Введение к работе
Актуальность работы. Рыба и рыбопродукты - практически неиссякаемый источник целого ряда необходимых человеку питательных веществ, прежде всего полноценного белка, липидов, углеводов, витаминов, минеральных элементов, а также многочисленных минорных компонентов. Особую актуальность эта группа товаров приобретает в коррекции дефицита вышеуказанных незаменимых компонентов рациона, что, в свою очередь, является одной из приоритетных задач в реализации государственной Концепции здорового питания населения России, одобренной Постановлением Правительства Российской Федерации.
Расширение ассортимента готовой продукции, вырабатываемой из прудовых и морских рыб, должно происходить путем глубокой переработки продуктов разделки, большая часть которых в настоящее время не используется или используется не рационально. Внедрение комплексной переработки прудовых и морских позвоночных позволит организовать выпуск новой продукции с повышенным содержанием биологически активных веществ.
Все это свидетельствует о необходимости углубленного изучения имеющихся ресурсов, разработки новых рецептур и технологий рыбопродуктов, как общего так и специального назначения с определением их потребительских свойств. Современные условия жизни человека диктуют необходимость разработки широкого ассортимента пищевых продуктов с учетом особенностей трудовой деятельности, условий проживания, традиций в питании, экономических возможностей, физиологического статуса и т. п.
Рыба является основным сырьевым ресурсом для большинства предприятий, занимающихся выловом. При обработке рыбных объектов отходы производства составляют около 60 %. На пищевые отходы приходится 40 - 45 % сырья, поступившего на обработку. Для решения проблемы рационального использования пищевых отходов особенно большое значение имеют вопросы планирования, которое должно учитывать все особенности, присущие производству пищевой продукции из отходов. Таким образом, для максимального использования вторичных продуктов переработки рыбы на пищевые цели требуется обоснование технических решений. Малоценные продукты разделки (МПР) рыб содержат в своем составе ценные пищевые вещества такие как: белок, жир, минеральные вещества, витамины. В связи с этим, немаловажный интерес представляет переработка МПР прудовых рыб на пищевые цели. Наиболее актуальным направлением в этой области является возможность переориентации части непищевых отходов на пищевые цели. Для этого требуется более тщательное исследование их функциональных и физико-химических свойств.
Производственный опыт свидетельствует о целесообразности выбора из общего потока рыбных отходов таких, как головы и скелетные кости, мясокостный остаток после обработки на прессе. Наиболее доступный способ пищевого использования этого вида рыбных отходов - разработка сухих пищевых продуктов для быстрого приготовления пищи.
В настоящее время определены приоритетные направления в области производства сухих пищевых продуктов (пищевых концентратов) и продуктов специального назначения: поиск новых видов нетрадиционного сырья; расширение ассортимента продуктов питания, пайков и рационов для детского питания, спецконтингентов, продуктов с функциональными свойствами; создание продуктов питания для экстремальных ситуаций, особых условий труда и обитания, в том числе космических; разработка современных конкурентоспособных технологических процессов.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья Воронежского государственного университета инженерных технологий на тему «Технология живых систем в экологически безопасном ресурсосберегающем производстве и переработке животного сырья» (2011 - 2015 гг. № гос. регистрации 01201121009); коллективом кафедры был выполнен государственный контракт № 14.740.12.0828 от 15.04.11 на тему «Функциональные и безопасные продукты для обеспечения физиологического статуса и активного метаболизма на основе рационального использования биоресурсов».
Цель работы - Обоснование и разработка технических решений по рациональному и максимальному использованию МПР прудовых и морских рыб при выработке продуктов быстрого приготовления массового потребительского спроса.
В рамках цели исследования были сформулированы и решались следующие основные задачи:
исследовать химический состав малоценных продуктов разделки прудовых рыб (толстолобика и трески) и мясокостного остатка после прессования;
разработать технологию получения сухих основ для производства продуктов питания быстрого приготовления;
обосновать параметры, режимы и условия получения сухих основ;
определить пищевую и биологическую ценности полученных сухих основ для производства продуктов питания быстрого приготовления;
обосновать условия и режимы хранения сухих рыбных основ;
разработать условия получения бульонов с применением сухих рыбных основ и исследовать их физико-химические свойства;
разработать практические рекомендации по реализации частных технологий по использованию МПР рыб в качестве сырья для производства сухих рыбных основ; разработка технической документации и проведение лабораторно-производственной апробации, оценка экономической эффективности новых технических решений.
Научная новизна. Обобщены имеющиеся и получены новые сведения о химическом составе МПР рыб (толстолобика, трески) и мясокостного остатка после прессования. Определен аминокислотный, жирнокислотный минеральный и витаминный составы, а также фракционный состав белков. Произведен расчет биологической ценности белков (аминокислотный скор, коэффициент различия аминокислотного скора), определена перевариваемость под действием ферментов пищеварительного тракта в опытах in vitro.
Обоснованы компонентный состав, способы и условия сушки МПР рыб и мясокостного остатка. Исследование соответствия закономерностей обоснования режимов и условий хранения с применением антиокислителя для предотвращения окисления жиров.
Исследован химический, аминокислотный, жирнокислотный и витаминно-минеральный составы бульонов, приготовленных с применением сухих основ из малоценных продуктов разделки (далее СО из МПР) рыб. Идентифицирован сравнительный суммарный состав ароматов бульонов с применением системы «Электронный нос». Путем моделирования ингредиентного состава обоснованы новые рецептурные композиции пищевых продуктов массового потребительского спроса с функциональными свойствами и заданным соотношением эссенциальных веществ.
Практическая значимость. Сформирована база данных о химическом составе, пищевой и биологической ценности МПР рыб и мясокостного остатка после обработки на прессе. Установлены сроки хранения сухих рыбных основ при положительных температурах. Разработана технологическая схема производства СО для быстрого приготовления рыбных первых блюд и соусов, доступная для реализации в условиях действующих рыбоперерабатывающих предприятий. Разработаны рецептуры для производства продуктов функционального и специального назначения. С помощью методов математического моделирования разработаны и рекомендуются рецептуры бульонов и супов на основе СО из МПР рыб для применения в рационах питания школьников, спецконтингента (военнослужащих), туристов, спортсменов и т. п. Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на базе ООО «Системы качества жизни» г. Нововоронеж и показали целесообразность и практическую значимость. На новые виды продуктов разработан пакет технической документации ТУ 9283-001-02068108-2013 - «Основа сухая из малоценных продуктов разделки рыб для приготовления рыбных бульонов, супов». Получено положительное решение о выдаче патента РФ на «Способ получения сухой основы для бульонов, супов и соусов быстрого приготовления из малоценных продуктов разделки прудовых рыб».
Положения, выносимые на защиту.
Характеристика МПР толстолобика и трески как источников питательных веществ для производства продуктов быстрого приготовления;
Условия, параметры и режимы сушки при производстве СО из МПР рыб для продуктов быстрого приготовления;
Технология получения продуктов быстрого приготовления из МПР рыб;
Пищевая и биологическая ценность СО для производства продуктов быстрого приготовления;
Условия и режимы хранения сухих рыбных основ.
Соответствие темы диссертации паспорту научной
специальности. Диссертационное исследование соответствует 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 2010-2013 г. на ежегодных отчетных научных конференциях Воронежского государственного университета инженерных технологий; международных и всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: «Техника и технологии: Пути инновационного развития» (Курск, 2011); «Актуальные проблемы науки» (Тамбов, 2011);
«Современные проблемы и перспективы рыбохозяйственного комплекса» (Москва 2011); «Российская аквакультура: состояние, потенциал и инновационные производства в развитии АПК», «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития» (Воронеж, 2012); «Актуальные проблемы выращивания и переработки прудовой рыбы (Краснодар, 2012); «Студенческий научный форум 2012» (Москва, 2012).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 12 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 статьи и 4 тезиса в сборниках материалов международных научно-технических конференций, 3 статьи и тезисы в периодических изданиях, получено положительное решение о выдаче 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 страницы машинописного текста, в том числе 69 страниц приложений, 50 таблиц, 56 рисунков. Библиография включает 127 наименований, в том числе 6 иностранных.
