями развития рыбного хозяйства являются развитие прудового рыбоводства и аква-культуры. В настоящее время, когда уловы океанической рыбы и других морепродуктов сокращаются, а рыбные запасы внутренних водоемов находятся в критическом состоянии и поддерживаются, в основном, путем искусственного воспроизводства, единственным надежным источником увеличения объемов рыбопродукции остается аквакультура.
Анализируя статистические и справочные материалы по отечественному и зарубежному прудовому рыбоводству, можно уверенно утверждать что спрос, а за ними производство, стабильно и неуклонно растет. За последние десять лет прирост производства прудовой рыбы в некоторых странах составил в год до 50 % и выше. Это вызвано, прежде всего, повышением спроса на рыбу и рыбную продукцию, а так же возможностью увеличения производства прудовой рыбы, связанной с развитием биотехнологий разведения и выращивания, что значительно снизит себестоимость рыбопродуктов. Прогноз увеличения спроса на рыбу и рыбную продукцию в обозримом будущем, особенности рельефа местности, имеющийся опыт прудовых хозяйств делает эту проблему чрезвычайно актуальной как в целом в России, так и в отдельно взятых регионов, например, Воронежской области.
Наметившиеся тенденции в развитии прудового рыбоводства в производстве пищевых продуктов широкого потребительского спроса обусловлены относительной дешевизной, достаточным качеством, возможностью оперативного управления безопасностью, тиражированием технологий в регионах и реальным улучшением структуры питания населения, в том числе незащищенных социальных слоев.
В настоящее время рыночные отношения диктуют предприятиям пищевой промышленности жесткие конкурентные условия. Это означает, что качество выпускаемой продукции должно отвечать определенным требованиям, обусловленным органолептическими характеристиками, физико-химическими, микробиологическими показателями, пищевой и биологической ценностью. Современные условия диктуют необходимость расширить ассортимент продуктов высокой кулинарной готовности или полуготовности.
В связи с этим возникает необходимость решения данной проблемы посредством исследования физико-химических и биохимических превращений мышечной ткани прудовых рыб в процессе хранения для рационального и максимального использования их при выработке продуктов массового потребительского спроса с возможностью корректировки химического состава.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежской государственной технологической академии «Теория и практика производства
биологически полноценных, комбинированных, аналоговых и функциональных продуктов питания на основе рационального использования сельскохозяйственных ресурсов с привлечением методов биотехнологии» (2006-2010 гг., № г. р. 012.006.037.63). Работа является составной частью научных исследований кафедры технологии мяса и мясных продуктов в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. по теме «Выделение и комплексные исследования биополимеров и ферментных систем тканей животных, птиц и гидробионтов. Ферментная деструкция биополимеров животного происхождения и целенаправленное конструирование функциональных систем в опытах in vivo и in vitro».
Цель работы - рациональное и максимальное использование продуктов разделки прудовых рыб при выработке продуктов массового потребительского спроса с возможностью корректировки химического состава.
В рамках цели исследования были сформулированы и решались следующие основные задачи:
исследовать массовые характеристики и химический состава мяса наиболее распространенных прудовых рыб в хозяйствах Воронежского региона;
определить функционально-технологических свойств мяса прудовых рыб в процессе хранения;
исследовать морфологические и биохимические характеристики мяса прудовых рыб в процессе хранения;
определить фракционный состав и свойство ферментного комплекса тканей прудовых рыб;
исследовать влияние катепсинов на продолжительность посола и созревания сырья;
разработать практические рекомендации по реализации частных технологий по использованию прудовой рыбы в качестве сырья для производства соленых продуктов и кулинарных изделий, технической документации и производственной апробации.
Научная новизна. Обобщены имеющие и получены новые сведения о массовом, химическом составе прудовых рыб.
Уточнен состав аминокислот в белках, определен фракционный состав белков, установлен минеральный и витаминный составы. Произведен расчет биологической ценности белков (коэффициент различия аминокислотного скора, коэффициент утилитарности, показатель сопоставимой избыточности белков), определена перевариваемость под действием ферментов пищеварительного тракта.
Установлены особенности тканевой структуры мышц прудовых рыб в процессе хранения и выявлено, что автолиз имеет характерные периоды и развивается в течение 24 часов. Дальнейшие процессы связаны с нарастанием деструктивных процессов, которые в конечном итоге носят необратимый характер
Установлены функционально-технологические и биохимические изменения, протекающие в мышечной ткани прудовьк рыб в процессе хранения и выявили, что мясо в различных стадиях автолиза даёт характерные ФТС, что необходимо учитывать в производстве рыбопродуктов.
Обоснованы условия получения ферментного комплекса катепси-нов мышечной ткани карпа и исследованы его свойства. Доказано, что в ферментном комплексе присутствуют кислые и нейтральные протеина-зы. Установлено, что его добавление при традиционном посоле рыб сокращает время посола в 3 раза.
Путем моделирования ингредиентного состава обоснованы новые и совершенствованы имеющиеся рецептурные композиции пищевых продуктов массового потребительского спроса с функциональными свойствами и заданным соотношением эссенциальных веществ.
Практическая значимость. Установлены массовый выход продуктов разделки прудовых рыб местного происхождения. Сформирована база данных о химическом составе, пищевой и биологической ценности прудовых рыб. Установлены сроки хранения рыб при минимальных положительных температурах. Усовершенствованы технологические схемы получения пресервов и рыбы запеченной, доступные для реализации в условиях действующих рыбоперерабатывающих предприятий.
С помощью методов математического моделирования разработаны и рекомендуются рецептуры пресервов из прудовых рыб и кулинарной рыбной продукции. Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на базе ООО «Системы качества жизни» и показали целесообразность и практическую значимость На новые виды продуктов разработаны проекты технической документации ТУ 9272-001-49745450-2008 - «Пресервы из прудовой рыбы в соусах и заливках», ТУ 9266 - 003 -65436857- 2009 - «Изделия кулинарные из рыбы охлажденные и замороженные». Новизна технических решений подтверждается двумя патентами РФ - Патент РФ, № 2359475 «Способ производства композиции для ароматизации продуктов из мяса сельскохозяйственных животных, рыбы и птицы», Патент РФ № 2358552 «Способ производства пресервов из рыбы любых видов».
Положения, выносимые на защиту.
Обоснование массовых характеристик и химического состава мяса наиболее распространенных прудовых рыб на примере Воронежской области.
Функционально-технологические свойства мяса прудовых рыб от времени хранения.
Морфологических и биохимических характеристик мяса прудовых рыб в процессе хранения.
Фракционный состав и свойства ферментного комплекса катепси-нов мяса прудовых рыб;
Влияния катепсинов мяса прудовых рыб на продолжительность посола и созревания сырья;
Технология получения готовых рыбных продуктов.
Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 4, 5 паспорта специальности 05.18.07 - «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ», и п. 1 и 4 паспорта специальности 05.18,04 -«Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств»
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены в период 2007-2010 г. на ежегодных отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии; международных и всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: «Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы» (Светлогорск, 2008); «Современные проблемы науки и образования», (Москва, 2008).; «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (Воронеж 2008), «Биотехнология: вода и пищевые продукты» (Москва, 2008); «Инновационные технологии и оборудование для пищевой» промышленности (приоритеты развития) (Воронеж 2009); «Современные проблемы науки и образования» (Москва 2009); «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва 2010).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 19 работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 8 статей, 6 тезисов в периодических изданиях, 2 патента РФ
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, характеристику объектов и методов исследований, три главы экспериментальной части, выводы, список использованных источников и приложения. Работа содержит 245 страниц машинописного текста, в том числе 93 страницы приложений, 13 таблиц, 83 рисунка. Библиография включает 134 наименования. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
