Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Характеристика рыбных бульонов и вторичного сырья для их получения 11
1.2 Практические аспекты получения супов из водных биологических ресурсов 19
Глава 2 Объекты и методы исследования 27
2.1 Объекты исследования 27
2.2 Методы исследования 30
Глава 3 Обоснование технологических решений получения бульона из вторичного рыбного сырья 34
3.1 Обоснование показателей качества рыбного бульона 34
3.2 Исследование влияния видового и анатомического состава вторичного рыбного сырья на качество бульона
3.3 Исследование влияния технологических параметров термической обработки вторичного рыбного сырья на качество бульона 49
3.4 Исследование возможности регулирования качества бульона предварительным протеолизом вторичного рыбного сырья 56
3.5 Сравнительная оценка качества рыбного бульона различных способов получения 67
Глава 4 Разработка технологии рыбного бульона и супов на его основе 75
4.1 Разработка технологии кулинарного изделия «Рыбный бульон» 75
4.2 Исследование влияния высокотемпературной обработки на качество рыбного бульона 79
4.3 Разработка технологии супов рыбных с морской капустой на основе рыбного бульона 84
4.4 Обоснование использования рыбного бульона в технологии су пов-пюре из макруруса малоглазого 89
4.5 Оценка качества нового ассортимента супов на основе рыбного бульона 98
4.6 Производственная проверка разработанной технологии, расчет экономической эффективности 102
Выводы 108
Список использованных литературных источников
- Практические аспекты получения супов из водных биологических ресурсов
- Исследование влияния видового и анатомического состава вторичного рыбного сырья на качество бульона
- Исследование возможности регулирования качества бульона предварительным протеолизом вторичного рыбного сырья
- Разработка технологии супов рыбных с морской капустой на основе рыбного бульона
Практические аспекты получения супов из водных биологических ресурсов
В настоящее время забота о здоровье человека входит в число приоритетных вопросов, которые принято называть глобальными. Решающим фактором, формирующим здоровье нации, на 52-55 % является образ жизни (социально-экономические условия, несбалансированное питание, вредные привычки, условия труда и т.д.) (Покровский, Позняковский, 2002; Каленик, Купчак, 2010).
Здоровая доброкачественная пища обеспечивает организм человека пластическим материалом и энергией, способствует его физической и умственной работоспособности, определяет состояние здоровья, жизненную активность и продолжительность жизни. Продукты питания должны не только удовлетворять потребность организма человека в основных питательных веществах, но и выполнять профилактические и лечебные функции, а главное -быть безопасными (Дроздова и др., 2007).
Из-за растущих темпов современной жизни значительная часть населения лишена возможности правильно питаться, что неблагоприятно сказывается на его здоровье. При выборе пищевых продуктов основная часть покупателей ориентируется на удобство потребления, предпочитая использовать в своем рационе готовые блюда, не требующие дополнительной обработки. В связи с этим перспективным направлением в современной пищевой промышленности, как в высокоразвитых странах, так и в европейской части нашей страны является разработка технологии готовой к употреблению продукции, кото рую достаточно разогреть, чтобы получить полноценный и вкусный обед (Квасницкая, 2005; Гришин, 2011; Крикун, Барранов, 2013).
Рынок продуктов высокой степени готовности, к которым можно отнести вторые готовые блюда, переживает стадию активного роста, тогда как готовые к употреблению первые блюда (супы) практически не выпускаются.
Стремительно развивается в данном направлении мясная промышленность, разрабатываются технологии мясных консервов по типу первых блюд (супов) с преобладанием жидкой части (бульона), по органолептическим показателям имитирующих традиционные кулинарные супы, в то время как рыбная отрасль все еще не располагает аналогичными технологиями в виде рыбных супов.
Широкий ассортимент супов, готовых к употреблению или заправочных в потребительской таре, представлен на отечественном рынке и пользуется спросом у потребителя благодаря высоким вкусоароматическим свойствам, возможности длительного хранения и удобству в применении. Но, как показывает анализ рынка, подобный вид продукции представлен в основном из мясного (курица, говядина и свинина), овощного и грибного сырья (супы торговой марки «Гурмания»).
Первые блюда, в том числе супы, являются важной составной частью рациона человека, служащей источником энергии и материалом для построения органов и тканей тела. В супах содержится много растворенных белков, жиров, углеводов и экстрактивных веществ, которые легко перевариваются и хорошо усваиваются организмом (Борисочкина, Гудович, 1989; Фоминых, 2006).
Супы в питании человека играют огромную роль: они возбуждают аппетит, возмещают значительную часть потребности в воде (от 15 до 25 %), являются существенным источником витаминов, минеральных солей и других биологически активных веществ. Обеспечивается это использованием для их приготовления широкого набора продуктов: овощей, грибов, круп, рыбы, мяса и т.д. (Малявко, 1988). Супы, изготовляемые на бульонах, подразделяют на заправочные, прозрачные, пюреобразные (Борисочкина, Гудович, 1989; Баева и др., 2011).
Самым известным видом рыбных супов, вырабатываемых промышленностью, считаются консервы «Суп рыбный» и «Уха» следующего ассортимента: «Уха рыбацкая черноморская», «Уха азовская», «Уха концентрированная из трески», «Уха концентрированная из налима с печенью», «Уха камчатская», «Суп концентрированный из окуня пресноводного», «Суп рыбный с фрикадельками», «Суп рыбный Любительский», «Суп рыбный - рассольник» и др., для приготовления которых используют в основном морские виды рыб -макрурус, минтай, пикшу, хек, ставриду, морского окуня и др., а также головы лососевых, осетровых и частиковых рыб (Справочник технологических инструкций по производству консервов ..., 2012).
Вспомогательными материалами, используемыми в производстве рыбных супов, являются морковь, лук, петрушка, сельдерей, лавровый лист, перец душистый и горький и др., поваренная соль (Борисочкина, Гудович, 1989).
База данных Федерального института промышленной собственности (ФИПС) свидетельствует о пристальном внимании российских ученых к данному виду продукции, например, О.И Квасенковым. разработаны технологии консервированных стерилизованных супов следующего ассортимента: «Суп холодный с рыбой», «Холодник из ревеня с рыбой», «Суп с рыбными фрикадельками и ветчиной», «Рыбный суп-пюре», «Бостонский рыбный суп» и т.д. Данные технологии позволяют получать консервы повышенной усвояемости или специального назначения (диетическое питание, питание людей, находящихся в автономных условиях). Основными компонентами в них являются: рыбное филе, овощи, зелень, специи, куриные яйца, рыбный бульон (Пат. РФ 2328919; Пат. РФ 2358558; Пат. РФ 2364280; Пат. РФ 2347502; Пат. РФ 2348316).
Известны технология и рецептура супа рыбного концентрированного «Кондер Гренадерский», состоящего из рыбного сырья (15-75 %), раститель ных компонентов (10-55 %), растительного масла (5-10 %), рыбного жира (2-12 %), вкусовых и ароматических добавок, воды (Пат. РФ 2278555).
Проведенный обзор рыбного рынка исследуемой группы продукции, реализуемой в торговых точках г. Владивостока, показал, что наиболее распространенным видом рыбного супа являются консервы «Уха камчатская», отличительная особенность которых - низкое содержание жидкой части (бульона), составляющее не более 30 % (Панчишина, 2014).
Одним из требований, предъявляемым к первым блюдам, традиционно используемым в питании, является правильное соотношение жидкой и твердой составляющих (2:1) (Ловачева и др., 1990). В этой связи рассматриваемые консервы не соответствуют установленным критериям и, по сути, не являются супами.
Исследование влияния видового и анатомического состава вторичного рыбного сырья на качество бульона
В последние годы отмечается тенденция разработки и внедрения в производство комбинированных продуктов, которые позволяют с помощью сырья растительного происхождения обогащать продукты белками, углеводами и пищевыми волокнами (Петровский, 1976; Абатурова, 1998; Андреев, 2000; Коновалов и др., 2008)
Комбинированные пищевые продукты (КПП) на основе водных биоресурсов - это изделия, включающие не менее двух пищевых компонентов, один из которых имеет водное происхождение, потенциально сочетающихся между собой и позволяющих создавать готовые к употреблению продукты с определенными свойствами (Байдалинова и др., 2006).
Рыборастительные консервы, сочетающие в себе сырье животного и растительного происхождения, относятся к комбинированным продуктам. Многие ученые работают над созданием таких консервов. Ассортимент рыбора-стительных консервов разнообразен и представлен консервами по типу вторых блюд, салатов, формованных изделий, паштетов, паст и т.д. (Артюхова и др., 2001; Богданов 2001; Богданов и др., 2003; Панкина 2007).
Конкуренцию суповым консервам составляют супы быстрого приготовления (или концентраты). Широкий ассортимент супов в виде сухих концентратов, в которых основными ингридиентами являются водоросли и морепродукты, представлен на отечественном рынке и пользуется спросом у потребителя.
Несмотря на то что рыбные концентраты отвечают требованиям экспресс-питания из-за возможности быстрого их приготовления (5-10 мин), они обладают рядом существенных недостатков. Во-первых, очень высокое содержание углеводов (45-56 %) и жиров (17,4-28,6 %) не позволяет рекомендовать эти продукты людям преклонного возраста и склонным к полноте. Во-вторых, рыбные концентраты обладают низкой пищевой и биологической ценностью за счет того, что в результате варки рыбы и морепродуктов при их приготовлении теряется часть белкового состава и других необходимых организму человека пищевых веществ.
Одним из существенных недостатков сухих (концентратов) рыбных супов является высокое содержание соли. Треть в их составе - это глютаматы (усилители вкуса) - опасные для здоровья вещества, которые способны имитировать любой задуманный производителем вкус: рыбы, грибов, курицы, говядины и даже овощей.
При этом глютаматы никакой пользы не оказывают, однако вред могут нанести даже в ничтожно малых количествах при условии регулярного употребления подобных супов. Главная опасность глютаматов в том, что они -сильные канцерогены, т.е. вещества, которые способствуют развитию онкозаболеваний (Покровский, 2002). Сотрудниками Института РАМН установлено, что добавка Е 621 оказывает на организм физиологическое воздействие, способствующее не усвоению пищи, а созданию позывов к постоянному ее потреблению, обладает цитотоксическим эффектом и причастна к возникновению многих заболеваний (Воробьев, 2007).
Предложен способ получения пищевого концентрата «Суп рыбацкий» (Пат. РФ 2221457), исключающий все перечисленные выше недостатки. «Суп рыбацкий» содержит сушеные морепродукты, рыбу, овощи и зелень, специи и сушеную морскую капусту. Готовый продукт обладает высокой биологической и пищевой ценностью за счет того, что белковые компоненты супа берут сушеными, без предварительной термической обработки, что позволяет максимально сохранить в них биологически активные вещества. Но при изучении технологии, заявленной в данном патенте, выявлены следующие недостатки: сушку рыбы и морепродуктов предлагается производить в неиз-мельченном виде (в виде филе), что, в свою очередь, приводит к увеличению процесса теплового воздействия и, как следствие, к снижению пищевой и биологической ценности готового продукта. Заявленный процент влажности, до которого сушат компоненты, составляет 35 %, что не соответствует требо ваниям ГОСТ 23600, и такой продукт небезопасен с точки зрения микробиологии и требует особых условий хранения.
Из иностранных источников известен готовый к употреблению рыбный суп, который получают из производственных отходов после копчения лосося. Полученный суп, упакованный в пленку для салями, охлаждается и хранится при температуре 4±1 С. Продукт, при охлаждении имеет желеобразный вид, после нагревания его можно употреблять в виде супа (Мої S., 2005J.
Характеристика продукта позволяет отнести его к рыбным концентратам, и для получения из него полноценного первого блюда необходимо введение растительных и, возможно, белковых компонентов.
На основании вышеизложенного разработка технологии нового ассортимента готовых к употреблению супов с высоким содержанием жидкой части (бульона), которые соответствовали бы критериям качества и безопасности, является перспективным направлением в современной пищевой промышленности.
Исследование возможности регулирования качества бульона предварительным протеолизом вторичного рыбного сырья
Гидролиз способствует расщеплению молекулы белка с деструкцией первичной структуры, который в нашей работе происходит в результате воздействия физических факторов (температуры) - тепловой гидролиз и биохимических (протеолетических ферментов) - протеолиз. Для их характеристики пользуются показателями, которые дают представление о содержании в них продуктов расщепления белка. В практике широко пользуются показателем аминный азот, который отражает преимущественно содержание аминогрупп аминокислот и низкомолекулярных пептидов. В работе для оценки глубины теплового и предварительного протеолиза вторичного сырья при получении бульона использовали показатель степень гидролиза (Кизеветтер, 1973; Шапиро, 1976; Грачева и др., 1982).
Степень гидролиза, % 7,0 14,0 12,4 Одним из наиболее важных факторов в получении биологически активных пептидов и их использовании в качестве функциональных материалов является молекулярная масса (Deeslie, Cheryan, 1981). Доказано, что в производстве функциональных пищевых продуктов важно применение пептидов среднего размера (3-Ю кДа) (Cancre et al., 1999; Ravallec-Ple and oth., 2000). Известные литературные данные стали предпосылкой для проведения следующего исследования.
В зависимости от способа гидролиза (тепловой или ферментативный) его продуктами могут быть пептиды, имеющие разную молекулярную массу. Для контроля качества исследуемых образцов рыбного бульона проводили фракционное осаждение пептидов, полученные результаты представлены на рис. 3.14. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 н 1 1 1 1 м Н II II Высокомолекулярная фракция ( 200 кДа) Среднемолекулярная фракция (160-30 кДа) Низкомолекулярная фракция (10- 1 кДа)
Данные рис. 3.14 и табл. 3.9 показывают, что гидролиз белка происходит во всех 3 -х исследуемых способах получения рыбного бульона. Наличие пептидов 1 -х фракций (высоко - и среднемолекулярной) во всех исследуе мых образцах бульона говорит о частичном гидролизе белка вторичного рыбного сырья.
Из литературных источников известно, чем большую долю составляют высокомолекулярные соединения, тем быстрее идет студнеобразование и тем более прочными получаются студни. Прочность студней увеличивается с ростом молекулярной массы полипептидов, а скорость превращения коллагена в желатин при термической обработке сырья зависит от параметров процесса - температуры и рН, а также свойств сырья (Измайлова, Ребиндер, 1974; Богданов, Сафронова, 1993; Цибизоваи др., 2010; Kinsella, 1983).
Полученные нами результаты согласуются с известными приведенными выше данными. Под воздействием температуры, а именно жестких условий ее подачи (образец 3), происходит накопление продуктов гидролиза высокомолекулярной фракции, что способствуют застудневанию бульона. Что касается образца 1, то в этом случае происходят аналогичные изменения только в замедленном темпе (под воздействием щадящих условий термической обработки), и, как следствие, бульон проявляет слабую застудневающую способность, его консистенция характеризуется как вязкая жидкость (рис. 3.12).
Отличием бульона (образец 2), полученного предварительной ферментативной обработкой вторичного рыбного сырья, является более низкое содержание первых 2 -х фракций и наибольшее - низкомолекулярных соединений (ди-, трипептиды аминокислоты), относящихся к 3 -й фракции.
Результаты исследования биологической ценности образцов рыбного бульона, представлены на рис. 3.15.
Биологическую доступность характеризует скорость протекания процессов жизнедеятельности индикаторного организма под воздействием количества и качества пищевого объекта, что может быть оценено по приросту числа клеток инфузорий по дням опыта. Чем выше биологическая доступность продукта, тем лучше он усваивается, и отмечается более интенсивный рост инфузорий на средах (Шульгин и др., 2006). Рисунок 3.15- Динамика роста инфузорий Tetrahymenapyriformis на средах с рыбным бульоном и гидролизатом казеина
Как следует из данных рис. 3.15, в первые сутки в среде с бульоном 2 наблюдался интенсивный рост числа клеток инфузорий. Такой прирост можно объяснить тем, что в результате протеолиза белка, как уже отмечалось выше, происходит накопление низкомолекулярных соединений, которые легко усваиваются. Под воздействием щадящих условий получения рыбного бульона (образец 1) структура белка имеет лучшую атакуемость пищеварительными ферментами, и, как следствие, продукт легче усваивается в отличие от образца 3 (Панчишина, Кращенко, 2011). Коэффициент биологической активности (КБА) для образца бульона 2 составил 0,3 клеток/ч, тогда как для образцов 1 иЗ-0,2иО,1 клеток/ч соответственно.
Показатель относительной биологической ценности составил (в %) - 71,4 для образцов рыбного бульона 1 и 3, для образца 2 - 85,7. Ферментативная обработка способствует большему выходу липидов в бульон (анализ химического состава (рис. 3.13)) и, вероятно, накоплению таких биологически активных соединений, как полиненасыщенные жирные кислоты, которые и привели к повышению показателя ОБЦ. Таким образом, исследования показали, что щадящая термическая и ферментативная обработка вторичного рыбного сырья позволяет получать бульоны, соответствующие качеству базового образца. Применение разработанных способов в технологии получения бульона не требует специальных приемов для их осветления или улучшения «эмоциональной» ценности.
Сравнительная оценка качества свидетельствует о целесообразности использования предварительного протеолиза в технологии получения рыбного бульона с целью повышения биологической ценности, а его использование в качестве основы позволит придать функциональную направленность готовой продукции за счет содержащихся в бульоне биологически активных пептидов. Кроме того, преимуществом ферментативного способа получения рыбного бульона в сравнении с тепловыми способами является сокращение технологического процесса в два раза.
Разработка технологии супов рыбных с морской капустой на основе рыбного бульона
По данным табл. 4.6 можно сделать вывод, что целесообразно вносить альгинат натрия в количестве 0,2 г/100 г системы. Внесение такого количества позволяет получить продукт без отделения водной части (бульона) и густоватой, легко стекающей консистенции, которая характерна для супов-пюре.
В состав рецептуры супа-пюре из макруруса с креветкой и морковью вводили муку рисовую. Известны исследования по изучению влагоудержи-вающей способности риса и рисовых продуктов, вводимых в фаршевые системы из макруруса малоглазого. Установлено, что для улучшения структур но-механических свойств фаршевых масс оптимальное количество рисовых продуктов должно составлять 15-30 % (Каравай, Левочкина, 2006). Однако консистенция супов-пюре, в отличие от фаршевых систем (и готовой продукции в виде котлет), должна быть густой, с сохранением текучести. Поэтому используемая рисовая мука в супах-пюре не должна придать им чрезмерную густую консистенцию.
С этой целью для установления рационального количества вносимой рисовой муки провели серию постановочных экспериментов (табл. 4.7).
По данным табл. 4.7 можно сделать вывод, что целесообразно вносить рисовую муку в количестве 5 г/100 г. Внесение такого количества позволяет получить продукт без отделения водной части (бульона) и густоватой, легко стекающей консистенции, которая характерна для супов-пюре.
Рецептуры консервированных супов-пюре разработаны с учетом результатов исследования модельных вариантов продукта (табл. 4.8).
Таким образом, по результатам проведенных исследований обосновано использование макруруса малоглазого в технологии супов-пюре с добавлением рыбного бульона. Технологический процесс заключался в подготовке рыборастительных компонентов, бланшировании, куттеровании, фасовании и стерилизации. Таблица 4.8 - Рецептуры консервов «Супы-пюре из макруруса малогла-зого» (на 1000 учетных банок, кг)
Компоненты Суп-пюре измакруруса скреветкой иморковью Суп-пюре из макруруса с морской капустой и морковью Суп-пюре измакруруса сгрибами иморковью Суп-пюре из макруруса и лососевых рыб с морковью
Выход массы смеси с учетом 2 % потерь при куттеровании и фасовании 357 357 357 357 Подготовку рыборастительных компонентов осуществляли с действующими нд. Отходы от разделки рыбы на филе (кожа, плавники хвостовые и брюшные, хребтовая кость) после мойки и стекания направляли на приготовление бульона. Филе макруруса и горбуши подвергали предварительной термической обработке при следующих режимах: бланширование острым паром при температуре 95-105 С в течение 10-15 мин, в зависимости от величины кусков. Подготовленные компоненты смешивали согласно рецептуре и куттеро-вали до получения однородной массы. пюре Стерилизацию осуществляли по разработанному нами режиму для супов-5-15-50-20 0,18 МПа, который обеспечивает промышленную сте 115 рильность консервов. Разработанный ассортимент консервов «Супы-пюре из макруруса мало-глазого» включен в нормативно-техническую документацию: ТУ 9271-085-00471515-2012 Консервы «Супы рыборастительные»; ТИ№ 085-2012.
На основании типовой схемы производства консервов и результатов собственных исследований, разработана обобщенная технологическая схема производства супов рыбных широкого ассортимента, представленная на рис. 4.10. Технологическая схема производства супов. Обозначение операций: сплошная линия - супы прозрачные, пунктир - супы-пюре 4.5 Оценка качества нового ассортимента супов на основе рыбного бульона Оценку качества супов осуществляли по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим и биологическим показателям. По органолептическим показателям супы рыбные, полученные по разработанной технологии, соответствуют требованиям, указанным в табл. 4.9.
Наименование показателя Суп излососевыхрыб с морскойкапустой,овощами иперловойкрупой Суп излососевых рыб с морскойкапустой,овощами игрибами Суп-пюре из лососевых рыб сморскойкапустой,овощами игрибами Суп-пюре из макру-русас креветкой и морковью Суп-пюре из макруру-са с морской капустой и морковью Суп-пюре из макруру-са с морковью игрибами Суп-пюре из макру-руса и лососевых рыб с морковью
Внешний вид Умеренно густой; состояние компонентов целое; бульон прозрачный Густой, легко стекающий; однородный, с вкраплениями частиц морской капусты и моркови; светлый, желто-коричневого цвета Густой, легко стекающий; однородный, свкраплениями вносимых компонентов; безотделения бульона
Светлый, розоватого цвета Светлый, желто-коричневого цвета Светлый, желто-коричневого цвета Светлый, розоватого цвета Запах Свойственный составляющим продукта, гармоничный, запах вносимых специй выражен умеренно Вкус Свойственный составляющим продукта, гармоничный
Наименование показателя Суп из лососевых рыб с морской капустой, овощами и перловой крупой Суп из лососевых рыбс морской капустой,овощами и грибами Суп-пюре из лососевых рыб с морской капустой, овощами и грибами Суп-пюре из макру-руса с креветкой и морковью Суп-пюре из макру-русас морской капустой и морковью Суп-пюре из макру-руса с морковью иг-рибами Суп-пюре из макру-руса и лососевых рыб с морковью
