Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. Рыбные продукты и проблема здорового питания 11
1.2. Химический состав и биологическая ценность рыбных продуктов 18
1.3. Состояние и перспективы использования рыбного сырья 21
1.4. Влияние свойств рыбного сырья на качество и выход готовых изделий 30
1.5. Влияние растительных наполнителей на выход и качество рыбных фаршевых изделий. 40
1.6. Применение ферментов в пищевом производстве..,, 51
2. Объекты и методы исследования 57
2.1. Объекты исследования 57
2.2. Методы исследования 60
2.3. Постановка эксперимента 64
2.4. Экспериментальные данные и их обработка 68
3. Результаты исследования 74
3.1. Исследование влияния гороховой, рисовой, гречневой и кукурузной муки на качество полуфабрикатов из мяса пресноводных рыб 74
3.2. Исследование влияния текстуратов на пищевую ценность полуфабрикатов из мяса пресноводных рыб 80
3.3. Определение оптимального количества вносимых текстуратов 83
3.4. Исследование влияния животного белка «Белмикс» на качество полуфабрикатов из мяса пресноводных рыб 87
3.5. Определение оптимального количества животного белка «Белмикс» 90
3.6. Исследование влияния ферментного препарата Трансглутаминаза на
качество полуфабрикатов из мяса пресноводных рыб 92
3.7. Определение оптимального количества препарата Трансглутаминаза 95
4. Особенности вычисления себестоимости сырья и продукции из пресноводных гидробионтов 96
5. Обсуждение результатов 104
6. Выводы и рекомендации 107
Список литературных источников
- Химический состав и биологическая ценность рыбных продуктов
- Влияние свойств рыбного сырья на качество и выход готовых изделий
- Постановка эксперимента
- Исследование влияния текстуратов на пищевую ценность полуфабрикатов из мяса пресноводных рыб
Введение к работе
В «Концепции государственной политики в области здорового питання населения Российской Федерации» [105] питанию отводится роль важного фактора, определяющего здоровье населения.
Одним из основных положений этой Концепции является обеспечение широких слоев населения полноценным питанием, сбалансированным по аминокислотному и липидному составу, содержащим микронутриенты -витамины, минеральные элементы, полиненасыщенные жирные кислоты. Отсутствие в пищевых продуктах необходимых компонентов приводит к снижению неспецифической резистентности организма и развитию иммунодефицитных состояний [84, 105, 106, 113].
Перспективным направлением государственной политики в области здорового питания является создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма человека, в том числе продуктов лечебно-профилактического назначения для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, а также для снижения риска воздействия вредных веществ, особенно для населения, проживающего в экологически неблагополучных регионах [105, 164, 166].
Кроме того, в Постановлении Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 16 сентября 2003 года отмечено: «Среди факторов питания, имеющих особо важное значение для поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия населения России, важнейшая роль принадлежит полноценному и регулярному снабжению организма человека всеми необходимыми микронутриентами: макроэлементами и витаминами» [106].
Многолетние медико-биологические исследования и клинические испытания доказали, что большинство «болезней цивилизации» - атония кишечника, гипертоническая болезнь, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, рак различных участков желудочно-кишечного тракта -вызывается несбалансированным и неправильным питанием [162, 163].
В свете этого становится актуальной задача обеспечения населения продуктами, способными обеспечить здоровую жизнедеятельность организма в современных условиях. При этом необходимо учитывать низкую платежеспособность значительной части населения России, недостаточное развитие животноводства, а также низкое содержание в питании человека продуктов из растительного сырья. Производство комбинированных продуктов может решить эту задачу посредством обогащения традиционных пищевых продуктов физиологически полезными пищевыми ингредиентами. В комплексе показателей, характеризующих качество комбинированных и функциональных продуктов, следует учитывать: общехимический состав, характеризуемый массовыми долями влаги, белка, липидов, углеводов и минеральных веществ; аминокислотный состав белков; жирнокислотный состав липидов; структурно-механические характеристики; показатели безопасности; относительную биологическую ценность; органолептическую оценку и сохранение традиционных потребительских свойств у продукта, модифицируемого в функциональный. При этом надо уделять внимание оптимальному соотношению традиционных компонентов с наполнителями [3, 5, 6, 7, 16, 20].
Перспективным объектом направленного обогащения являются рыбные изделия, принадлежащие к категории продукции регулярного потребления, спрос на которые сейчас повышается.
Рыбные продукты, являясь источником полноценного животного белка, занимают значительную долю в рационе питания (около 30 кг в год). Основным видом таких изделий, вырабатываемых предприятиями, являются полуфабрикаты. Удельный вес производства в этой группе достигает 70 % [98, 136] Однако, среди этих 70 % преобладают замороженное филе и замороженные рыбные стейки, а фаршевые полуфабрикаты составляют менее 15 % от их общего выпуска. Более того, все фаршевые полуфабрикаты производятся из морской и океанической рыбы и ассортимент таких изделий очень ограничен видовым составом сырья. В производственных условиях и в настоящее время для фаршевых изделий используют рыбное сырье невысокой пищевой ценности: минтай, путассу, ставриду и т.д., что соответственно сказывается на пищевой ценности и органолептических показателях готовых изделий.
Россия обладает огромными перспективами развития рыболовства на внутренних водоемах, однако промышленная переработка пресноводных рыб на фаршевые изделия фактически отсутствует.
Большая часть пресноводных водоемов на Северо-западе России находится в местах с низкой плотностью населения, большинство которого страдает от безработицы. Развитие рыболовства на внутренних водоемах позволит обеспечить занятость местного населения, снизив социальную напряженность и ряд связанных с этим проблем. Производство по переработке пресноводных рыб на фаршевые полуфабрикаты возможно организовать на базе малых предприятий, так как оно не требует сложного и дорогостоящего оборудования. Готовые изделия, после замораживания, можно поставлять как в местную розничную торговлю, так и в другие города.
Наиболее распространенные в пресноводных водоемах Северо-запада России виды рыб - щука, судак, лещ - уступают по пищевой и органолептической ценности морским видам рыб. Щука, лещ и судак относятся к тощим рыбам, содержание в них липидов, белков и минеральных веществ меньше, чем в морских видах рыб. Поэтому, для переработки пресноводных рыб на пищевые продукты, необходимо их обогащение различными растительными ингредиентами, повышая, таким образом, их биологическую и энергетическую ценность. В современном питании, особенно в условиях малоподвижного образа жизни, при небольших энергозатратах, следует уделить внимание оптимальному соотношению рыбного сырья и растительного компонента.
В связи с этим, разработка рецептур и технологии производства полуфабрикатов из пресноводных гидробионтов, которыми богаты водоемы Северо-запада России, совершенствование качественного состава основных компонентов путём обогащения растительными наполнителями, является актуальной задачей для предприятий рыбоперерабатывающей отрасли.
Цель работы:
Научное обоснование пищевой ценности пресноводных гидробионтов и целесообразности их промышленного использования;
Разработка и научное обоснование рецептур фаршей из пресноводных рыб;
Научное обоснование использования вспомогательных ингредиентов при производстве рыбных фаршей;
Научное обоснование использования ферментов в рыбоперерабатывающей промышленности применительно к производству фарша и фаршевых продуктов.
Задачи исследования:
Проанализировать имеющиеся в научно-технической литературе данные по использованию продуктов переработки пресноводной рыбы, растительных наполнителей из муки гороха, риса, кукурузы и гречихи; использование ферментных препаратов при производстве продуктов питания;
Определить функциональные свойства муки гороха, риса, кукурузы и гречихи;
Дать научное обоснование использования растительных текстуратов и белоксодержащих добавок для производства рыбных полуфабрикатов и фаршей;
Определить количественное и качественное влияние вводимых ингредиентов на органолептические, технологические, физико-химические показатели качества и биологическую ценность готовых изделий;
Разработать технологические рекомендации по переработке пресноводной рыбы в зависимости от ее вида и посмертного состояния;
Разработать новые виды фаршевых изделий из пресноводной рыбы, улучшенные по пищевой и биологической ценности, по содержанию растительных пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ;
Разработать технологию переработки пищевых рыбных отходов от разделки рыбы и нетоварного ассортимента с целью получения пищевого фарша, оценить качество полученного продукта по механическим и реологическим показателям;
Дать технико-экономический анализ разработанных технологий; Разработать техническую документацию на полученную продукцию и получить патент на способ производства. Научная новизна работы:
1) Научно обоснованы технология и состав нового вида пищевого продукта сложного сырьевого состава на основе пресноводного рыбного сырья с добавлением компонентов растительного происхождения.
2) Установлены закономерности влияния вносимых добавок на показатели качества готовых изделий (физико-химические и реологические показатели, органолептическая оценка) и пищевую ценность (массовая доля белка, пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ).
Показано, что при оптимизации содержания вносимых добавок целесообразно учитывать сразу несколько показателей качества рыбных котлет (органолептическая оценка, реологические показатели, пищевая ценность) и применять в качестве комплексного критерия оптимизации обобщённую функцию желательности.
Исследовано использование ферментного препарата «Актива ЕВ» для улучшения структуры продукта сложного сырьевого состава.
Обосновано введение в рецептуру гороховой, рисовой, кукурузной и гречневой муки и обогащение фаршей животным белком.
Практическая ценность диссертационной работы:
1. Изучены состав, физико-химические и технологические свойства фаршей из пресноводных рыб и растительных текстуратов.
2. Апробированы и выбраны оптимальные соотношения рыбного фарша, белкового препарата (Белмикс) и растительных текстуратов в полуфабрикатах.
Разработаны рекомендации и технологическая схема производства полуфабрикатов из малоценных пресноводных рыб с добавлением растительных текстуратов.
Разработана нормативно-техническая документация: ТУ 9266-001-02068491-05, рецептуры, технологические инструкции на «Котлеты из мяса пресноводных рыб», введенные в реестр Госстандарта России 21.03.2005 за № 297. Получен патент РФ № 2287304 от 21.11.2006 г «Способ производства пищевого продукта», авторов Горбатовского А.А., Шлейкина А.Г., Ишевского А.Л., Лучкова Д.В.
Апробация работы и публикации: Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-технических профессорско-преподавательских конференциях СПбГУНиПТ 2002-2006 гг.;
Научно-технической конференции молодежи, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга, апрель 2003 г; 7-ой Международной научной конференции «Адаптация к условиям АПК РФ», Москва, май 2004; Международной конференции «Технологии здорового питания», Москва, июнь 2004; 1-ой Международной научно-технической конференции творческой молодежи «Технологические и эколого-экономические проблемы пищевой промышленности и их решение в России и Финляндии», Санкт-Петербург, март 2005.
Публикации: По результатам работы опубликованы 12 печатных работ, получен патент РФ № 2287304 от 21.11,2006 г «Способ производства пищевого продукта».
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников, включающих 180 наименований, в том числе 13 иностранных, и 8 приложений. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 8 рисунков, 35 таблиц. Приложения к диссертации представлены на 60 страницах.
Химический состав и биологическая ценность рыбных продуктов
Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, вкусовым качествам рыба широко применяется в повседневном рационе, а также в детском и диетическом питании. По пищевой ценности мясо рыбы не уступает мясу теплокровных животных, а во многих отношениях даже превосходит его. Рыбное сырье, особенно морского и океанического происхождения, содержит сопоставимое с мясом наземных животных количество белка. В рыбе и морепродуктах содержатся такие необходимые для человека соединения, как незаменимые аминокислоты, в том числе лизин и лейцин, незаменимые жирные кислоты, включая эйкозопентаеновую и докозогексаеновую, жирорастворимые витамины, микро- и макроэлементы в благоприятных для организма человека соотношениях. Особое значение имеет метионин, относящийся к липотропным противосклеротическим веществам. По содержанию метионина рыба занимает одно из первых мест среди белковых продуктов животного происхождения. Благодаря присутствию аргинина и гистидина рыбопродукты полезны для растущего организма [117]. Белок рыбы отличается хорошей усвояемостью. По перевариваемости рыбные и молочные продукты идентичны и занимают первое место. Основной причиной более легкого усвоения рыбы является особенность структуры ее тканей. Если в мясе теплокровных животных содержится, кроме мягкой мышечной ткани, значительный процент более грубой соединительной и некоторое количество эластина, то в мышечной ткани рыбы количество соединительной ткани приблизительно в 5 раз меньше, чем в мясе теплокровных животных, и составляет всего от 0,6 до 3,5%, а эластин практически отсутствует. По калорийности 1 кг мяса может быть заменен 1,5 кг свежей, 1 кг соленой и 0,5 кг сушеной рыбы. По интегральному скору рыба удовлетворяет суточную потребность человека в животных белках на 7-24 %, в жирах - на 0,1-12 %, в том числе в полиненасыщенных жирных кислотах - на 0,1-18% [135, 151].
Для обогащения комбинированных продуктов минеральными веществами рекомендуются методы обработки, направленные на комплексное использование всех частей тела рыбы, в том числе костей, в которых содержание минеральных веществ выше, чем в других тканях. Органы и части рыб по химическому составу отличаются друг от друга (табл. 2).
Рыба богата калием, кальцием, магнием, фосфором, хлором, серой. Содержание фосфора в мясе рыб составляет в среднем 0,20 - 0,25 %. Особенно большое физиологическое значение имеют содержащиеся в рыбе в очень малых количествах такие элементы, как железо, медь, йод, бром, фтор и др. С помощью рыбы можно удовлетворить потребность организма в железе на 25 %, фосфоре - на 50 - 70%, магнии - на 20 % . Морепродукты являются богатым источником йода. В среднем в пресноводных рыбах содержится 6,6 мкг йода на 100 г сухого вещества, в проходных - 69,1 мкг, в полупроходных - 26 мкг, в морских - 245 мкг. Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, а также вкусовым качествам, рыба широко применяется в повседневном рационе, а также в детском и диетическом питании [1, 3, 29, 151].
В последнее время в общемировом вылове возросла доля мелких рыб и рыб пониженной товарной ценности, малопригодных для производства высококачественных пищевых продуктов по традиционным технологиям. В целом это привело к уменьшению подушевого потребления рыбы и морепродуктов - с 22,4 кг в 1980 г. до 9,8 кг в 1997 г. (что приближается к предельному жизненно необходимому уровню). Возник острый вопрос о повышении экономической целесообразности использования улова и возможности рационального расходования рыбного сырья [171].
Выход из создавшегося положения можно найти путем разработки и применения новых технологий. Выход съедобной части - важнейший критерий оценки способа переработки рыбы. В этом смысле производство рыбного фарша можно считать наиболее рациональным и современным направлением отрасли. При этом выход съедобной части рыбы достигает 40 -60%, тогда как при филетировании он составляет всего 28 - 33%. Применение сепараторов дает возможность получать съедобное мясо из отходов от филетирования рыбы, включающих хребтовую кость с прирезями мяса, обрезки, кусочки теши рыбы и т.д. [135].
К преимуществам производства рыбного фарша как способа комплексной переработки водного сырья относятся также: - возможность обработки разнообразных видов рыбы, в том числе и не пригодных для филетирования на механизированных линиях; - практически безотходное производство - несъедобные части тела рыбы идут на кормовую муку, рыбий жир, клей, жемчужный пат, ферментные препараты, туковые удобрения и т.д.; - снижение трудоемкости обработки рыбы благодаря большим возможностям механизации и автоматизации процессов производства фарша;
Влияние свойств рыбного сырья на качество и выход готовых изделий
Кроме общих причин, вызывающих нежелательные изменения в замороженном рыбном сырье (микробиальная обсемененность сырья на промежуточном этапе вылов - замораживание, неправильный режим замораживания, допущенное размораживание рыбы при хранении и транспортировке и т.д.), рыбный фарш подвержен действию дополнительных факторов, которые значительно интенсифицируют эти изменения. К ним относятся: разрушение первоначальной структуры мяса вследствие измельчения, содержание в массе измельченного мяса тканей, ускоряющих нежелательные процессы в фарше, например жира, красных мышц, почек, крови, кожи и др.; попадание в фарш некоторого количества воздуха в процессе отделения мяса от костей и перемешивания.
Процесс механического отделения мяса вызывает значительное разрушение его первоначальной структуры и ускорение многих химических реакций, вероятно, вследствие высвобождения ферментов из клеточных структур, а также контакта ферментов с субстратами. В связи с этим при хранении мороженый фарш быстрее подвергается неблагоприятным изменениям, чем филе. Однако эти изменения зависят от вида рыбы и ее химического состава. В рыбе большое значение имеет содержание подкожного жира. Скорость окисления прямо пропорциональна количеству жира, и жирная рыба при прочих равных условиях будет портиться быстрее. В фарше из жирной рыбы содержится больше белково-лииидных комплексов, чем в сырье других видов обработки.
Самой низкой водоудерживающей способностью обладает среднеизмельченный фарш с частицами размером 1 мм. При размере частиц более или менее 1 мм водоудерживающая способность возрастает, что в первом случае обусловлено уменьшением степени повреждения первоначальной структуры мышечной ткани, а во втором - возрастающей долей фракции белков, растворимых в воде и набухающих в процессе связывания воды.
Наибольшие физические и химические изменения в измельченном мясе рыбы происходят в начальный период хранения (обычно до 1 мес.) [18, 22].
Механическое разрушение мяса во время сепарации вызывает также некоторые изменения его химического состава, как правило, неблагоприятные с точки зрения сохранения качества фарша. Кроме того, при сепарации из измельченного мяса удаляется некоторая часть соединительной ткани. Это подтверждают результаты сравнительных исследований [31 ] химического состава мяса, отделенного механически и вручную. В мясе, отделенном механически, содержится значительно больше жира и меньше - белков стромы. Однако, существенного различия в содержании миофибриллярного белка и золы не установлено.
Присутствие тканей, ускоряющих нежелательные физико-химические изменения в фарше, чаще всего связывают с недостаточно тщательным обескровливанием рыбы и неполным удалением почек во время первичной обработки. При чрезмерном прижатии ленты к барабану сепаратора в фарш попадает значительное количество красного мяса и кусочков кожи. Отрицательное влияние присутствия этих тканей в фарше на качество и сроки его возможного хранения отмечено во многих работах. В общем, можно утверждать, что перечисленные выше факторы ускоряют окислительные и гидролитические процессы, происходящие в жире, а также уменьшение растворимости белков в мороженом рыбном фарше. Их влияние заметнее проявляется по мере увеличения срока хранения (обычно после одного месяца хранения) и возрастает с увеличением содержания этих тканей в фарше [23, 97]. В фарше из жирной рыбы, содержащем кровь, ткани почек, темное мясо и кожу, особенно интенсифицируются процессы окисления жира. При одинаковом их содержании в фарше (1 %) сильнее всего действуют почки и кровь, слабее кожа. В количествах, практически встречающихся в фарше, кожа играет роль основного катализатора окислительных процессов жира, что, вероятно, связано с наличием подкожного жира. В фарше из тощей рыбы кровь, почки, кожа и темное мясо ускоряют главным образом процессы гидролиза жира до свободных жирных кислот. Наибольшей активностью обладают почки и кровь, а самой низкой - кожа, независимо от содержания этих тканей в фарше. Остатки в фарше названных тканей снижают не только продолжительность его хранения, но и технологическую пригодность. Изделия из фарша, полученного из тушек, обладают меньшей технологической ценностью, чем из обесшкуренного филе.
Такой пористый, очень липкий и пластичный материал, как фарш, весьма подвержен воздействию воздуха. Воздух проникает в фарш главным образом в момент сепарирования мяса и во время его перемешивания со стабилизирующими добавками. Отделять воздух от фарша с помощью подпрессовки не рекомендуется, так как возможно разрушение его крупнозернистой структуры. Только в атмосфере инертных газов фарш можно освободить от воздуха без заметного ухудшения его консистенции.
Различия химического состава мяса пресноводных и морских рыб обусловлены средой их обитания. Морские рыбы, для предотвращения дегидратации в гипертонической среде, должны постоянно заглатывать морскую воду и экскретировать соли, тогда как пресноводные виды должны экскретировать воду, чтобы предотвратить оводнение. В качестве защиты от обводнения, пресноводные рыбы содержат примерно в 10 раз больше внутренних жидкостей, чем морские. Механизм осморегуляции основан на регуляторной функции мочевины, содержание которой у пресноводных рыб, по сравнению с морскими рыбами, увеличено в 10 и более раз. Результатом конечного азотистого обмена у пресноводных гидробионтов является аммиак и мочевина, причем аммиак образуется первым. Как и морские, пресноводные рыбы способны синтезировать полиненасыщенные жирные кислоты, но состав жирных кислот у пресноводных и морских рыб существенно отличается: содержание Cis ненасыщенных жирных кислот у пресноводных рыб выше, чем у морских.
Постановка эксперимента
Технологическая схема представлена в Приложении 2.
По предварительно составленным рецептурам сначала в лабораторных условиях готовили образцы полуфабрикатов, затем на основании лабораторных исследований, оценки органолептических и физико-химических показателей качества готовых изделий и установления оптимальных количеств добавок созданные рецептуры были испытаны в производственных условиях.
В лабораторных условиях тонкое измельчение рыбного сырья производилось на миникуттере. При этом время измельчения зависело от вида рыбы и способа ее разделки и составляло 2,5 - 3 минуты до температуры не выше плюс 5 С. Далее на рабочем ходу машины добавляли животный или растительный текстурат, воду на их гидратацию и снова смешивали на средней скорости вращения ножей до однородной массы, не допуская разогрева фарша до температуры выше плюс 8 С. Затем вносили согласно рецептуре рисовую, гороховую, гречневую или кукурузную муку и добавляли воду на ее гидратацию и снова смешивали в течение 1,5-2 минут до получения однородной массы. В последнюю очередь добавляли соль, специи и ферментный препарат. Конечная температура фарша не превышала 16 - J 8 С.
После приготовления фарша, его оставляли для созревания в холодильной камере при температуре плюс 6 С в течение 2 часов для образования устойчивого взаимодействия ферментного препарата с белковыми компонентами фарша. Ориентировочное количество воды на замес рассчитывали по следующей формуле; Х=Ш1 -5 (2.3.1.) 100-А где А - желаемая влажность готового изделия; В - всё сырьё, загружаемое в ёмкость куттера (без воды); С - масса сухих веществ этого сырья, кг; Х- необходимое количество воды, л.
Так как вводимые добавки обладают водопоглотательной способностью, окончательную дозировку воды устанавливали экспериментально.
Готовый фарш формовали ручным способом с применением кулинарных форм из нержавеющей стали. При этом масса тестовых котлет была 80 - 90 грамм. После формовки котлеты панировали смесью «Fischpanade» фирмы «Gewuerz Muelle Nesse» (Германия) для улучшения органолептических свойств готового продукта.
Замораживали полуфабрикаты в морозильной камере при температуре минус 18 С. Для проверки органолептических показателей полученных изделий полуфабрикаты готовили на жарочных листах в печи марки МУССОН - турбо при температуре 200 - 210 С в течение 10 -12 минут.
При проведении эксперимента в производственных условиях составление фарша производили на вакуумном куттере ВК125.00-00.000. После измельчения рыбного сырья в течение 5-6 минут, к нему добавляли текстурат животного или растительного происхождения и перемешивали на быстрых оборотах ножей (1500 об/мин) в течение 4 минут, не допуская повышения температуры сверх 7 С. Далее в куттер загружали муку и воду на ее гидратацию и перемешивали до однородного состояния в течение 3-4 минут. После образования однородной массы, в куттер засыпали соль, пряности и ферментный препарат. Созревание фарша происходило в холодильной камере при температуре плюс 4 С в течение 6 часов (время окончания созревания определили эмпирически после измерения упругости фарша на пенетрометре).
Формовка осуществлялась формовочным аппаратом МФК-2240, формовали стандартные котлеты овальной формы массой 80±5 г. После формовки котлеты панировали смесью «Fischpanade» фирмы «Gewuerz Muelle Nesse» (Германия) для улучшения органолептических свойств готового продукта.
Замораживание полуфабрикатов проводилось в морозильной камере КМ-7 в потоке холодного воздуха с принудительной циркуляцией при температуре до минус 30 С в течение 3,5 часов до среднеобъемной температуры минус 18 С.
Хранение готовых полуфабрикатов проводили морозильной камере при температуре минус 18 С в течение трех месяцев, после чего полуфабрикаты были проверены в аккредитованной лаборатории Центра ТЕСТ-С.-Петербург (протоколы испытаний в Приложении 3). Испытания подтвердили соответствие продуктов нормам СанПиН 2.3.2.1078 (индексы 1.3.1.3., 1.1.4.).
При рассмотрении технологических свойств важнейшими для наполнителей являются их пищевая ценность, коэффициент влагосвязывания и стабильность этих свойств в готовом продукте. Среди вышеперечисленных текстуратов наиболее полно этому отвечает текстурированная мука гороха. За коэффициент влагосвязывания принято количество влаги, которое связывает и удерживает текстурированная мука, кг/кг.
Исследуя коэффициент влагосвязывания растительных текстуратов, была исследована зависимость коэффициента от температуры воды. Результаты представлены на рисунке 1. По нему видно, что наиболее зависим от температуры рисовый текстурат, его коэффициент влагосвязывания может увеличиваться до 2,1 при 70 С. Наиболее стабилен по этому показателю гороховый текстурат.
Исследование влияния текстуратов на пищевую ценность полуфабрикатов из мяса пресноводных рыб
В результате экспериментов стремились не только повысить количество белка и пищевых волокон в готовом продукте, но и сохранить его потребительские свойства (органолептические показатели качества) и показатели безопасности. Поэтому для установления оптимальной массовой доли исследуемых текстуратов рассматривали не только изменения массовой доли белка при введении компонента в рецептуру, но и влаги (см. рис. 4), энергетическую ценность и балльную органолептическую оценку. При этом были учтены одновременно все четыре показателя.
Для решения такой задачи оптимизации, характеризующейся несколькими откликами, в качестве обобщённого критерия оптимизации мы использовали обобщённую функцию желательности [66]. При этом определяли такое количество текстурата, при котором обобщённая функция желательности будет иметь максимальное значение.
Для установления обобщённой функции желательности D преобразовывали измеренные значения влаги в продукте, энергетической ценности, массовой доли белка и органолептическую оценку в частные функции желательности dl, d2, d3 и d4, соответственно.
В таблице 22. приведены экспериментальные данные, отражающие изменение обобщённой функции желательности от массовой доли текстуратов в полуфабрикатах из мяса пресноводных рыб.
Экстремальные значения обобщённой функции желательности различных рецептур рассчитывали по программе «Excel-2003» «Microsoft Office». При этом получали степенное уравнение 2-ой степени, а затем по программе «Поиск решения)) находили максимальные значения обобщённой функции желательности D при различных массовых долях текстуратов.
Рецептуры с установленным количеством текстуратов были испытаны в лабораторных и производственных условиях. В процессе приготовления полуфабрикатов в производственных условиях существенных отклонений от применяемой на предприятиях технологии производства рыбных фаршевых продуктов не обнаружено.
На основании лабораторных исследований и последующих производственных испытаний разработана нормативная документация на новые виды рыбных «Котлет из мяса пресноводных рыб» ТУ 9266-001-02068491-05 (см. Приложение 5, 6).
Анализ рис 6 позволяет определить, что, согласно обобщенной функции желательности, применение каждого вида текстурата имеет точки экстремума: наиболее и наименее желательные концентрации. Так, оптимальная массовая доля горохового текстурата равна 15 %, рисового - 5 %, кукурузного - 12,5 %, гречневого - 7,5 %. Введение этих ингредиентов свыше указанных количеств влечет резкое снижение всех показателей, в первую очередь органолептических. В случае с гороховым текстуратом оптимум не является экстремумом, но дальнейшее увеличение массовой доли текстурата нецелесообразно из-за понижения массовой доли рыбного компонента.
При органолептической оценке было отмечено, что вкусовые качества и структурные характеристики разработанных изделий свойственны данному виду продуктов. На его производство составлен пакет нормативной документации.
В этом разделе работы были исследованы: - контрольные варианты каждого вида полуфабрикатов на основе фаршей из леща, щуки и судака и сухарной крошки без добавления «Белмикс»; - образцы изделий на основе фаршей из леща, щуки и судака с внесением 1 %, 2 %, 3 %, 4 % и 5 % «Белмикс» к массе готового изделия.
При разработке рецептур полуфабрикатов «Белмикс» вводили в состав рецептурной смеси, снимая одновременно эквивалентное по сухому веществу количество фарша.
Для повышения пищевой ценности изделий была произведена замена рыбного фарша, заложенного в стандартных рецептурах, на соответствующее количество «Белмикс» (его гидратация проводилась во время фаршесоставления непосредственно в куттере). На основании проведённых исследований установлено, что внесение белка «Белмикс» влияло на органолептические и физико-химические свойства готовых изделий, а также на пищевую ценность и экономические показатели.
При одинаковой рецептуре и одинаковых процентах вносимых ингредиентов отмечено, что органолептически продукты на основе фарша леща, щуки и судака были близки: вкус, запах, внешний вид и вид на разрезе таких полуфабрикатов отличался незначительно. Все дальнейшие исследования проводились на основе фарша леща, но могут быть применимы и к другому рыбному сырью.
«Белмикс» вносили в фарш в сухом виде в количестве 1. %, 2 %, 3 %, 4 % и 5 % текстурата к массе готового изделия. «Белмикс» является натуральным препаратом, получаемым из молочной сыворотки и микрокристаллической целлюлозы, и отличается высокими технологическими показателями: его влагосвязывающая способность, в зависимости от условий, равна 12 - 15. Ввиду того, что производится «Белмикс» из молочной сыворотки, то его аминокислотный состав сбалансирован в меньшей степени, чем рыбное сырье, его добавление увеличивает лишь общее содержание белка в продукте.
Увеличение массовой доли «Белмикс» в продукте способствует уплотнению его структуры, увеличению процентного содержания белка в готовом изделии и увеличению пищевой ценности продукта. Оптимальное содержание текстурата - 5 %, сверх этого количества его использование нецелесообразно из-за повышенной ломкости продукта.
Рассматривая все полуфабрикаты с текстуратом относительно контрольного образца, отмечено увеличение пищевой и биологической ценности этих изделий. С органолептической точки зрения, при соблюдении оптимального количества текстурата, продукт более стойкий к деформации, консистенция и внешний вид лучше, чем у контрольных образцов. С экономической точки зрения, добавление текстуратов значительно снижает себестоимость готовых изделий.
