Введение к работе
Актуальность темы исследований. В соответствии с Концепцией развития рыбного хозяйства на период до 2020 года и Федеральным законом «О качестве и безопасности продуктов питания» обеспечение населения страны качественными и безопасными рыбными продуктами разнообразного ассортимента является одной из основных задач рыбоперерабатывающей промышленности.
Проблемы удовлетворения потребности населения в полноценных и экологически чистых продуктах питания, современные рыночные условия диктуют необходимость выпуска конкурентоспособной высококачественной пищевой продукции пролонгированного хранения на основе новых прогрессивных технологий.
Значительный объем выпуска рыбных продуктов занимает малосоленая продукция, пользующаяся высоким спросом у населения благодаря высоким технологиям производства и удобству использования в быту. Традиционно на Дальнем Востоке малосоленую продукцию изготовляют из лососевых рыб, поскольку они содержат большие количества полноценного белка, липидов, полиненасыщенных жирных кислот и имеют отличные органолептические свойства. Наряду с преимуществами эти продукты имеют существенный недостаток: низкую стойкость в хранении за счет микробиальной порчи и окисления липидов, что сказывается на их безопасности, а также стоимости реализации.
В связи с этим актуален поиск эффективных барьерных средств и способов обработки рыбного сырья, обеспечивающих микробиологическую стойкость, антиокислительный эффект, безопасность малосоленой продукции в течение длительного времени при сохранении высоких органолептических свойств и пищевой ценности.
В настоящее время в пищевых технологиях успешно применяется продукт деацетилирования природного полимера хитина - хитозан. Полисахаридная природа хитозана определяет его функционально-технологические свойства: нетоксичность, биосовместимость, биодеградируемость, структуро- и комплек-сообразование, сорбционные, адгезивные. Установленные факты антимикробной и антиоксидантной эффективности хитозана в пищевых средах позволяют отнести его к числу наиболее эффективных барьеров.
В разработке барьерных технологий принимали участие отечественные и зарубежные ученые: Л.С. Абрамова, А.И. Жаринов, Г.Н. Ким, Э.Н. Ким, А.Б. Лисицын, О.Я. Мезенова, Э.Г. Розанцев, Т.М. Сафронова, Т.Н. Слуцкая, В.И. Шен-дерюк, D. Knorr, L. Leistner и др. Однако процесс посола в присутствии хитозана как барьерного соединения не изучен.
Актуальность использования хитозана при разработке барьерных технологий малосоленой продукции определяется рядом факторов, позволяющих не только продлить сроки хранения продукта за счет антимикробного и антиокислительного действия полимера, но и учесть влияние комплекса функций полимера на биологическую ценность, физиологическую направленность и сенсорные свойства продукта.
С учетом изложенного выше цель настоящей работы - разработка технологии малосоленой продукции из лососевых рыб с хитозаном, обеспечивающей высокое качество и пролонгированное хранение готового продукта.
Для реализации цели исследований решались следующие задачи:
Анализ современного состояния науки и практики в области технологии малосоленой рыбной продукции, выбор на его основе ассортимента продукции, вида барьерного соединения.
Разработка и применение метода количественной оценки индивидуального вклада хитозана в суммарный барьерный эффект защиты продуктов от повреждающих факторов.
Исследование влияния характеристик хитозана на его антимикробную активность в пищевых системах.
Установление потенциальной антиокислительной активности хитозана и динамики накопления продуктов деградации липидов в пищевых системах.
Оценка биологической ценности пищевых систем с хитозаном.
Обоснование выбора хитозана по комплексу его технологических свойств в малосоленой рыбе.
Разработка барьерных технологий малосоленой продукции из лососевых с применением хитозана. Оценка качества готовой продукции.
Разработка нормативной документации на готовую продукцию. Производственная проверка, анализ эффективности разработанных технологий.
Научная новизна работы. Показана целесообразность использования хитозана как бифункционального барьера в производстве малосоленой продукции
из лососевых рыб с целью повышения ее сроков хранения при одновременном увеличении биологической ценности.
Введень! и обоснованы понятия допустимого срока хранения ц, бактерио-статического периода Тг и индекса надежности (ИН) как количественной характеристики антимикробной эффективности хитозана.
Разработан метод количественной оценки доли каждого из барьеров, в том числе хитозана, в общем антимикробном эффекте.
Проведен сравнительный анализ антимикробной активности (АМА) хито-занов широкого диапазона характеристик (молекулярной массы ММ, растворимости) и концентраций при его действии в пищевых системах. Установлено, что в исследованных условиях максимальной АМА обладает низкомолекулярный водорастворимый гидрохлорид хитозана.
Впервые изучена потенциальная антиокислительная активность (АОА) растворов хитозана, установлена взаимосвязь зависимости интенсивности запаха окисленного жира от уровня малонового диальдегида (МДА). Сенсорный порог запаха окисленного жира соответствует значению МДА 22,7 нмоль/г.
Установлены повышение устойчивости липидов и снижение микробиологической обсемененности малосоленых лососевых, технология которых предусматривает использование хитозана, что позволяет увеличить срок хранения готовой продукции в 1,5-2 раза.
Обоснована рациональная концентрация хитозана в пищевых системах и продуктах по величине их относительной биологической ценности (ОБЩ. Показано, что при концентрации полимера 0,3 % сухого вещества наблюдается максимальный рост биологической ценности готовой продукции.
Впервые изучено влияние хитозана на процесс посола рыбы. Выявлено, что присутствие хитозана в соленой рыбе не ингибирует протеолиз и не меняет его направленности, что позволяет рекомендовать использование полимера в технологии посола.
Практическая значимость работы. Разработаны барьерные технологии производства малосоленой продукции из лососевых рыб с хитозаном и палочек лососевых сушеных с хитозаном, позволяющие получать продукцию с высокими органолептическими показателями и ОБЦ, продлевать сроки хранения готовой продукции без использования консерванта и таким образом повышать экономическую эффективность производства.
Обоснован выбор рациональных характеристик хитозана по комплексу его технологических свойств: в малосоленой продукции из лососевых рыб - водорастворимый гидрохлорид хитозана ММ 55 кДа в твердофазном состоянии, в палочках лососевых сушеных - высокомолекулярный хитозан ММ 588 кДа в виде уксусно-кислого раствора.
Новизна технологической разработки подтверждена патентом РФ № 2370042 от 20.10.2009 «Способ приготовления малосоленой рыбы».
Разработаны проекты технических условий (ТУ 9262-068-00471515-09) «Продукция из лососевых рыб малосоленая с хитозаном», технологической инструкции (ТИ № 068-09); а также проекты ТУ и ТИ на «Палочки лососевые сушеные с хитозаном».
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология продуктов питания» ФГОУ ВПО Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета (Дальрыбвтуз).
Реализация результатов исследований. В ООО «Босантур Два» (г. Комсомольск-на-Амуре) по проектам технологических инструкций выпущены опытные партии продукции из лососевых рыб малосоленой с хитозаном и палочек лососевых сушеных с хитозаном.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2005); Международной научной конференции «Рыбохозяйствен-ные исследования Мирового океана» (Владивосток, 2006); Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2006» (Калининград, 2006); Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Москва, 2006); конференции «Проблемы бизнеса и технологий в Дальневосточном регионе (Находка, 2006); Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2007» (Калининград, 2007); Международной научно-технической конференции «Наука и образова-ние-2007» (Мурманск, 2007); Всероссийской конференции «Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды» (Оренбург, 2007); II Молодежном конкурсе инновационных проектов по Дальневосточному федеральному округу (Владивосток, 2007); научной конференции, посвященной 70-летию СМ. Коновалова «Современное состояние водных био-
ресурсов» (Владивосток, 2008); IX Международной конференции «Современные перспективы в исследованиях хитина и хитозана» (Москва, 2008); Региональной студенческой научно-технической конференции «Взаимодействие науки и образования - развитию пищевой технологии» (Владивосток, 2008); Международной научной конференции «Исследование Мирового океана» (Владивосток, 2008); V съезде общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова (Москва, 2008); I региональной научно-технической конференции (Владивосток, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 статья в зарубежном издании, патент № 2370042 от 20.10.2009.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованных источников и 12 приложений. Работа изложена на 123 с, включая 34 таблицы, 30 рисунков, 222 литературных источника.
В приложениях приведены проекты ТУ и ТИ, акты выпуска опытной партии продукции, акт внедрения результатов исследования в учебный процесс.
Основные положения, выносимые на защиту:
Метод и результаты количественной оценки барьерного эффекта хитозана и его индивидуального вклада в суммарный барьерный эффект.
Барьерные технологии малосоленой продукции из лососевых рыб с хито-заном, позволяющие исключить внесение консервантов.
Рациональные характеристики и концентрации хитозана, антимикробные и антиокислительные свойства которого обеспечивает пролонгированное хранение малосоленой продукции из лососевых при повышении ее биологической ценности.
