Содержание к диссертации
Введение
Глава І. Обзор литераторы 4-
1.1. Сущность процесса копчения и влияние некоторых факторов на аромат и сохранение качества готовой продукции 4-
1.2. Применение пленочной упаковки 15
1.3. Методы упаковки 20
1.4. Влияние упаковки из полимерной пленки на сохранение качества копченой рыбы 24
Глава II. Объект и методы исследования 28
2.1. Характеристика ооьекта исследования 28
2.2. Выбор и обоснование методов исследования 33
2.3. Математико-статистическая обработка результатов измерений 53
Глава III. Экспериментальная часть 57
Влияние некоторых способов упаковки на качество скумбрии холодного копчения при хранении
3.1. Изменение некоторых физико-химических показателей (соль, влага, масса) 58
3.2. Изменение цвета кожи скумбрии холодного копчения . 60
3.3. Изменение летучих веществ 62
3.4. Результаты исследования фенолов 72
3.5. Результаты исследования липидов 75
3.6. Результаты микробиологических изменений 90
3.7. Изменение амино-аммиачного азота 92
3.8. Результаты изменения летучих редуцирующих веществ 95
3.9. Изменение водорастворимых витаминов Bj (тиамина) и В (рибофлавина) 97
ЗЛО. Результаты органолептмческой оценки качества скумбрии холодного копчення 99
З.ІІ. Расчет экономической эффективности применения ЛИНИЙ ЛУВГ-350 для упаковки в полимерную плен ку ПЦ-2 под вакуумом с целью сохранения качества скумбрии холодного копчения 102
3аключение 106
Выводы 120
Список использованной литературы
- Применение пленочной упаковки
- Выбор и обоснование методов исследования
- Изменение цвета кожи скумбрии холодного копчения
- Результаты изменения летучих редуцирующих веществ
Введение к работе
Утвержденные ШУ съездом КПСС Директивы по 9-ому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на I97I-I975 гг. намечают пути обеспечения значительного подъема материального и культурного уровня жизни народа на основе высоких темпов развития социалистического производства, повышения его эффективности, научно-технического прогресса и ускорения роста производительности труда.
Одним из путей осуществления намеченной ШУ съездом КПСС Программы подъема материального благосостояния народа является широкое развертывание производства всех отраслей пищевой промышленности, в том числе и рыбной. Рыбная продукция является одной ЙЗ наиболее важных источников обеспечения организма человека полноценными белками, жирами, витаминами, минеральными и экстрактивными веществами.
К концу 1975 г. намечено увеличить производство пищевых рыбных продуктов не менее, чем на 47%. ШУ съезд ставит задачу повысить качество, расширить ассортимент и улучшить питательную ценность и вкусовые достоинства рыбных продуктов, значительно увеличить производство и поставку торговым организациям всех видов рыбной продукции, в том числе копченой рыбы широкого ассортимента и высокого качества (Материалы ШУ съезда КПСС).
По количеству выпускаемой копченой рыбы СССР стоит на первом месте в мире, значительно опережая другие страны. По данным ФАО и В08 на долю СССР ежегодно приходится более 33% мирового выпуска копченой рыбы (Статистические данные ЦНИШВИРХ, 11., 1973).
Копчение является одним из физико-химических способов консервирования рыбы, а также особым технологическим приемом для придания своеобразного вкуса и аромата готовым рыбным изделиям.
Еыба холодного копчения - сравнительно стойкий продукт со специфическим запахом копчености. Считается, что при температуре около 0°С качество рыбы сохраняется в течение двух месяцев (Макарова Т.И., 1959). Вместе с тем известно, что при принятых в настоящее время условиях хранения (температура около 0°С и относительная влажность воздуха 85-87%), имеют место случаи, когда органолептические свойства рыбы и ее внешний вид ухудшаются раньше этого срока. При этом поверхность рыбы становится тусклой; ткани, вследствие потери влаги, сухими и более солеными, уменьшается масса; свежесть, полнота и сила аромата и вкуса копчения теряютсяі появляется привкус и запах окислившегося жира.
Поэтому одной из актуальных задач, стоящих перед рыбной промышленностью и торговлей, является изыскание таких методов хранения рыбы, которые способствовали бы замедлению развития нежелательных процессов и обеспечили сохранение первоначального качества копченой рыбы. Для доетияения этой цели необходимо использовать современные способы хранения и упаковывания копченой рыбы.
В последние годы за рубежом большое распространение получил способ упаковывания различных пищевых продуктов в пленочные пакеты под вакуумом или с заполнением пакетов инертным газом. В нашей стране в ряде универсамов имеются вакуум-упаковочные машины, однако для многих продуктов, в частности, для рыбы, эти способы упаковывания достаточно не отработаны, а влияние способов упаковки на сохранение первоначального качества не изучено.
В отечественной литературе еще недостаточно освещено влияние полимерных пленок и способов упаковывания на сохраняемость качества копченой рыбы»
Целью работы было изучение влияния способов упаковывания копченой рыбы в пакеты из комбинированной полимерной пленки полиэтилен-целлофан, тіш-2, выпускаемой отечественной промышленностью, на сохранение первоначального качества копченой рыбы. Эта пленка допущена Главным санитарно-эпидемиологическим Управлением Министерства здравоохранения СССР в качестве упаковочного материала для рыбопродуктов,
В работе поставлены следующие задачи:
1. Обобщить имеющиеся литературные данные:
а) о сущности процесса копчения влияние некоторых факторов на аромат и сохранение качества готовой продукции;
б) о применении пленочной упаковки;
в) о методах упаковки и о влиянии некоторых способов упаковывания на сохранение качества копченой рыбопродукции.
2. Изучить динамику изменения качества копченой рыбы в процессе ее хранения в зависимости от способа упаковывания.
3. Сделать заключение о влиянии способов упаковывания на сохранение качества копченой рыбы и предложить рациональный способ ее упаковывания.
Применение пленочной упаковки
В окружающей нас воздушной среде накапливается много вредных веществ - продуктов отхода различных производств и микроби-альной уулоры. ji этих условиях ооеспечение здоровья, долголетия людей немыслимо без предохранения продуктов питания от контакта с вредными веществами и микроорганизмами. Одним из способов удли нения срока сохранения ценных качеств продуктов питания является упаковка их в соответствующие пленочные материалы (Гуль &&., 1972).
Пищевые продукты нуждаются в легкой, надежной упаковке, сохраняющей высокое качество их в различных условиях транспортировки и хранения ( ЪоуСб Я., Long P., Ao6ext$on U., 1972).
За рубежом в течение последних 10 лет пленочные полимерные материалы нашли широкое применение в качестве упаковочных материалов. Существенное развитие рыбной промышленности обуславливает необходимость значительного снижения потерь, связанных с порчей рыбопродукции при хранении (Мюллер Г., 1965).
Основное назначение упаковочных материалов - защитить продукты от воздействия внешней вреды (атмосферной влаги, света, кислорода, воздуха и др.) и замедлить протекающие в продуктах физические и химические процессы, вызывающие изменение их качества. Кроме того, упаковка дает возможность улучшить санитарно-гигиенические условия хранения, снизить до минимума потери массы и сохранить первоначальное качество продуктов (Монтицкий Р.Н., 1963; Lonoe В., 1963; ґгазег АД963; 6W? / e 6., 1972; Зхи ег к 1972)
Достижения современной науки и техники открывают большие возможности для создания новых видов упаковки; удовлетворяющих возросшим требованиям промышленности. Герметичность, т.е. свето-, водо-, жиро-, паро- и газонепроницаемость созданных материалов, возможность упаковки продуктов под вакуумом и замены воздуха внутри нее - инертным газом - все это позволяет сохранить продукты в их первоначальном состоянии более длительное время, чем при способах упаковки, применявшихся ранее (dc6tfziocfe6etfy375, Восконянц О.И., 1973).
Упаковка товаров играет важную роль в розничной торговле самообслуживания. Не случайно бурное развитие этой формы торгов ли совпало с ростом производства пластиков, предназначенных для изготовления упаковочных материалов ( HetnxLck %-, 1962).
К 1975 г. по методу самообслуживания будет продаваться около Щь всех товаров, по сравнению с 16, в 1970 г. Переход на торговлю по методу самообслуживания сдерживается недостатком товаров в расфасованном виде. Расширение продажи товаров в мелкой упаковке имеет большое народно-хозяйственное значение. Продажа расфасованных товаров по сравнению с отпуском в развес дает значительный экономический эффект не только вследствие ускорения обслуживания покупателей и повышения эффективности труда продавцов, но и за счет снижения размеров естественной убыли (Ванькевич В.П», 1969). декабрьский 1969) Пленум ЦК КПСС, письмо ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ "Об улучшении использования резервов производства и усилении режима экономии в народном хозяйстве" поставили задачу повышения эффективности общественного производства, его интенсификации, роста производительности труда и более экономичного использования материальных и трудовых ресурсов (КПСС в резолюциях и решениях съездов, конференций и пленумов ЦК, том 10, 1969-1971, М., 1972).
Одним из факторов, обеспечивающих решение этой задачи, является сохранение качества и количества продукта общественного производства. При этом роль тары и упаковки общеизвестна. Так, в рыбной промышленности естетственная убыль при хранении только мороженой рыбы в течение шести месяцев составляет 2%. При упаковке рыбы в газонепроницаемые пленки можно сохранить рыбу с минимальными потерями массы в те же и даже большие сроки без изменения качества.
Используемая в рыбной промышленности тара, несмотря на огромные затраты на ее производство и эксплуатацию, в настоящее время не выполняет в полной мере свою основную функцию - сохранение продукции. Недоброкачественная упаковка приносит народному хозяйству громадные убытки, которые только по соленым рыботоварам ориентировочно составляют 50 млн. рублей в год. Поэтому к 1980 г, промышленность выпустит пакетов из полимерных материалов 1-1,3 млрд. штук (Бамм A.M., 1968).
Выбор и обоснование методов исследования
Обобщение литературных данных позволяет сделать следующие выводы:
I. Аромат копчения связан с проникновением в обрабатнвае-мый продукт компонентов дыма, несущих специфические приятные запахи. Пряный аромат копчения связан с суммарным воздействием на органы обоняния небольших количеств фенолов, карбонильных соединений, летучих кислот и др. соединений. Главное место среди аро-матообразующих компонентов дыма принадлежит фенолам.
Вкус копчения обусловливается проникающими в продукт фенолами, а также кислотами дыма и карбонильными соединениями. Поэтому было интересно посмотреть, какие изменения претерпевают фенолы и летучие жирные кислоты, выделенные из скумбрии холодного копчения при хранении в зависимости от способа упаковки, т.к.эти данные отсутствуют в литературе.
Окрашиванию копченых продуктов способствуют карбонид-амин-ные реакции, протекающие на поверхности и в тонком поверхностном слое продукта. Цвет является одним из наиболее важных органолепти ческих показателей качества готовой продукции. По изменению интенсивности окраски судят о изменении качества копченой рыбы. Для объективизации органолептической оценки цвета в последнее время используют спектрофотометрические методы анализа. Антиокислительный эффект копчения является результатом Сй-нергического действия фенольных компонентов дыма, в первую очередь высококипящих фенольных веществ типа пирогаллола, алкиль-ных производных пирогаллола и пирокатехина. Однако при хранении копченой рыбы в традиционной упаковке (в пергаменте) процессе гидролиза и окисления липидов быстро приводят к снижению первоначального качества и порче продукции. Из обзора литературы видно, что для торможения этих процессов необходимо хранение готовой продукции в изолированной от воздуха упаковке.
Бактерицидное действие компонентов дыма зависит от их химической природы: кислоты наиболее эффективно подавляют спорообра-зующие виды, фенолы - банальную и условно патогенную микрофлору. Приведенные данные подтверждают правильность дальнейших более детальных исследований по изучению влияния способов упаковки копченой рыбы на сохранение ее первоначального качества.
2. Применение полимерных синтетических пленок для упаковки рыбопродукции полиэтилена низкой плотности и полиэтилен-целлофана способствует сохранению первоначальных свойств копченой рыбы, причем вакуумный и газонаполненный способы упаковки из-за снижения концентрации кислорода в упаковке способствуют уменьшению окислительных процессов, а углекислый газ. замедляет бактериологические процессы. Однако применение полиэтилена для упаковки жирной копченой рыбы нежелательно, т.к. полиэтилен вступает во взаимодействие с липидами рыб, в то время, как ПЦ-2 является жиростойкой пленкой.
3. Во ВНИРО, ДИНЮ, ТИНРО и НИКИМРП были поставлены ориентировочные опыты по влиянию вакуума в сочетании с некоторыми полимерными пленками на сохраняемость сельди, скумбрии и балыков рыб холодного копчения. Однако эти исследования ограничивались, в основном, определением перекисных и кислотных чисел и микробиологических исследований.
Не известно также, какие изменения претерпеваю! в процессе хранения, в зависимости от способа упаковывания в полимерную пленку ПЦ-2: фенолы, летучие жирные кислоты, вещества, обусловливающие аромат копченой рыбы и др. показатели, характеризующие качество рыбы холодного копчения, которые были выбраны в работе.
Объектом исследования была выбрана атлантическая скумбрия Scomiex icomBtuilt являющаяся в настоящее время основным и наиболее перспективным промысловым видом Атлантического океана. Улов ее растет из года в год и в 1972 году составил 3150 тыс. тонн (ЦНИИТЭЙРХ, 1974).
Атлантическая скумбрия - стайная пелагическая рыба. Благодаря отсутствию у нее плавательного пузыря скумбрия может быстро совершать вертикальное перемещение в толще воды, то поднимаясь к поверхности, то опускаясь на некоторую глубину.
К атлантической скумбрии относится рыба с веретенообразным, покрытым мелкой циклоидной чешуей телом. Голова коническая. Спинных плавников два (первый колючий, находится от второго на зна чительном расстоянии). Позади второго спинного и анального плавников по Ц 6 маленьких дополнительных плавничков. Грудные плавники сидят высоко. На боках хвостового стебля по два небольших слабо различенных киля (Никольский Г.В., 1954),
Размерная характеристика атлантической скумбрии: длина 16--39 см, наибольшая высота 3-9 см, наибольшая толщина 2,6 см, масса 60-880 г. Соотношение масс отдельных частей тела (в %): тушка 60-75, голова 16-30, внутренности 8-20, кости 4,5-9, плавники 0,6-1,7, чешуя 0,8, икра 0,7-5,0, молоки 0,8-5,4, печень 0,7--1,7. Выход филе 53-68 .
Ценность скумбрии как продукта питания определяется значительным содержанием протеина (белка). Однако помимо полноценных белков в скумбрии содержатся хорошо усвояемые жиры, минеральные вещества, а также небольшое количество углеводов.
Усвояемость белков мяса скумбрии равна 97%, а жиров - 91%.
В скумбрии содержится следующее количество минеральных веществ: калия - 277 мг/%, кальция - 40 мг/%, железа -1,2 мг/%, магния - 87 мг/%, фосфора - 234 мг/%, йода до 190 мг/%. Воды в скумбрии содержится 50,4-80,1% (Быков В.П., 1972; Кизеветтер Й.В., 1973).
Изменение цвета кожи скумбрии холодного копчения
Основными физико-химическими методами испытаний копченой рыбы для контрольной проверки ее качества предусмотрены в ГОСТ определение содержания влаги и соли.
При наблюдении за изменениями в процессе хранения массы рыбы, влаги и соли были получены следующие результаты.. При хранении скумбрии, незащищенной пленкой, происходило постепенное уменьшение массы рыбы до 26% через 2 месяца хранения, а через 3 месяца доходило до ЪЩ от первоначальной (табл.8). Потери массы рыбы обсуловлены, главным образом, обезвоживанием тканейе что в свою очередь, приводило к увеличению ее солености. Рыба по сравнению с наземными животными и растениями имеет более гидратиро ванные ткани. Вода - наиболее активный компонент тканей, поэтому при хранении скумбрии наблюдалось постепенное уменьшение воды с поверхности рыбы. В процессе потери влаги движение воды в скумбрии основано на явлении осмоса и диффузии. При этом уменьшение влагосодержания рыбы на первом этапе хранения осуществлялось за счет частичной потери влаги с поверхности. Вследствие этого осмотическое равновесие в теле рыбы нарушалось за счет передвижения воды из внутренних слоев к поверхностным, котоые уже частично обезвожены. В результате поверхность скумбрии через 30 суток хранения становилась морщинистой, в области приголовка, а затем хвостового стебля, на поверхности высуупада соль, что значительно ухудшало внешний вид продукта. Потерь массы, изменений водер-жания влаги и соли при хранении образцов в других видах упаковки практически не происходило (табл. 8). Не наблюдалось и изменения внешего вида скумбрии, хранившейся в ІЩ-2 независимо от способа упаковки.
Наблюдения за интенсивностью окраски кожи скумбрии показали полное совпадение оценки изменения цвета, определяемой визуальным методом и при помощи регистрирующего спектрофотометра СФ-І4 (табл. 9).
Была выявлена саедующая-закономерность; при хранении скумбрии холодного копчения, упакованной в пергамент, интенсивность окраски постепенно понижалась (поверхность становилась тусклой), что сразу отразилось на показаниях спектрофотометра. Коэффициент, характеризующий интенсивность окраски, резко снижался от шалось, но оставалось значительно большим по сравнению с упаковкой в атмосфере углекислого газа. Таблица 7
Изменение газовоздушной среды в пакете из полимерной пленки в процессе хранения скумбрии холодного копчения, в процентах (по Макашеву А,П., 1973) Продолжительность Скумбрия, упакованная в пакеты из ПЦ- хранения, в сутках = В атмосфере С02 Фиксирующим способом 1 /jfe 0 д Исходные данные 86-90 8,4-11,2 1,6-2,8 79,1 20,9 Через 40-67 7,8-27,9 64,9-91,2 1,9-3,2 94,0-97,3 2,7-6,0 ч " "-" rrf - - f frf
Основными физико-химическими методами испытаний копченой рыбы для контрольной проверки ее качества предусмотрены в ГОСТ определение содержания влаги и соли.
При наблюдении за изменениями в процессе хранения массы рыбы, влаги и соли были получены следующие результаты.. При хранении скумбрии, незащищенной пленкой, происходило постепенное уменьшение массы рыбы до 26% через 2 месяца хранения, а через 3 месяца доходило до ЪЩ от первоначальной (табл.8). Потери массы рыбы обсуловлены, главным образом, обезвоживанием тканейе ванные ткани. Вода - наиболее активный компонент тканей, поэтому при хранении скумбрии наблюдалось постепенное уменьшение воды с поверхности рыбы. В процессе потери влаги движение воды в скумбрии основано на явлении осмоса и диффузии. При этом уменьшение влагосодержания рыбы на первом этапе хранения осуществлялось за счет частичной потери влаги с поверхности. Вследствие этого осмотическое равновесие в теле рыбы нарушалось за счет передвижения воды из внутренних слоев к поверхностным, котоые уже частично обезвожены. В результате поверхность скумбрии через 30 суток хранения становилась морщинистой, в области приголовка, а затем хвостового стебля, на поверхности высуупада соль, что значительно ухудшало внешний вид продукта. Потерь массы, изменений водер-жания влаги и соли при хранении образцов в других видах упаковки практически не происходило (табл. 8). Не наблюдалось и изменения внешего вида скумбрии, хранившейся в ІЩ-2 независимо от способа упаковки.что в свою очередь, приводило к увеличению ее солености.
Результаты изменения летучих редуцирующих веществ
В результате этих процессов можно с большой вероятностью ожидать изменений вкуса рыбы. Коэффициент парной корреляции между амино-аммиачным азотом и общей микробной обсемененностью составил для скумбрии, упакованной в пергамент, в ПЦ-2 фиксирующим способом, под вакуумом и в атмосфере углекислого газа соответственно: 0,6735; 0,6873; 0,4916; 0,3567. Динамика накопления амино-аммиачного азота в опытных образцах скумбрии представлена на рис. 10. Известно, что накопление в продуктах больших количеств амино-аммиачного азота и, главным образом, аммиака, придает рыбе неприятные оттенки во вкусе и запахе. В рыбе, упакованной в пергамент и в ПЦ-2 фиксирующим способом, к периоду ухудшения качества через 30-45 суток количество амино-аммиачного азота резко возрастало и достигало уровня 12-15 мг на 10 мл экстракта. При хранении под вакуумом и в атмосфере углекислого газа резко подавлялась жизнедеятельность микроорганизмов как бактерий, так и плесневых грибов и дрожжей, в результате чего даже через 3 месяца хранения количество амино-аммиачного азота достигало всего лишь 7-Ю мг на 10 мл экстракта. Белок, разрушаясь, определенным образом влияет на последовательность и скорость процессов, происходящих в жирах, так как в результате разрушения структуры тканей, ослабления связи между мышечными волокнами увеличивается площадь соприкосновения воды и жира, что вызывает ускорение гидролиза жира. Замечена корреляционная связь между продуктами распада белка (амино-аммиачным азотом) и продуктами гидролиза жира (кислотным числом), которая составила для скумбрии, упакованной в пергамент 0,9996, а для скумбрии, упакованной в ПЦ-2 фиксирующим способом 0,8884, что указывает на высокую степень связи между этими показателями.
В результате слошшх окислительно-восстановительных реакций, обусловленных расщеплением белка и жира, в тканях копченой скумбрий в процессе ее хранения накапливаются летучие вещества. Некоторые из этих веществ обладают редуцирующими свойствами. Изменение летучих редуцирующих веществ характеризует изменение летучих компонентов, обусловливающих аромат пищевых продуктов» Как известно, при порче рыбных продуктов общее количество летучих редуцирующих веществ резко увеличивается. Анализ летучих редуцирующих веществ показал значительное увеличение их количеств в случае упаковки в пергамент и в ПЦ-2 фиксирующим способом (рис. II), что можно объяснить,по нашим данным,жизнедеятельностью и резким увеличением количества микроорганизмов, которые вызывали распад белка и жира. Замечена корреляционнная связь между летучими редуцирующими веществами и общей микробной обсе-мененностью, которая составила для скумбрии, хранившейся в перга-ментет0,8293, а для скумбрии, хранившейся в пленке, упакованной фиксирующим способом,- и,6947, что указывает на высокую степень корреляционной связи между этими показателями. При подавлении жизнедеятельности микроорганизмов под вакуумом и в атмосфере углекислого газа увеличения летучих редуцирующих веществ не наблю-далось
Замечена корреляционная связь между летучими редуцирующими веществами и продуктами лидролиза жира (кислотным числом), которая составляла дл скумбрии, упакованной в пергамент 0,9630, а для скумбрии, упакованной в ПЦ-2 фиксирующим способом 0,8669, что такав указывало на высокую степень связи между этими показателями. Коэффициент корреляции между летучими редуцирующими веществами и продуктами гидролиза белка (амино-аммиачным азотом) составил для скумбрии, упакованной в пергамент 0,8941, а для скумбрии, упакованной в ПЦ-2 фиксирующим способом 0,9065, что также показывает на высокую степень связи между этими показателями. Коэффициент корреляции между летучими редуцирующими веществами и продуктами окисления жира (карбонильными соединениями) составил для скумбрии, упакованной в ПЦ-2 фиксирующим способом 0,7849, что указывало на высокую степень связи между этими показателями. В то время, как при хранении скумбрии, упакованной в ПЦ-2 под вакуумом и в атмосфере углекислого газа в результате того, что все биохимические процессы резко заторможены и коэффициенты корреляции указывали лишь на слабую и умеренную тесноту связи, между этими показателями.
