Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Анализ научных и практических предпосылок разработки продуктов питания из рыб, акклиматизированных на Юге России
1.1 Основные аспекты акклиматизации рыб в водоемах и бассейнах Южного Федерального округа 13
1.2 Современное состояние и тенденции в технологии производства продуктов питания из рыбного сырья
1.3 Обзор современных способов интенсификации технологических процессов 39
ГЛАВА 2 Методология и организация. Объекты и методы исследований 45
2.1 Структура и методология проведения исследований 45
2.2 Объекты исследований 47
2.3 Методы исследований. Лабораторная аппаратура 47
ГЛАВА 3 Системный анализ технохимических свойств и биохимических показателей рыб, акклиматизированных на Юге России 62
3.1 Технохимические свойства 63
3.2 Биохимические показатели 80
3.3 Безопасность рыбного сырья и рыбных продуктов 91
3.4 Влияние состава комбикормов на пищевую ценность мышечной ткани рыб 98
3.5 Протеолитическая активность ферментов мышечной ткани рыбы 106
ГЛАВА 4 Классификация рыбного сырья по направлениям переработки 117
4.1 Определение критериев классифицирования, характеризующих основные свойства сырья 118
4.2 Разработка квалиметрической модели для расчета обобщенного показателя рациональной достаточности 125
4.3 Классификация промысловых рыб, акклиматизированных на Юге России по направлениям переработки 128
ГЛАВА 5 Изменение качества рыбного сырья в процессе хранения 143
5.1 Изучение характера посмертных изменений пиленгаса и тол столобика 144
5.2 Исследование качественных показателей пиленгаса в процессе холодильного хранения 151
5.3 Уточнение сроков хранения мороженого пиленгаса 158
Глава 6 Изучение воздействия низкочастотного электромагнитного поля на рыбное сырье 165
6.1 Изучение воздействия крайне низкочастотного электромагнитного поля на микрофлору рыбного сырья 165
6.2 Изменение гистологической структуры мышечной ткани рыб под воздействием низкочастотного электромагнитного поля 171
6.3 Интенсификация технологических процессов 179
ГЛАВА 7 Теоретические основы создания сбалансированных по составу продуктов на рыбной основе для массового потребления 189
7.1 Теоретическое обоснование и конкретизация принципов конструирования сбалансированных по составу продуктов на рыбной основе 190
7.2 Компьютерное моделирование рецептур, сбалансированных по составу рыбных продуктов 195
7.3 Формализация требований к сбалансированным по составу продуктам на рыбной основе для массового потребления 199
7.4 Подбор растительных ингредиентов для конструирования рецептур 201
ГЛАВА 8 Совершенствование технологии продуктов массового потребления из промысловых рыб, акклиматизированных на Юге России 207
8.1 Пастообразные продукты 208
8.2 Горячие маринады 214
8.3 Пресервные изделия 223
8.4 Смеси рыбоовощные замороженные 231
8.5 Копчено-вяленые рыбные изделия 239
ГЛАВА 9 Оценка пищевой ценности и сбалансированности готовых продуктов 247
9.1 Химический состав и сбалансированность пастообразных продуктов 247
9.2 Химический состав и сбалансированность горячих маринадов и пресервных изделий 253
9.3 Химический состав и сбалансированность смесей рыбоовощных замороженных 268
ГЛАВА 10 Экономическая оценка новых технологий 273
10.1 Технико-экономические показатели производства пастообразных продуктов 273
10.2 Технико-экономические показатели производства горячих маринадов и пресервных изделий 277
10.3 Технико-экономические показатели производства смесей рыбоовощных замороженных 284
Выводы 292
Список использованных сокращений 296
Список использованной литературы 297
Приложение 316
- Современное состояние и тенденции в технологии производства продуктов питания из рыбного сырья
- Влияние состава комбикормов на пищевую ценность мышечной ткани рыб
- Исследование качественных показателей пиленгаса в процессе холодильного хранения
- Изменение гистологической структуры мышечной ткани рыб под воздействием низкочастотного электромагнитного поля
Введение к работе
Актуальность работы. Потребление рыбной продукции в расчете на душу населения за последние годы в нашей стране сократилось в 1,6 раза и составляет не более 10 кг в год. Эта продукция стала менее доступной для широких слоев населения из-за продолжающегося роста цен и низкой платежеспособности. В питании населения отмечается постоянно растущий дефицит животных белков, витаминов, макро- и микроэлементов, которому сопутствуют серьезные заболевания людей.
С 1991 по 2003 гг. уловы водных биологических ресурсов во внутренних водоемах страны уменьшились почти в два раза. При этом общий объем допустимых уловов осваивается только наполовину, а производственный потенциал пресноводной аквакультуры используется на 40 %.
Концепция развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года предусматривает развитие рыбного хозяйства в стране, достижение устойчивого функционирования рыбохозяйственного комплекса на основе сохранения, воспроизводства и рационального использования водных биологических ресурсов, развития аква- и марикультуры.
Использование новых объектов рыбоводства и акклиматизации является одним из наиболее эффективных методов интенсификации современного рыбного хозяйства. На долю акклиматизантов, в общем объеме вылова и выращивания рыбы во внутренних водоемах, приходится около 30%.
Одним из направлений государственной политики в области здорового питания является создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического и биохимического составов, соответствующих потребностям организма человека.
Большой вклад в решение этих проблем внесли отечественные ученые, специалисты в области создания и обоснования технологий продуктов с задаваемыми свойствами и составом: Л.С. Абрамова, М.П. Андреев, Л.В.Антипова, С.А. Артюхова, Л.А. Борисенко, Г.М. Зайко, Г.И. Касьянов, Н.Н. Липатов, О.Я. Мезенова, А.А.Покровский, Н.И. Рехина, И.А. Рогов, Л.Т. Серпунина, В.А. Тутельян, А.В. Устинова, В.И. Шендерюк и др., в области изучения технохимических свойств отдельных акклиматизантов: Л.М.Васильева, Е.А.Мельченков, М.Д. Мукатова, Л.К.Петриченко, В.П.Петренко и др.
Однако проблемы создания продуктов питания из рыб,
акклиматизированных на Юге России, для массового потребления населением Кубани и других регионов полностью не решены и требуют скорейшего разрешения, а вопросы практической реализации в частных технологиях создания сбалансированных по составу продуктов на рыбной основе являются недостаточно изученными и нуждаются в дальнейшем углублении и конкретизации. Для обоснования создания продуктов с заданным составом и решения вопросов рационального использования сырья необходимо более полное изучение технохимических свойств и биохимических показателей сырья.
Все это дает основание полагать, что научные и практические исследования, лежащие в основе настоящей диссертационной работы, проведенные в соответствии с отраслевой научно-технической программой «Аквакультура России в период до 2005 года», включенной в качестве подпрограммы в Федеральную целевую программу «Экология и природные ресурсы России», тематическими планами научно-исследовательских работ ГКО Ассоциации «Росрыбхоз», КрасНИИРХ, кафедры технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ являются актуальными, а их результаты позволят внести реальный вклад в решение задач, поставленных в рамках научного обеспечения и практической реализации «Концепции
государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 г» и «Концепции развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 г»
Цель и задачи исследований. Цель настоящей диссертационной работы заключается в теоретическом обосновании технологий создания продуктов массового потребления из рыб, акклиматизированных на Юге России, с позиций принципов Концепции здорового питания и рационального использования сырья.
Для выполнения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:
провести системный анализ технохимических свойств и биохимических показателей рыб, акклиматизированных на Юге России;
определить критерии классифицирования и разработать классификацию рыбного сырья по направлениям переработки;
исследовать изменение качественных показателей рыбного сырья в процессе хранения;
выявить влияние воздействия низкочастотного электромагнитного поля на технологические свойства и микрофлору рыбного сырья в целях снижения микробиологической обсемененности и интенсификации технологических процессов;
обосновать и конкретизировать принципы создания сбалансированных по составу продуктов на рыбной основе для массового потребления;
разработать частные технологии и рецептуры продуктов массового потребления из мяса промысловых акклиматизантов, оценить их пищевую ценность и нутриентную сбалансированность;
реализовать разработанные технологии на предприятиях рыбной отрасли;
оценить эффективность новых технологий.
Научная концепция. Теоретическое обоснование рациональной переработки рыб, акклиматизированных на Юге России, с целью создания технологий продуктов массового потребления, базируется на системном анализе технохимических свойств, биохимических показателей сырья и конструировании комбинированных продуктов с заданным составом на рыбной основе с включением растительных ингредиентов.
Научная новизна. Сформирован банк данных (емкость 1,16 ГБ) массового, химического, жирнокислотного и аминокислотного составов рыб, акклиматизированных на Юге России, основанный на системном анализе собственных исследований и обобщении разрозненных литературных. сведений, как информационная база для рационального использования рыбного сырья и разработки сбалансированных по составу рыборастительных продуктов.
Выявлена динамика массового и химического состав исследуемых видов рыб в зависимости от массы экземпляров и сезона вылова, позволяющая рационально использовать сырье в производстве. Получены новые экспериментальные данные по содержанию аминокислот и жирных кислот, изучаемых видов рыб, протеолитической активности мышечной ткани пиленгаса, белого и пестрого толстолобиков, белого амура, канального сомика, подтверждающие их высокую пищевую ценность, а также низкую протеолитическую активность мышечной ткани. Установлена пищевая безопасность промысловых акклиматизантов, основанная на данных мониторинга показателей безопасности, проведенного с 1995 по 2003 гг.
Определены критерии классифицирования для рыб,
акклиматизированных на Юге России и разработана новая классификация рыбного сырья, которая позволяет обосновать рациональное направление пищевого использования объектов для производства продуктов массового потребления, основанная на обобщенном показателе рациональной
достаточности (Пи), рассчитываемом по предложенной квалиметрической модели.
Впервые дана оценка взаимосвязи изменения растворимости саркоплазматических и миофибриллярных белков, органолептических и других показателей мышечной ткани пиленгаса и продолжительности его холодильного хранения.
Впервые предложено применение и определены способы воздействия крайне низкочастотного электромагнитного поля на технологические свойства и микрофлору рыбного сырья. Достоверность выдвинутой гипотезы о влиянии низкочастотного электромагнитного поля на технологические свойства и микрофлору рыбы подтверждена экспериментальными данными, которые реализованы при разработке принципиально нового способа интенсификации технологических процессов вяления и холодного копчения.
Теоретически обоснованы и конкретизированы принципы создания сбалансированных по составу продуктов для массового потребления из рыб, акклиматизированных на Юге России. Доказана перспективность включения в рецептуры растительных ингредиентов в целях рационального использования рыбного сырья и создания, сбалансированных по составу продуктов, соответствующих потребностям организма взрослого человека.
Новизна разработанных технологий и рецептур подтверждена 14 патентами РФ на изобретение.
Научные положения, выносимые на защиту:
результаты системного анализа технохимических свойств и биохимических показателей рыб, акклиматизированных на Юге России;
классификация рыб, акклиматизированных на Юге России, по направлениям пищевого использования объектов для производства продуктов массового потребления на основе предлагаемого обобщенного показателя (Пи) рациональной достаточности;
- динамика качественных показателей рыбного сырья в период
постмортальных процессов и холодильного хранения;
способы и режимы воздействия низкочастотного электромагнитного поля на микрофлору и технологические свойства рыбного сырья в целях снижения микробиологической обсемененности и интенсификации технологических процессов;
теоретическое обоснование создания сбалансированных по составу рыборастительных продуктов для массового потребления на основе мяса рыб, акклиматизированных на Юге России;
-частные технологии изготовления сбалансированных по составу продуктов для массового потребления на рыбной основе.
Практическая значимость. На основе анализа и обобщения результатов научных и экспериментальных исследований разработан и экспериментально подтвержден принципиально новый способ интенсификации технологических процессов вяления и холодного копчения, снижения микробиологической обсемененности за счет воздействия на сырье низкочастотного электромагнитного поля.
Разработаны и утверждены технические условия и технологические инструкции:
«Кулинария. Крем рыбный» ТУ 15 427-09-88, Изменение №1; Рыба
прудовая холодного копчения «Нежная» ТУ 15 427-05-88; «Пиленгас
холодного копчения» ТУ 9263-017-00476493-96; «Мука кормовая из
отходов пивоваренной и солодовенной промышленности» ТУ 9295-014-
00476493-93; «Шроты растительные кормовые» ТУ 9146-015-00476493-93;
«Пресервы из пиленгаса» ТУ 9272-031-01729186-99; «Пресервные изделия
из пиленгаса» ТУ 9272- 042-01729186-01; «Горячие маринады из рыбы и
фаршевых изделий» ТУ 9272-010-0047493-02; «Замороженные
рыбоовощные смеси» ТУ 9266-013-0047493-04; «Рыбные продукты
копчено-вяленные структурированные» ТУ 9263-018-0047493-03; «Кулинария. Паштеты рыбные» ТУ 9266-015-0047493-03.
Разработаны, утверждены Минсельхозом РФ и введены в действия нормативные документы:
«Нормы отходов, потерь, выхода готовой продукции и расхода сырья при производстве рыбопродукции из рыб внутренних водоемов и прибрежного лова на предприятиях РОСРЫБХОЗА»;
«Нормы отходов, потерь, выхода фасованного полуфабриката и расхода сырья при производстве консервов и пресервов из рыб внутренних водоемов и прибрежного лова на предприятиях «РОСРЫБХОЗА».
Выработаны опытные промышленные партии разработанных продуктов на предприятиях р/з им. Чапаева, г. Приморско-Ахтарск; ООО «Меркурий», г. Краснодар; ООО «Золотая рыбка», г.Апшеронск; ЧП О.В.Урюпина, г. Майкоп, ООО «Морские экологические системы», г.Краснодар.
Материалы диссертации используются в учебном процессе по специальности 271000-Технология рыбы и рыбных продуктов. Они вошли в учебные курсы и учебные пособия «Технология продуктов из гидробионтов», «Проектирование рыбоперерабатывающих производств».
Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту д.т.н., проф. Касьянову Геннадию Ивановичу за веру в мой научный потенциал, помощь, оказанную им при подготовке и написании моей диссертационной работы, внимательное отношение и ценные замечания при оформлении работы. Особую признательность выражаю директору КрасНИИРХ, докт. сельхоз наук., проф. Склярову Валентину Яковлевичу и заместителю директора по научной работе, канд. сельхоз. наук Сержант Людмиле Алексеевне, а также всем сотрудникам КрасНИИРХ и кафедры технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ за помощь и поддержку при выполнении и написании работы.
Современное состояние и тенденции в технологии производства продуктов питания из рыбного сырья
Интродукция водных организмов в целях акклиматизации и натурализации стала осуществляться в значительных масштабах начиная с XIX века. К середине XX столетия водоемы всех континентов пополнились многими новыми видами рыб и беспозвоночных. В России переселение рыб проводилось в течение почти 200 лет. Первые интродукции были зарегистрированы еще в XVIII столетии, но значительно больше переселений ценных рыб (белорыбицы, осетровых и др.) проведено в XIX столетии, и еще большее развитие эти работы получили в середине XX века.
В целом акклиматизация рыб осуществляется с различными целями. К ней могут быть отнесены: борьба с зарастанием высшей водной растительностью водоемов различного происхождения (ирригационные, питьевые и др.); ограничение интенсивности развития фитопланктона в водоемах- охладителях тепловых и атомных электростанций; уничтожение беспозвоночных -переносчиков различных заболеваний человека; аквариумное рыбоводство и т.п. Но чаще всего акклиматизация рыб осуществляется в интересах рыбохозяйственного производства. Такой вид акклиматизации является рыбохозяйственным мероприятием и преследует следующие цели: -повышение промысловой продуктивности эксплуатируемых водоемов за счет более полного использования имеющихся в них кормовых ресурсов; -улучшение качественного состава уловов путем вселения новых ценных видов рыб, отличающихся повышенными потребительскими свойствами по сравнению с аборигенными; -обеспечение различных направлений аквакультуры продуктивными видами рыб, способными быстро наращивать ихтиомассу в специфических условиях обитания, резко отличающихся от естественных, эффективно использовать корма на всех этапах жизненного цикла и обладающими высокими товарными качествами.
Обитание акклиматизантов за пределами естественного ареала может происходить в любых водоемах, как естественных (озера, реки, моря), так и в техногенных (пруды, водохранилища, каналы), используемых для индустриального рыбоводства (садки, бассейны, лотки и пр.), так как во всех этих случаях процесс адаптации вселенцев к новым условиям существования протекает независимо от вызвавших его причин (естественных, искусственных) ( Кудерский Л.А., 2001).
Новые объекты ихтиофауны, в разное время завезенные в нашу страну, разделяют в настоящее время на две группы: акклиматизанты Дальневосточного комплекса - растительноядные рыбы и кефаль-пиленгас и вселенцы с Северо-Американского континента - буффало, канальный сомик, веслонос.
Дальневосточная кефаль - пиленгас (Mugil so-iuy Basilewsky) — перспективный объект не только морского, но и пресноводного рыбоводства. Являясь эвригалинной рыбой, он может обитать на всех этапах постэмбрионального развития, как в пресной, так и в соленой воде. Питаясь детритом, он не конкурирует с другими видами рыб, способствуя более полному использованию кормовой базы водоемов. В отличие от черноморских кефалей, пиленгас устойчив к низким температурам, его молодь и взрослые рыбы нормально зимуют в лиманах.
Внешне пиленгас от аборигенных видов кефалей отличается слабовыраженным жировым веком, малой выемчатостью хвостового плавника, отсутствием удлиненных чешуек - лопастинок над основанием грудных плавников и заостренной, направленной прямо вперед нижней губой.
Нерест пиленгаса начинается со второй половины мая и идет до середины июля, что делает потенциально возможным двух порционное икрометание, которое, однако, может и не реализоваться. Во время нереста сужаются диапазоны температур и солености до 17 - 23 С и 23 - 28 /00 (Шевцова Э.Е., 1991). По другим данным температурный оптимум установлен в диапазоне от 18 до 20 С, а оптимальная верхняя граница находится в диапазоне до 21 С, нижняя - до 17 С (Семененко Л.И., 1991). Отмечается также нерест пиленгаса в районах с соленостью порядка ISIS0/ например, в протоке лагуны Тальми (Южное Приморье, Хасанский район) (Казанский Б.Н., 1989).
Сразу после нереста пиленгаса в районах нереста начинается после-нерестовый нагул, который обычно продолжается до выедания детритных кормов. Затем пиленгас мигрирует в районы более богатые кормами. Летом пиленгас выдерживает повышение температуры до 32 С (Шевцова Э.Е., 1991), по одним данным, по другим -до 36 С (Семененко Л.И., 1991).
Ближе к осени линейные приросты сокращаются, а прирост массы сохраняется. Это связано с накоплением резервных веществ для обеспечения жизни рыб в неблагоприятных осенне-зимних условиях и для формирования половых желез в зимний и ранний весенний периоды. В это время в питании должны преобладать корма с большим содержанием жира. Возможное снижение содержания кислорода в воде отрицательно сказывается на нагуле. При концентрации растворенного в воде кислорода 1,4 мг/л рыба начинает чувствовать себя дискомфортно и прекращает питание, а дальнейшее уменьшение концентрации кислорода, растворенного в воде (ниже 0,6 мг/л), приводит к отходу рыбы (Семененко Л.И., 1991). По одним данным (Яновский Э.Г., Изергин Л.В., 1995) осенью, при охлаждении воды в море до 6 — 8 С, пиленгас прекращает питаться, собирается в косяки и мигрирует на зимовку, по другим - пиленгас прекращает нагул при понижении температуры воды до 5 - 7 С (Казанский Б.Н., 1991). Молодь пиленгаса начинает зимовальную миграцию раньше, при температуре воды 10 С и даже ниже (Изергин Л.В., Яновский Э.Г., 1991).
Таким образом, пиленгас, как и все кефалевые может быть отнесен к теплолюбивым видам. В теплый период года он быстро растет. С понижением температуры рост замедляется, а при достижении температуры 5 — 8 С- прекращается. Во время зимовки пиленгас не только не растет, но и теряет в массе.
Как видно, из опубликованных данных пиленгас обладает широкой экологической пластичностью, эвригалинностью, эвритермностью, высокой жизнестойкостью, большой плодовитостью. Он размножается в лагунах и прибрежной зоне моря, обладает высоким темпом роста, а также стайным осенним ходом на зимовку в устья и нижние течения рек. Указанные особенности биологии пиленгаса, сочетающиеся с высокими товарными качествами, позволили считать его перспективным объектом для акклиматизации в Азово-Черноморском бассейне.
В связи с этим, в 1972 году акклиматизационный Совет Ихтиологической комиссии дал согласие на вселение пиленгаса в Черное и Азовское моря. В результате проведенных в 1972 - 1980 годах акклиматизационных работ по вселению дальневосточной кефали — пиленгаса, этот вид стал в ряд основных объектов промысла в Азовском и Черном морях (Казанский Б.Н., 1989; Казанский Б.Н., Старушенко Л.И., 1980; Семененко Л.И., 1991 и др.). Промышленный лов пиленгаса в Азово-Черноморском бассейне начат в 1993 году.
Влияние состава комбикормов на пищевую ценность мышечной ткани рыб
В мышцах черного амура содержится: 74,56 % влаги; 19,4 % белка; 5,0 % липидов; 1,04% минеральных веществ. Калорийность мышц (100 г) черного амура составляет 122,60 ккал (Иванова Е.Е., 2003).
В мышцах большеротого буффало содержится меньше липидов 2,30 - 6,76%, белка-14,29-18,00%. Энергетическая ценность мышечной ткани-92,70-117,96 ккал/100 г.
Согласно представленным данным, малоротый буффало, в зависимости от массы, содержит 7,20 - 13,01 % липидов и 15,27 - 18,60 % белка, энергетическая ценность- 139,20 -178,13 ккал/100г. В мышцах большеротого буффало содержится меньше липидов 2,30-6,76%, белка -14,29-18,00%. Энергетическая ценность мышечной ткани большеротого буффало составляет 92,70-117,96 ккал/ЮОг (Петренко В.П., 1975; Петриченко Л.К., 1984).
Калорийность мышечной ткани черного буффало достаточно высокая (125,01-153,26 ккал/ЮОг), что, естественно, связано с большим содержанием липидов (7,01-9,12%) и белка (15,48-17,57%) (Иванова Е.Е.,2003).
Веслонос одного возраста, выращиваемый в разных кормовых усло-виях,значительно отличается по массе и относительному содержанию липидов, сохраняя при этом примерно одинаковое относительное содержание белка (Чертова Е.Н. и др., 1999). По мере увеличения массы рыбы содержание липидов увеличивается от 2,30 до 7,70%, относительное содержание белка изменяется незначительно (7,50-20,00%) (Чертихин В.Г. и др., 1992; Мельченков Е.А.,2001). В мышцах канального сомика содержится 14,00 - 14,29 % белка и 5,48 - 6,28 % липидов, энергетическая ценность составляет - 105,32-113,68 ккал/100г. Рассчитанные критериальные показатели характеризуют хорошую степень обводненности мышечной ткани (БВК 17,69 - 18,34 %) (Иванова Е.Е., 2003).
Исследования общего химического состава пиленгаса выявили его высокую пищевую ценность. Пиленгас, в зависимости от сезона вылова, содержит от 4,10 (весна) до 12,10 % (осень) липидов. Колебания количественного содержания белка и минеральных веществ не так значительны и составляют: для белка —от 18,20 до 19,10 %, минеральных веществ - 1,30 - 1,40 %. Калорийность 100 г мышечной ткани пиленгаса составляет 113,50-181,70 ккал.
Установлено, что пиленгас имеет белое сочное мясо, подкожное пожелтение, не связанное с окислением липидов и специфический привкус, свойственные данному виду рыбы. Белково-водный коэффициент (БВК) составляет 25,43 - 26,61 % и показывает нормальную обводненность мышечной ткани пиленгаса, белково-водно-жировой коэффициент - (22,61 -24,11) характеризует мышечную ткань как сочную, нежную (Иванова Е.Е., Чехомов М.Л., 1999,2001; Иванова Е.Е., 2003).
Белый и пестрый толстолобики по химическому составу относится к белковым рыбам (Петриченко Л.К., 2002). Содержание белка в мышцах белого толстолобика составляет от 14,30 до 17,50 %. Содержание липидов у толстолобика зависит как от сезона вылова, так и от массы экземпляров. Осенью содержание липидов у белого толстолобика массой 1000 - 2500 г составляет 9,10%, весной — 6,70 %. Белый толстолобик массой до 500 г (осень) в своем составе содержит 5,00 , а массой 5000 - 8000 - 15,30 % липидов.
В мышцах пестрого толстолобика, в зависимости от сезона вылова и массы экземпляров, содержится от 15,90 до 17,30 % белков и от 1,10 до 6,90 % липидов. Анализируя представленные в таблице 3.2 данные, следует отметить, что если пестрый толстолобик по содержанию белка не уступает белому, то по содержанию липидов белый толстолобик значительно превосходит пестрого. Так, например, белый толстолобик массой 5000 - 8000 г содержит в осеннее время года 15,3 % липидов, пестрый такой же массы — только 6,9 %. Соответственно пестрый толстолобик имеет и более низкую калорийность от 73,9 до 125,7 против 111,7 - 194,9 ккал/100 г (белый толстолобик).
Рассчитанные нами критериальные показатели, говорят о более сильном обводнении мышечной ткани пестрого толстолобика, особенно у мелких экземпляров, так у рыбы массой до 600 г БВК составляет 19,58 % в весеннее время и 20,98 % в осеннее время года. Эти показатели учтены при определении рационального способа его использования и обработки.
Проведенные автором исследования химического состава гибридного толстолобика, характеризуют рыбу, (как и исходные виды) как белковую с высокой пищевой ценностью. По химическому составу, гибридный толстолобик занимает промежуточное положение, но все-таки ближе к белому толстолобику. Мышечная ткань гибридного толстолобика в своем составе содержит, в зависимости от массы экземпляров и сезона вылова, от 14,80 до 17,60 % белков, от 4,00 до 8,10 % липидов. Калорийность 100 г мышечной ткани составляет от 98,4 ккал/100 г (гибрид массой до 600 г, весеннего вылова) до 140,9 ккал/100 г (гибрид массой 4000 - 5700 г, осеннего вылова) (Иванова Е.Е., 2003). Минеральный состав. Рыба обитает в среде с высоким содержание минеральных солей (50 - 290 мг/л в пресной воде и 15000 - 38000 мг/л в морской воде), и поэтому в состав мышечной ткани входит много разнообразных веществ. Количественный и качественный состав минеральных веществ тканей гидробионтов зависит от их рода, вида и физиологического состояния , а также от солевого состава пресной и морской воды.
Содержание в тканях гидробионтов некоторых элементов может в сотни и даже десятки тысяч раз превышать их концентрацию в гидросфере, а содержание других элементов - более низким. Из минеральных веществ в гидробионтах в наибольших количествах содержатся кальций, затем следуют калий, фосфор, сера, хлор, натрий и магний.
Нами определено содержание основных минеральных веществ в мышечной ткани следующих видов рыб, акклиматизированных на Юге России: толстолобик (белый, пестрый, гибридный), амур (белый, пестрый), буффало черный, канальный сомик (таблица 3.3).
Исследование качественных показателей пиленгаса в процессе холодильного хранения
Оптимальное значение рН для мышечных пептидгидролаз пиленгаса близко к 4,01, при этом ферментативная активность составляет 0, 14 ед/г (рисунок 3.5). Поэтому можно предположить, что использование таких технологических приемов и способов, которые позволят при производстве пресервных изделий сместить значение рН среды в кислую сторону, будет способствовать увеличению активности ферментативной системы мышц пиленгаса.
Область таких параметров, влияющих на активность пептидгидролаз мышц пиленгаса как концентрация соли и сахара определяли из традиционных гастрономических вкусов. Влияние концентрации соли исследовали на промежутке от 0 до 10 % , сахара - от 0 до 10 %.
Из рисунка 3.6 видно, что концентрация соли до 2 % в среде не влияет на активность пептидгидролаз мышц пиленгаса, при дальнейшем увеличении концентрации соли от 2 % до 5 % происходит снижение активности до 50 % от первоначального значения. Концентрация сахара практически не влияет на активность пептидгидролаз мышечной ткани пиленгаса.
С целью создания оптимальных параметров среды для активации ферментативной системы мышечной ткани пиленгаса с одновременным достижением необходимых прочностных характеристик полуфабриката предложена предварительная обработка кислым раствором, совмещенная с посолом.
Предварительную обработку полуфабриката проводили в уксусно-солевом растворе плотностью 1,19-1,20 г/см , при температуре 16-18 С. При этом изучали влияние концентрации кислоты и продолжительности обработки полуфабриката уксусно-солевым раствором на содержание соли в полуфабрикате, его кислотность, предельное напряжение сдвига и влагоудерживающую способность. Исследования проводили при концентрациях кислоты от 0 до 6% и продолжительности процесса обработки от 0 до 90 минут.
Для определения оптимальных значений концентрации кислоты, вносимой в раствор, исследовали зависимость концентрации соли, общей кислотности, предельного напряжения сдвига и влагоудерживающей способности полуфабриката от продолжительности уксусно-солевого посола. Поиск оптимальных параметров обработки уксусно-солевым раствором осуществляли по полному факторному эксперименту. На первом этапе исследовали зависимости: концентрации соли в полуфабрикате (Yj); концентрации кислоты в полуфабрикате (Y2); предельного напряжения сдвига в полуфабрикате (Y3); влагоудерживающей способности полуфабриката (Y4); от продолжительности обработки уксусно-солевым раствором (Xi) и концентрации кислоты в растворе (Х2).
Расчет, проводили с помощью опции "Поиск решения" программы Microsoft Excel. В результате обработки экспериментальных данных были получены массивы данных отражающие уравнения регрессии общего вида (3.3), показывающие зависимости: концентрации соли в полуфабрикате; концентрации кислоты в полуфабрикате; предельного напряжения сдвига в полуфабрикате; влагоудерживающей способности полуфабриката; от продолжительности обработки уксусно-солевым раствором и концентрации кислоты в растворе:
На втором этапе на основе полученных данных, с целью нахождения оптимальных значений параметров процесса обработки полуфабриката, формализовали требования для задачи многомерной аппроксимации функции нескольких переменных (содержание соли, кислотность в пересчете на уксусную кислоту, влагоудерживающая способность, предельное напряжение сдвига полуфабриката) от двух аргументов (продолжительность обработки полуфабриката и концентрация кислоты в растворе).
В нашем случае формализовали следующие требования: содержание соли в полуфабрикате — 1,5 - 5,0 %; кислотность полуфабриката в пересчете на уксусную кислоту 0,3 - 0,5 %; влагоудерживающая способность -максимальная; предельное напряжение сдвига - более 0,7 кПа. Аргументами служили продолжительность обработки полуфабриката уксусно-солевым раствором и концентрация кислоты в растворе.
Для решения поставленной задачи использовали метод аффинных преобразований, позволяющий свести несколько функций различных переменных к общей безразмерной функции наиболее желательного приближения к формализуемым требованиям.
Расчет производили на пакете прикладных программ для математической обработки данных - Professionals Exel.
Изменение гистологической структуры мышечной ткани рыб под воздействием низкочастотного электромагнитного поля
Перспективным направлением совершенствования и перехода на новые экологически чистые технологии, и технологии, обеспечивающие качество продукции при экономном расходовании топливно-энергетических ресурсов, является разработка и внедрение новых электромагнитных методов обработки продуктов животного сырья.
Возможность использования электромагнитных полей обусловлена, прежде всего, тем, что животное сырье- это дисперсные системы с электрически заряженными частицами, которые эффективно взаимодействуют с внешним электрическим полем.
Основными достоинствами технологий, основанных на применении низкочастотных электромагнитных полей, являются: - универсальность, что позволяет их применять в самых разных технологических процессах; - экономичность - благодаря прямому воздействию на объект без промежуточной утилизации энергии и низких энергозатрат на работу генератора; - экологичность - за счет снижения и сокращения расхода химических реагентов; - возможность автоматизации практически любого процесса. Влияние НЧ ЭМП на микробиологическую обсемененность рыбного сырья исследовали, изучая выживаемость мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, дрожжей и плесневых грибов при воздействии ЭМП с частотами от 2 до 50 Гц. Продолжительность обработки составляла от 10 до 80 минут. Проанализировали вероятный механизм воздействия НЧ ЭМП на микробную клетку. Как известно, клетка бактерии имеет структуру прока-риотического типа строения. Основные компоненты бактериальной клетки - клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана и внутрицитоплазмати-ческие мембранные структуры, нуклеотид и различные включения: жир, волютин, гликоген и др. Клетки дрожжей и плесневых грибов также состоят из протоплазмы и оболочки. В протоплазме дрожжей имеются цитоплазматическая мембрана, цитоплазма со структурными элементами (рибосомами, митохондриями), дифференцированное ядро, а также включения запасных питательных веществ в виде капель жира, зерен гликогена и волютина. В протоплазму грибов входят различные включения (гликоген, волютин и др.) и одно или несколько ядер. Будучи аналогами полиэлектролитов, стеночные структуры ведут себя подобно ионообменникам, а структурно-химические свойства обуславливают электростатический заряд на поверхности клетки. Цитоплазматическая мембрана обеспечивает и контролирует двухстороннюю связь клетки с окружающей средой. На 60% (сухой массы) она состоит из белков, на 30% - из липидов, 10% составляют углеводы, нуклеиновые кислоты и неорганические ионы. Липидные молекулы состоят из двух частей: несущей электрические заряды (полярные) «головки» и длинных «хвостов», не несущих такие заряды. С мембранами клеток тесно связаны энергетические процессы переноса электронов по дыхательной цепи и окислительного фосфорилирова-ния, азотфиксации, синтеза клеточной стенки, деления, образования спор и другие функции, которые распределены в клетках эукатов между специализированными органоидами. Следует отметить, что действие различных факторов (температура, поверхностно-активные вещества), в том числе и электромагнитных полей, изменяющих активность внутриклеточных процессов, адресовано, в первую, очередь мембране. Для проведения эксперимента образцы рыбы помещали в экранируемую камеру, в которой располагался излучатель ЭМП, схема которого представлена в главе 2. В образцах рыбы устанавливали количество колониеобразующих единиц в 1 г продукта мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, дрожжей и плесневых грибов, а также процент их выживаемости. Процент выживаемости микроорганизмов определяли произведением отношения количества микроорганизмов в образце к количеству микроорганизмов в контроле. где: В-процент выживаемости; N0 -количество подсчитанных колоний в образце ; NK- количество подсчитанных колоний в контроле. Исследования влияния частотно-модулированного электромагнитного поля на микрофлору рыбы показало возможность изменения количества микроорганизмов в зависимости от частоты ЭМП и продолжительности воздействия. Установлено влияние НЧ ЭМП на микробиологическую об-семененность рыбного сырья при воздействии ЭМП с частотами 18; 18,5; 19; 38 Гц. Продолжительность обработки составляла от 10 до 80 минут. Результаты исследований представлены в таблице 6.1 и на рисунках 6.1 и 6.2. Анализируя данные таблицы и рисунков, можно отметить, что выживаемость микроорганизмов зависит как от частоты ЭМП, так и от времени обработки. Причем, частота ЭМП и продолжительность его воздействия по-разному действуют на выживаемость дрожжей и плесневых грибов и МАФАнМ, в одних случаях, вызывая их рост, а в других - угнетая.
