Введение к работе
з
Актуальность работы. Концепция развития рыбного хозяйства до 2020 г. предусматривает решение задач, направленных на сохранение, рациональное использование водных биоресурсов и обеспечение конкурентоспособности продукции, вырабатываемой отечественным рыбохозяйственным комплексом. В последние годы приоритетным направлением является удовлетворение растущего спроса населения на потребление охлажденной рыбной продукции. В связи с этим необходимы совершенствование существующих и разработка новых технологий охлаждения рыбы и ее дальнейшего хранения.
На сегодняшний день перспективными являются технологии охлаждения рыбы в льдо-водо-солевых системах (ЛВС), имеющие ряд преимуществ в сравнении с традиционными технологиями, в которых используются охлажденная морская вода (ОМВ), кусковой, дробленый и чешуйчатый лед: уменьшение времени охлаждения до заданной криоскопической температуры за счет более равномерного контакта рыбы с охлаждающей средой; предотвращение механических повреждений вследствие образования «ледяного кокона»; улучшение качественных характеристик. Технологии с использованием ЛВС применяются за рубежом, в нашей стране они появились сравнительно недавно, но данных, обосновывающих технологию, по изучению функционально-технологических и микробиологических показателей охлажденной рыбы в доступной технической литературе нет.
При использовании ЛВС возникает необходимость разработки эффективных способов очистки забортной воды с целью предотвращения бактериологической обсемененности охлаждаемой рыбы. Решение данной задачи возможно за счет применения ультразвука, обладающего способностью подавлять микробную обсемененность и интенсифицировать процесс охлаждения.
В области холодильной техники и технологии известны работы В.П. Быкова, Н.А. Головкина, В.П. Зайцева, Л.И. Константинова, Г.В. Масловой и ряда других исследователей.
Основные работы зарубежных авторов в области технологии охлаждения рыбы в ЛВС (Р.С. Hansen, J. Poul и др.) были направлены на совершенствование льдогенераторов, производящих ЛВС. Российскими специалистами ведутся работы по оснащению рыбопромысловых судов установками отечественного производства, решаются проблемы транспортировки охлажденной продукции в ЛВС. Проводились работы направленные на изучение комбинированных спо-
4 собов охлаждения рыбы с добавлением в ЛВС пищевых добавок. Все работы
подчеркивают преимущество льдо-водо-солевых систем в технологии охлаждения рыбы.
Разработка и внедрение в производство технологии охлаждения рыбы с одновременным воздействием ЛВС и ультразвука - принципиально новый подход, который позволит повысить рентабельность производства за счет удлинения срока хранения и поддержания показателей качества охлажденной продукции в течение всего срока годности.
Цель и задачи работы. Целью работы является обоснование технологии охлаждения рыбы в льдо-водо-солевой системе с использованием ультразвука. В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
обосновать технологию охлаждения рыбы с использованием льдо-водо-солевых систем и установить возможность использования ЛВС в комплексе с УЗ-обработкой с целью повышения качественных характеристик продукции;
обосновать выбор режима ультразвукового воздействия при охлаждении в ЛВС и определить его оптимальные параметры;
исследовать изменения скорости охлаждения рыбы в зависимости от режимов ультразвукового воздействия;
изучить влияние режимов УЗ воздействия на структуру мышечной ткани охлажденной рыбы;
провести микробиологические исследования в процессе хранения рыбы, охлажденной ЛВС под воздействием ультразвука;
обосновать влияние предварительного охлаждения рыбы в ЛВС на интенсификацию процесса замораживания рыбы с целью сокращения продолжительности технологического цикла и увеличения выпуска продукции в единицу времени;
разработать комплекс программ для обработки результатов опытно-контрольных работ при производстве охлажденной рыбопродукции из рыбы-сырца;
провести опытно-контрольные работы по определению выхода охлажденной в ЛВС рыбной продукции;
разработать техническую документацию на рыбу, охлажденную в ЛВС, и подготовить проект технической документации на рыбу, охлажденную льдо-водо-солевой системой с использованием ультразвука;
5 рассчитать экономическую эффективность от внедрения разработанной
технологии охлаждения рыбы в ЛВС с использованием ультразвука.
Научная новизна работы. Обоснована технология охлаждения рыбы, базирующаяся на одновременном воздействии льдо-водо-солевой системы и ультразвука, способствующая удлинению сроков хранения охлажденной продукции при сохранении ее качественных характеристик.
Установлено увеличение скорости охлаждения рыбы в льдо-водо-солевой
системе под воздействием ультразвука.
Предложено математическое описание изменений функционально-технологических и микробиологических показателей мышечной ткани рыбы, охлажденной в льдо-водо-солевой системе, в зависимости от мощности и длительности УЗ воздействия, а также расстояния от поверхности рыбы до излучателя УЗ генератора.
Практическая значимость работы. Разработаны, согласованы и утверждены ТУ 9261-041-00472124-08 «Рыба охлажденная жидким льдом» и ТИ. Практическая значимость документа подтверждена актами внедрения в производство компаний ООО «СЗРП», ООО РК «Лунтос», ООО «Роскамфлот»;
Разработан проект ТУ «Рыба охлажденная ЛВС под воздействием ультразвука» и ТИ. Обоснованы оптимальные режимы ультразвукового воздействия при охлаждении рыбы. Новизна технического решения и промышленная применимость подтверждена патентом РФ на изобретение «Способ консервирования рыбы» № 2398399 от 10.09.2010 г.
Обосновано влияние предварительного охлаждения рыбы в ЛВС на интенсификацию процесса замораживания рыбы с целью сокращения продолжительности технологического цикла и увеличения выпуска продукции в единицу времени с учетом технических характеристик оборудования.
Разработана программа по определению выхода готовой продукции и расхода сырья при производстве охлажденной рыбы. Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009611075 от 18.02.2009 г. Программный комплекс в 2009 году прошел апробацию, проведенную в промысловых условиях в Баренцевом море на СРТМ «Поморье».
Основные положения, выносимые на защиту. Обоснованная технология охлаждения рыбы с использованием льдо-водо-солевой системы, базирую-
6 щаяся на исследованиях функционально-технологических и микробиологических показателей;
оптимальные режимы УЗ-обработки для охлаждения рыбы в ЛВС;
результаты исследований температуры мышечной ткани рыбы в зависимости от режимов ультразвукового воздействия при охлаждении в ЛВС;
результаты исследований структуры мышечной ткани рыбы, охлажденной льдо-водо-солевой системой, в зависимости от режимов УЗ-обработки.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Биотехнологические процессы и продукты переработки биоресурсов водных и наземных экосистем» (Астрахань, АГТУ, 2008), на Международной научно-технической конференции «Наука и образование-2009» (Мурманск, МГТУ, 2009), на VII Международной научно-практической конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Калининград-Светлогорск, 2009), Международной научной конференции «Исследования Мирового океана» (Владивосток, Дальрыбвтуз, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент РФ и 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической и экспериментальной части, последняя включает 3 главы, посвященных обсуждению результатов научных исследований, выводов, списка использованной литературы и приложений.
Работа изложена на 155 страницах, содержит 13 таблиц, 45 рисунков и 13 приложений. Список литературы включает 125 источника, в том числе 27 печатных работ зарубежных авторов.
