Научное обоснование технологических решений по приготовлению малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.04, кандидат наук Поротикова Елена Юрьевна

• Поротикова Елена Юрьевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Поротикова Елена Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современные тенденции производства соленой рыбной продукции

1.2 Характеристика процессов, приводящих к снижению качества и порче соленой рыбной продукции

1.2.1 Ферментативные процессы в соленой рыбе

1.2.2 Изменение липидов соленой рыбы при хранении

1.2.3 Микробиологические изменения в соленой рыбе

1.3 Обеспечение стабильности качества соленой рыбопродукции при хранении в охлажденном состоянии

1.4 Роль упаковочных материалов и модифицированной среды при производстве малосоленой рыбопродукции с пролонгированными сроками годности

1.4.1 Полимерные пленочные материалы для упаковывания под вакуумом и в МГС

1.4.2 Модифицированные среды для упаковки рыбной продукции

1.4.3 Влияние модифицированной среды на стойкость рыбной

продукции в хранении

1.4.4. Заключение по обзору литературы

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Схема проведения экспериментальных исследований

2.2 Объекты исследования

2.3 Методики проведения исследований

2.4 Методы исследования и обработки результатов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Исследование физико-химических, биохимических, микробиологических и органолептических параметров коммерческих партий соленой рыбопродукции, реализуемой в торговой сети

3.2 Влияние проницаемости упаковочных материалов на изменение качества и безопасности малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах, в процессе хранения

3.2.1 Изменение газового состава модифицированной среды внутри упаковок без продукта и с малосоленой рыбной продукцией в процессе хранения в зависимости от вида упаковки

3.2.2 Изменение качества и безопасности малосоленой рыбопродукции, упакованной в модифицированных средах в пакеты различной проницаемости в процессе хранения

3.3 Влияние параметров приготовления малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах, на изменение качества и безопасности в процессе ее хранения

3.3.1 Влияние биохимических свойств сырья на изменение качества малосоленой рыбной продукции в модифицированных средах в процессе хранения

3.3.2 Изучение влияния массовой доли соли на изменение качества малосоленой атлантической сельди, упакованной в условиях модифицированных сред в процессе хранения

3.3.3 Влияние параметров приготовления малосоленой продукции, упакованной в модифицированной газовой среде, на скорость протеолиза мышечной ткани атлантической сельди

3.3.4 Исследование влияния внутренних параметров соленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах, на развитие

L. monocytogenes в процессе хранения

3.3.5 Влияние применения регуляторов кислотности на изменение качества и безопасности малосоленой рыбной продукции, упакованной в условиях вакуума и модифицированной газовой среды в процессе хранения

3.3.6 Влияние способа упаковки на изменение биохимических и физико-химических показателей малосоленой рыбопродукции из

тихоокеанской сельди в процессе хранения

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1 Разработка технической документации на технологию малосоленой продукции в модифицированных средах

4.2 Производственные испытания технологических решений по совершенствованию технологии малосоленой рыбной продукции

4.3 Расчет экономической эффективности при внедрении технологии с использованием модифицированных сред при производстве

малосоленой рыбной продукции

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ:

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Протоколы лабораторных испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Технические условия

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Технологическая инструкция к ТУ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Акты производственных испытаний

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научное обоснование технологических решений по приготовлению малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Концепция развития рыбного хозяйства России до 2020 г. и Стратегия повышения качества пищевой продукции до 2030 г. предусматривают решение задач, направленных на предотвращение потерь рыбной продукции от порчи микробного происхождения, защиту их от окисления, обеспечение надлежащего качества, безопасности и конкурентоспособности готовой продукции, обращаемой на рынке.

Согласно Технического регламента Таможенного Союза ТР ТС 029/2012 для соленой рыбной продукции установлено количество консерванта в 10 раз меньше чем для пресервов. В связи с этим срок годности малосоленой рыбной продукции (4-6 % соли) с разрешенным количеством консерванта (0,02 %) непродолжителен.

Существует также высокий риск развития Listeria monocytogenes в малосоленой рыбной продукции при хранении в условиях розничной сети (5 °С).

Одним из перспективных направлений повышения стойкости малосоленой рыбной продукции является использование модифицированных сред (МС) при упаковке и хранении. Несмотря на значительный объем научных исследований в области упаковки систематические исследования упакованной соленой рыбной продукции не проводились, поэтому практическое применение модифицированных сред вызывает у производителей наибольшее количество вопросов, касающихся надежного обеспечения стойкости продукции. Существующие публикации имеют фрагментарный характер, использование газовых сред в производственной практике осуществляется на основании общих рекомендаций на основе зарубежного опыта.

Степень разработанности темы. Основной вклад в изучение технологических факторов, оказывающих влияние на изменение качества малосоленой рыбопродукции в процессе хранения, внесли работы Л.С. Левиевой [45], Л.П. Миндера [50], И.П. Леванидова [44], В.И. Шендерюка [97], В.П. Лисо-вой [47], О.Я. Мезеновой [60], Т.Н. Слуцкой [80], Г.Т. Некрасовой [54], В.С.

Колодязной [40]; Б.Л. Нехамкина [55, 58], О.Ю. Ездаковой [56], Е.Е. Ивановой [8], М.Н. Альшевской [96], О.В. Семенович [78, 79] и др.

Важное значение при производстве соленой рыбной продукции имеет процесс упаковывания, который существенно влияет на сохранение качества и экономические показатели производства. Исследования в области упаковки в модифицированные среды мясной и рыбной продукции проводились российскими и зарубежными учеными: А.Б. Лисициным [46], А.А. Семеновой [76], Ю.Г. Костенко [41], М.П. Андреевым [2], А.В. Андрюхиным [3], С.В. Добренковой [36, 37], S. Knoechel [147], Н.Н. Huss [141], L. Gram [134], W. Dabrowski [115], P. Masniyom [154], М. Sivertsvik [179], F. Leroi [150], O. Mejlholm [155], P. Dalgaard [117], G.C. Fletcher [129], L.T. Hansen [136] и другими исследователями. В результате был показан значительный потенциал по увеличению сроков годности мясных и рыбных продуктов в зависимости от физико-химических характеристик применяемых упаковочных материалов, состава модифицированных сред (МС), условий хранения и др.

Сроки годности малосоленых рыбных продуктов колеблются в пределах от 30 до 90 суток, но они не имеют достаточного научного обоснования вследствие того, что были установлены с учетом использования морально устаревших упаковочных материалов, условий хранения и техники, не удовлетворяющих требованиям ни производителей малосоленой рыбопродукции, ни торговых организаций, ни потребителей. В настоящее время с разработкой новых упаковочных материалов и способов упаковывания появилась необходимость научного обоснования новых сроков годности малосоленой рыбной продукции.

Сведения о способах упаковки малосоленых продуктов с использованием современных полимерных пленочных материалов практически отсутствуют. В научной литературе приведены отрывочные данные о возможности упаковки их в среде инертного газа, в качестве которого используется углекислый газ (СО2), азот (N2) или их смесь. Вопросы вакуумной упаковки малосоленых рыбных продуктов носят фрагментарный характер.

Таким образом, проведение исследований, позволяющих научно обосновать технологию малосоленой продукции путем изучения влияния технологических факторов, формирующих качество и стойкость в хранении готовой продукции в модифицированных средах, является актуальной задачей. Актуальность работы подтверждается выполнением некоторой части исследований по государственным заказам Федерального агентства по рыболовству и рыбоперерабатывающих предприятий в рамках хозяйственных договоров.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является научное обоснование технологии малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах, с пролонгированными сроками годности.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

- исследовать органолептические, физико-химические, биохимические и микробиологические характеристики коммерческих партий соленой рыбопродукции, реализуемой в торговой сети;

- изучить факторы проницаемости упаковочных материалов по отношению к углекислому газу и кислороду и их влияние на изменение качества и безопасности малосоленой рыбопродукции, упакованной в модифицированных средах, в процессе хранения;

- установить влияние модифицированных сред в упаковке на биохимические, органолептические и физико-химические характеристики малосоленой рыбной продукции при хранении;

- определить влияние массовой доли соли, консерванта (бензоата натрия и сорбата калия) и величины активной кислотности на гидролиз белковых веществ малосоленой рыбопродукции в модифицированных средах;

- определить срок годности малосоленой рыбной продукции, с учетом роста L. monocytogenes;

- обосновать применение лактата натрия при посоле малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах;

- разработать техническую документацию на технологию малосоленой рыбной продукции в модифицированных средах;

- провести производственные испытания с применением технологических решений в производстве малосоленой рыбопродукции в модифицированных средах и осуществить расчет экономической эффективности производства малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах.

Научная новизна работы. На основании проведенных исследований обоснованы технологические решения по приготовлению малосоленой рыбной продукции, базирующиеся на данных по комплексной оценке качества и безопасности коммерческих партий соленой рыбной продукции, выявлению роли факторов барьерности полимерных упаковочных материалов и композиционных факторов в повышении ее качества, безопасности и увеличении сроков годности:

- на основании анализа образцов соленой рыбной продукции, приобретенных в торговой сети, впервые показано, что концентрация соли в водной фазе менее 6,2 % и консерванта не более 0,02 % при пониженном значении активной кислотности (рН=6,2^6,4) мышечной ткани, являются причиной порчи малосоленой рыбопродукции при хранении в торговой сети при 5°С более 30 суток;

- обосновано использование полимерных упаковочных материалов с проницаемостью по кислороду до 130 см3/м2/сут для упаковки малосоленой рыбной продукции в модифицированных средах;

- показано, что изменение биохимических свойств малосоленой рыбной продукции различно при упаковке в вакууме и газовой среде, состоящей из 40% углекислого газа и 60 % азота, и зависит от вида рыбного сырья;

- разработана регрессионная модель, адекватно описывающая характер влияния массовой доли соли, консерванта и значения активной кислотности на протеолиз мышечной ткани атлантической сельди, упакованной в модифицированной газовой среде;

- установлено влияние параметров приготовления малосоленой рыбной продукции и условий ее хранения на развитие L. monocytogenes с использованием компьютерной программы FSSP и показана необходимость использования дополнительных консервирующих факторов для повышения стойкости в хранении и предотвращения роста L. monocytogenes в малосоленой рыбной продукции при 5 °С в течение 30 суток;

- научно обосновано применение модифицированной газовой среды и лактата натрия как дополнительных барьеров для повышения стойкости малосоленой рыбной продукции.

Теоретическая значимость работы заключается в предложении пути решения актуальной задачи увеличения сроков годности малосоленой рыбной продукции путем изучения влияния технологических факторов, формирующих качество и стойкость в хранении ее в модифицированных средах, получения новых эмпирических данных, позволяющих совершенствовать технологию малосоленой рыбной продукции.

Практическая значимость работы заключается в усовершенствовании технологии малосоленой рыбопродукции, путем упаковки ее в модифицированных средах. Разработана и утверждена техническая документация на производство малосоленой рыбной продукции: ТУ 10.20.23 - 062 - 0472093 - 2017 «Рыба соленая, фасованная под вакуумом и в модифицированной газовой среде» и ТИ к данным ТУ Разработанная технология апробирована при выработке опытно-промышленных партий малосоленой рыбной продукции в модифицированной среде на предприятиях ООО «Залив» (г. Светлый, Калининградская область), ООО РПК «Метатр» (г. Королев, Московская область), ООО «Вкусное море» (г. Ковров, Владимирская обл.) и рекомендована для практического использования.

На основании проведённых экономических расчётов на примере атлантической сельди определено, что производство малосоленой рыбной продукции в модифицированных средах по разработанной технологии является

экономически выгодным, т.к. при рентабельности продукции - 30 % прибыль от реализации составит 55,9 тыс. рублей на 1 т. готовой продукции.

Методология и методы исследования. В основу методологии положены труды отечественных и зарубежных ученых, посвященные решению проблем производства, хранения и реализации малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах. В процессе исследования использовались современные физические, физико-химические, биохимические, органолептические и микробиологические методы исследования соленой рыбы. Оценка развития L. monocytogenes в малосоленой рыбной продукции произведена с использованием компьютерной программы FSSP (Food Spoilage and Safety Predictor, Дания).

Положения, выносимые на защиту:

- комплексная оценка качества и безопасности коммерческих партий соленой рыбной продукции, реализуемой в торговой сети;

- роль барьерности полимерных упаковочных материалов в обеспечении стойкости в хранении малосоленой рыбопродукции в модифицированной среде;

- композиционные факторы, способствующие повышению качества, безопасности и увеличению сроков годности малосоленой рыбопродукции в модифицированных средах.

Степень достоверности результатов работы. Достоверность результатов исследования подтверждается не менее трехкратной повторностью опытов и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных в лабораторных и производственных условиях с применением стандартных химических, микробиологических и физических методов анализа, проведением исследований в специализированных лабораториях на современном оборудовании. Достоверность данных достигалась планированием количества экспериментов, необходимых и достаточных для достижения надежности в технологических разработках P=0,85-0,90, в научных экспериментах Р=0,90-0,95 при доверительном интервале Д=(±10%). Статистическую обра-

ботку данных проводили стандартными методами оценки результатов испытаний для малых выборок с помощью программы Microsoft Excel 2010.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты исследований обсуждены и представлены в докладах на научно-практических конференциях: IX Международной научно-практической конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Калининград, 2013); III Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2014); II Международной научно-практической конференции «Инновации в технологии продуктов здорового питания» (Калининград, 2015); X Международной научно-практической конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Калининград, 2015); XI Международной научно-практической конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Калининград, 2017); III Международной конференции «РЫБА-2018: технологии рыбопереработки и аквакульту-ры»; заседаниях технологической секции Ученого совета ФГБНУ «Атлант-НИРО» (2010-2015).

Личное участие автора в 2010-2018 гг. состояло в формулировании цели и задач научной работы, разработке схемы исследования, проведении экспериментальных исследований, анализе полученных данных и интерпретации результатов работы.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, общим объемом 3,3 п.л. (из них авторских 2,2 п.л.), в том числе 4 работы в журналах из перечня ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, результатов и их обсуждения, заключения, списка литературных источников (193 источников, в т.ч. 94 иностранных). Работа изложена на 182 страницах основного текста, содержит 34 таблицы, 31 рисунок и 4 приложения.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, доктору технических наук, заслуженному работнику рыбного хозяйства Российской Федерации Михаилу Павловичу Андрееву за неоценимую помощь при выполнении диссертационной работы.

Искренняя признательность и благодарность выражается сотрудникам технологического направления ФГБНУ «АтлантНИРО» и лично заведующему лабораторией технологии соленой, копченой и вяленой рыбопродукции Нехамкину Борису Лазаревичу за ценные замечания, помощь и активное участие в обсуждении экспериментальных результатов, сотрудникам лаборатории технологии соленой, копченой и вяленой рыбопродукции: к.т.н. Сте-паненко Екатерине Игоревне, Ясюлевичене Ирине Андреевне, Кузменковой Юлии Олеговне за помощь и поддержку.

Благодарю коллектив кафедры «Технология продуктов питания» Калининградского государственного технического университета и лично зав. кафедрой, к.т.н., доцента Титову Инну Маркову и к.т.н., доцента Альшевскую Марину Николаевну за чуткое отношение и помощь, магистра Тукаленко Наталью Сергеевну за помощь в проведении части экспериментов.

Отдельно выражаю благодарность Семенович Ольге Владимировне за дружескую поддержку, мотивацию и профессиональную помощь при написании диссертационной работы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Современные тенденции производства соленой рыбной

продукции

Соленая рыба, наряду с сушеной и копченой, является традиционным для россиян продуктом. Конкуренцию промышленной продукции здесь также составляет рыба собственного улова. Зачастую соленая, сушеная и копченая рыба рассматривается в качестве дополнения к обычному рациону питания или как снек, т.е. легкая закуска, приготовленная и расфасованная для быстрого употребления.

В настоящее время в России наблюдается сокращение производства соленой рыбы [73]. По итогам 2015 г. производство соленой рыбы сократилось на 10 %, относительно 2014 г., и составило 33,3 тыс. т. В 2016 г. данная тенденция продолжилась. За первое полугодие 2016 г. российские предприятия выпустили 14,1 тыс. т соленой рыбы, что на 10 % меньше, чем за аналогичный период 2015 г. Относительно 1 кв. 2016 г. производство во 2 кв. сократилось на 20 %.

IIII и

Рисунок 1.1 - Динамика производства рыбы соленой в РФ в тоннах

Лидером по производству соленой рыбы среди ФО РФ считается ЦФО, его доля в первом полугодии 2016 г. составила 40 % от всего объема производства соленой рыбы. На втором месте СЗФО с долей 25 % от всего объема

производства соленой рыбы в России в первом полугодии 2016 г. Третье место разделяют СФО и ПФО, доля каждого из ФО 8 % от совокупного объема производства соленой рыбы в России в первом полугодии 2016 г.

■ ЦфО ИСЗФО «СФО ИПФО ДФО ИУФО ВЮФО «СКФО «КФО

Рисунок 1.2 - Структура производства соленой рыбы в ФО РФ

январь-июнь 2016 г.

В настоящее время основная масса соленой продукции производится из замороженного сырья, что связано с сезонностью вылова и удаленностью мест переработки от района добычи рыбы. Согласно данным опроса, проведенного в 2016 г. Всероссийским центром изучения общественного мнения (ВЦИОМ), рыбная продукция пользуется спросом у подавляющего большинства жителей России — 88 % потребляют рыбу и рыбную продукцию. Только 12 % респондентов категорически отказываются от ее приобретения, в основном, из-за нелюбви к рыбе (40 %), дороговизны (36 %) или трудностей в поисках качественной продукции (24 %). Чаще всего приобретается свежезамороженная (87 %) и слабосоленая (74 %) рыба. Малым спросом у потребителей пользуются охлажденные филе (7 %) и стейки (6 %), а также рыбные полуфабрикаты (2 %).

Среди разнообразного ассортимента рыбной продукции, наиболее популярным видом является сельдь — именно ее приобретают чаще всего (84%). Несколько уступает ей скумбрия (77 %). Далее в порядке убывания следуют минтай (62 %), семга (56 %), треска (55 %), килька (46 %) и т.д.

Наиболее популярными точками продаж рыбной продукции являются крупные супермаркеты (68%). Около половины респондентов ходят за рыбой на рынки (48 %), в гипермаркеты (47 %) и минимаркеты (47 %) [73].

Результаты опроса подтверждаются результатами других аналитических исследований, согласно которым рост цен на рыбное сырье вызвал запрет импорта рыбы из стран, которые раньше были основными поставщиками рыбы и морепродуктов в Россию - из Норвегии, Турции, Испании. Это дало повод российским рыбодобывающим компаниям поднять цены. Теперь потребители делают выбор в пользу сельди, которая хоть и подорожала в два раза, но из-за изначально низкой цены остается в числе доступных продуктов [59]. Однако снижение спроса вызвано не только повышением цены, но снижением качества реализуемой продукции. Исследования, проведенные Роска-чеством, показали, что 90% соленой лососевой рыбы в ломтиках не соответствует стандартам качества, а 58 % из них небезопасны. Специалисты Роска-чества проверили 38 образцов соленой рыбопродукции (кета, нерка, семга, форель, горбуша российского происхождения или переработанной в Белоруссии) продукции в вакуумной упаковке различных производителей. Высокое содержание микробов оказалось в 22 товарах, в единичных образцах была найдена кишечная палочка, золотистый стафилококк. Повышенное содержание консервантов обнаружено в 11 образцах [35]. В дополнение к этому эксперты отмечали кислый вкус большинства образцов, несвойственную консистенцию, неприятный запах соленой продукции [59].

Забраковка соленой продукции происходит зачастую по микробиологическим показателям, несмотря на хорошую органолептическую оценку. Необходимо отметить, что в отличие от подхода, принятого в западных странах, где главенствующими критериями качества и безопасности являются уровень санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов, а также органолептическая оценка, российские нормативы, установленные санитарными нормами, очень жестко регламентируют именно общий уровень микробиологической обсемененности (КМАФАнМ). Такой подход к оценке каче-

ства зачастую неоправданно переводит продукт в категорию неприемлемого для употребления.

Стоит обратить особое внимание на различные требования к соленой рыбной продукции и пресервам при том, что в технических регламентах Таможенного союза или ЕАЭС, эти две группы соленой рыбной продукции прописаны таким образом, что правильная их идентификация затруднена.

Например, в упомянутых документах есть требования к соленой рыбе, обозначенной, как «неразделанная, разделанная соленая и малосоленая, в том числе без консервантов, а также филе, в нарезку с добавлением заливок, специй, гарниров, растительного масла (в том числе из рыб семейства лососевых)» и пресервам «из разделанной рыбы с добавлением растительных масел, заливок, соусов, с гарнирами и без гарниров (в том числе из рыб семейства лососевых)».

Основные требования к соленой рыбной продукции, установленные в технических регламентах по безопасности пищевой продукции [86], безопасности пищевых добавок [85] и безопасности рыбы и рыбной продукции [84] представлены в таблице 1. 1.

Нормативные показатели безопасности, определенные в документах, в первую очередь, затрагивают сроки годности продукции.

При таком подходе соленая рыба с ключевыми параметрами, идентичными пресервам (массовая доля соли и консервантов, активная кислотность, упаковка, температура хранения), и одинаковыми микробиологическими показателями может быть отнесена к непригодной для употребления, то есть опасной. В другом случае, например, по показателю «плесени, дрожжи», будут непригодны пресервы.

Российский подход к оценке микробиологической безопасности и, например, европейский, значительно отличается от европейской и, в первую очередь, это касается отношения к общему микробному числу (КМАФАнМ). Согласно исследованиям Ирландского центра исследований пищевых продуктов, между уровнем значений данного показателя и органолептической

оценкой рыбной продукции, а также с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами наблюдается очень плохая корреляция или она полностью отсутствует [131].

Таблица 1.1 - Основные нормативы для соленой рыбы и пресервов,

установленные в технических регламентах

Наименование показателя Значение показателя

Пресервы Соленая рыба

специального и пряного посола другие пресервы неразде-ланная разделанная

Массовая доля консерванта, %, не более 0,2 0,02

Количество мезофильных аэробных и факультативно -анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более 1х105 2х105 1х105

Плесени, КОЕ/г, не более 10 -

Дрожжи, КОЕ/г, не более 100 -

Масса продукта, (г), в которой не допускаются Бактерии группы кишечной палочки (колиформы) 0,01 0,10 0,01

S.aureus - 1,00 - 0,10

Сульфитредуциру-ющие клостридии 0,01 0,10*

Патогенные микроорганизмы, в том числе, сальмонеллы и L.monocytogenes 25

* - для продукции в вакуумной упаковке

Российские нормативы по КМАФАнМ, установленные ранее СанПиН 2.3.2.1078 [74], Едиными санитарными требованиями Таможенного союза [38], а с 01.09.2017 - Техническим регламентом на рыбную продукцию [86], жестко регламентирует этот показатель для соленой рыбы уровнем 105 КОЕ/г, а для пресервов - 2*105 КОЕ/г и превышение его на любой стадии обращения

без какой-либо связи с другими микробиологическими показателями приводит к забраковке продукции.

При европейском подходе к безопасности рыбной продукции показатель КМАФАнМ на стадии обращения соленой рыбы может значительно расти до высоких значений (107-108 КОЕ/г), но не категорично принимается во внимание при оценке безопасности. Главными критериями качества и безопасности соленого продукта являются хорошая органолептическая оценка и соответствие условно-патогенных и патогенных микроорганизмов нормируемым значениям. И особое значение придается контролю L. monocytogenes и параметрам продукции, при которых листерия не растет или скорость ее роста согласуется с заявленным сроком годности.

Кроме того, санитарные нормы регламентируют уровень обсемененно-сти дрожжами и плесенями в пресервах, при этом в соленой рыбе уровень этих микроорганизмов не нормирован. Различий в количестве дрожжей в пресервах (нормируемое количество менее 100 кл/г) и соленой рыбе (количество дрожжей не нормируется) нет. В мировой практике производства и реализации соленой рыбной продукции содержание дрожжей и плесеней не нормируется [109].

В Постановлении правительства №761 от 28.09.2009 г. «Об обеспечении гармонизации российских санитарно-эпидемиологических требований, ветеринарно-санитарных и фитосанитарных мер с международными стандартами» отмечено, что в случае если правовые акты, в нашем случае Технические Регламенты, «носят ограничительный характер при отсутствии научного обоснования такого ограничения или степени риска для жизни и здоровья человека, животных и растений подлежат приведению в соответствие с международными стандартами» [70].

Исходя из вышеизложенного, необходимо усовершенствовать технологию малосоленой рыбопродукции в части повышения ее потенциальной стойкости без изменения органолептических характеристик и научного обоснования сроков ее годности в условиях реализации, с учетом возмож-

ности развития патогенных микроорганизмов, в частности L.

monocytogenes.

1.2 Характеристика процессов, приводящих к снижению качества и порче соленой рыбной продукции

Ухудшение качества пищевых продуктов можно рассматривать на основе ряда композиционных факторов и факторов окружающей среды [81].

Применительно к малосоленой рыбной продукции к факторам окружающей среды следует отнести температуру, наличие упаковки и модифицированной среды, включая модифицированную газовую среду (О2, СО2, N2) и вакуум. К композиционным факторам [81] следует отнести концентрацию соли, консерванта, количество КОЕ микроорганизмов, рН, активность воды. Также композиционные факторы и факторы окружающей среды называют «барьерными».

Процесс производства соленой рыбной продукции принято делить на три этапа: посол рыбного сырья, обеспечивающий контакт рыбы с солью или ее раствором; просаливание, в течение которого происходит основное распределение соли и воды в системе рыба-тузлук; созревание соленой рыбы, когда формируются аромат, вкус, и консистенция продукта [44, 98].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Поротикова Елена Юрьевна, 2018 год

температура

срок хранения, сутки

Упаковка

Физико-химические показатели

К

р

а л в

я

л

о

д

%

в о с с а

к

у

^ ь

оЧ о

,ь т с о

н т о л с и

и л о с я л

о

д

яа в о с с а

и

ле оз

са « ^

ий а о

ан рд

н

К е

н о

а

д

а р

г

,ь т с о

н р

е

у

Б

о о

О

н

нок

а т-

-к

вз он

я л о

я н б аа

вв и

осв ре б. сср ао с

1 2

Нерка ломтики с/с

23.02.15

51

1°С - 5°С

45

Вакуум

6,1

67,00

0,51

6,2

0,914

115

0,031

Кета слабосоленая ломтики

16.03.15

30

минус 8°С 6°С

30

Вакуум

6,35

73,90

4,4

5,6

0,950

30

Менее 0,002

_3_ 4

Форель с/с

05.03.15

41

0°С - 5°С

25

Вакуум

6,03

72,65

0,42

5,4

6,9

0,942

102

14

0,075

Сельдь нераз-деланная слабосоленая

06.03.15

25

0°С - 6°С

25

Вакуум

6,15

62,05

0,28

6,4

9,3

0,906

127

39

0,004

Сельдь нераз-деланная слабосоленая

16.03.15

30

0°С - 5°С

30

Вакуум

6,34

63,00

0,36

5,0

7,30

0,921

112

21

Менее 0,002

Сельдь филе-кус в масле

02.03.15

64

0°С - минус 8°С

120

Полимерная банка

6,40

65,50

3,6

5,2

0,946

30

0,150

Сельдь филе-кус в масле

28.12.14

87

0 - минус 4°С

90

Полимерная банка

5,70

64,00

0,59

3,6

5,3

0,948

102

17

0,100

Сельдь филе-кус Пряная

20.01.15

65

0°С - минус 5°С

120

Полимерная банка

6,22

66,10

0,25

3,7

5,3

0,946

63

11

0,330

Филе сельди в солевой заливке

04.03.15

120

минус 4°С-5°С

120

Вакуум

6,16

69,25

0,12

4,8

6,5

0,943

49

19

0,195

7

5

6

7

8

9

10 Филе сельди в масле 11.03.2015 124 минус 4°С -5°С 120 Вакуум 6,21 64,85 0,14 5,4 7,7 0,933 77 21 0,190

11 Килька соленая в масле 02.02.2015 51 1°С - 6°С 60 Полимерная банка 6,16 61,65 0,26 5,9 8,7 0,926 56 20 0,050

12 Форель с/с кусок 09.02.2015 44 1°С - 6°С 45 Вакуум 6,40 68,40 - 3,8 5,3 0,937 - 40 0,027

13 Нерка пресервы 13.03.2015 24 0°С - 7°С 20 Полимерная банка 5,83 64,50 0,47 5,1 7,4 0,925 111 29 0,008

14 Сельдь филе-кус в масле 17.03.2015 59 0°С - минус 8°С 60 Вакуум 6,21 72,35 0,20 4,5 5,8 0,942 66 27 0,070

15 Сельдь филе в масле 22.02.2015 120 Минус 3 -плюс 6 120 Вакуум 5,51 66,50 0,47 4,5 6,3 0,936 132 28 0,197

16 Сельдь филе-кусочки в масле 06.04.2015 60 0°С - минус 8°С 60 Полимерная банка 5,85 66,70 0,26 3,7 5,2 0,946 65 18 0,240

17 Горбуша филе-кусочки 08.04.2015 63 Плюс 1°С -плюс 6°С 60 Полимерная банка 6,00 72,05 0,28 6,3 8,0 0,918 65 12 0,090

18 Сельдь филе в масле 10.04.2015 62 Минус 8°С - 0°С 0°С - плюс 4°С 60 Полимерная банка 5,86 64,65 0,25 6,5 9,1 0,916 52 10 0,103

19 Сельдь филе-кусочки в 14.04.2015 42 минус 5 - 0 Плюс 1°С - 40 Полимерная банка 5,70 65,00 0,28 4,2 6,1 0,945 91 14 0,130

масле плюс 5°

20 Сельдь филе-кусочки в 22.04.2015 41 0°С - минус 8°С 30 Полимерная банка 6,20 68,35 0,17 4,5 6,2 0,945 55 28 0,110

масле

21 Семга кусок 22.04.2015 47 Плюс 1°С -плюс 6°С 45 Вакуум 6,30 61,45 0,36 6,3 9,3 0,918 90 10 0,002

22 Сельдь филе-кусочки в 27.04.2015 63 минус 5 - 0 Плюс 1°С - 60 Полимерная банка 5,77 62,50 0,33 5,6 8,2 0,915 69 17 0,036

масле плюс 6°С

23 Сельдь филе-кусочки в 27.04.2015 63 Плюс 1°С -плюс 6°С 60 Полимерная банка 5,67 74,00 0,38 4,8 5,8 0,939 100 32 0,150

масле

24 Сельдь филе-кусочки в 28.04.2015 90 0°С - плюс 3°С 90 Полимерная банка 5,88 67,35 0,26 6,9 9,3 0,897 59 17 0,094

масле

25 Сельдь филе-кусочки в 28.04.2015 62 0°С - плюс 8 °С 60 Полимерная банка 5,66 71,35 0,31 5,0 6,5 0,931 71 28 0,128

масле

26 Сельдь филе-кусочки в 29.04.2015 61 0°С - плюс 4°С 60 Полимерная банка 5,80 69,40 0,26 2,4 3,3 0,965 106 60 0,146

масле

27 Хамса филе в масле 30.04.2015 90 Минус 3°С - плюс 5°С 90 Стеклянная банка 6,18 63,50 0,61 7,2 10,2 0,899 186 39 0,140

28 Сельдь кусок в масле 05.05.2015 69 0° - плюс 4°С 65 Полимерная банка 5,84 67,35 0,38 5,8 7,9 0,928 122 59 0,120

29 Сельдь нераз-деланная 07.05.2015 32 Плюс 1°С -плюс 5°С 30 Вакуум 6,20 61,25 0,30 6,9 10,1 0,896 125 23 0,014

30 Сельдь филе-кусочки в 11.05.2015 31 Плюс 1°С -плюс 6°С 30 Полимерная банка 6,27 70,95 0,14 4,0 5,4 0,954 48 51 0,012

масле

31 Форель ломтики 11.05.2015 42 Минус 8°С - 0°С Плюс 1°С -плюс 5°С 40 Полимерная банка 5,85 60,10 0,44 6,4 9,6 0,916 76 8 0,090

32 Сельдь нераз-деланная 14.05.2015 38 0°С - минус 8°С 30 Вакуум 6,25 64,35 0,24 5,3 7,6 0,928 114 24 0,027

33 Сельдь филе-кусочки в масле 16.05.2015 87 0° - плюс 7°С 60 Полимерная банка 5,94 69,15 0.29 6,4 8,5 0,926 64 13 0,170

34 Сельдь филе-кусочки в масле 12.05.2015 63 Плюс 1°С -плюс 6°С 60 Полимерная банка 5,66 68,45 0,31 5,4 7,3 0,952 70 15 0,180

3

Результаты проведенных исследований показывают, что значительная часть соленой рыбной продукции в вакуумной упаковке выпускается без консерванта (таблица 3.1). Однако при недостаточно контролируемом температурном режиме хранения в торговой сети отсутствие консерванта может явиться причиной преждевременной порчи.

В образцах продукции в количестве 79,4 % содержание консерванта составляло более 0,02 %, что связано как с тем, что в розничной сети преобладает соленая продукция под названием «пресервы», для которой в соответствии с нормативными документами установлена разрешенная массовая доля консерванта - 0,2 %, так и превышением количества консерванта по ТР ТС 029 производителями (в 50 % в случае соленой продукции и в 20,6 % в пресервах) (рисунок 3.2).

>0,2% 0%

0,05-0,1%

Рисунок 3.2 - Распределение образцов соленой продукции по массовой доле консерванта

Следует отметить также относительно немногочисленное (21 %) присутствие соленой продукции, содержащей консервант в количестве 0,02 % в силу ее низкой стойкости в условиях торговой сети.

Образцы в количестве 20,6 % имели массовую долю консерванта не более 0,02 %, что соответствует согласно ТР ТС 029 [85] требованиям к соленой про-

дукции. Из общего количества образцов, равного 43 %, с массовой долей консерванта 0,02 % испортились ближе к концу срока хранения (без резерва), остальные остались стойкими благодаря концентрации соли более 6,9 %. Соленая продукция в количестве 58,7 % имела массовую долю консерванта более 0,02 %, но менее 0,16 %, поскольку норма 0,1 % консерванта для соленой продукции прописана в некоторых действующих технических документах.

В образцах соленой продукции в вакуумной упаковке в количестве 50 % наблюдалось превышение массовой доли консервантов в 1,5 раза, однако для образцов продукции концентрация соли 5,3 % была недостаточна, что привело к ее органолептической порче. В образцах в количестве 25 %, в которых содержание консерванта было в норме, отмечена органолептическая порча при концентрации соли 5,6 %, а 75 % образцов были пригодны к употреблению, но при концентрации соли более 6,9 %.

Диапазон значений активной кислотности составлял от 6,4 до 5,5 ед. Распределение образцов соленой рыбопродукции по значениям активной кислотности определилось следующим образом: 20 % - значения от 6,4 до 6,2 ед., 35 % - от 6,2 до 6,0 ед. и 45 % - менее 6,0 ед. Наиболее многочисленная группа соленой продукции со сниженной до значения рН менее 6,0 ед. представляет собой пресервы, где снижение рН приводит к значительному увеличению стойкости за счет повышения эффективности действия консерванта при пониженной рН [48, 75]. В данном диапазоне активной кислотности образцы в количестве 40 % испортились, что было связано с низкими значениями массовой доли консерванта (№ 13 таблицы 3.1) и концентрации соли (менее 6,5 % - №19, 23, 25, 26 таблицы 3.1), наличием внутренностей в банке с кусочками рыбы в заливке (№28 таблицы 3.1). Остальные образцы со значениями активной кислотности рН менее 6,0 ед. и все образцы со значениями до 6,2 ед. имели сочетания количества соли и консерванта достаточные для стойкости их в течение декларируемого срока (концентрация соли больше 6,9 % и консервант 0,1-0,2 %). Наименее многочисленная группа продукции со значениями активной кислотности от 6,4 до 6,2 единиц объединила в себе в основном соленую продукцию в вакуумной упаковке с небольшим количеством кон-

серванта (от 0 до 0,03 %). При этом у продукции этой группы в количестве 82,5 % была отмечена органолептическая порча по окончанию декларируемого срока хранения. Остальные образцы данной группы остались стойкими благодаря высокому значению концентрации соли в водной фазе продукта (более 7,3 %) и адекватному декларируемому сроку годности (30-45 суток). Таким образом, снижение рН наиболее целесообразно производить в присутствии достаточного количества консерванта (0,1-0,2 %), что будет давать синергетический эффект.

Значения ОАЛО образцов соленой продукции составляли от 7 до 59 мг азота/100 г продукта. Образцы с высокими значениями показателя ОАЛО (более 28 мг азота/100 г) в количестве 85 % - испортились. Высокое значение ОАЛО в образцах, не подвергшихся органолептической порче, было связано с очень низким значением рН (5,5 ед.) и особенностями сырья (например, высокая активность ферментов и слабая структура хамсы). Таким образом, значения показателя ОАЛО хорошо коррелируют с показателем органолептической порчи, что также подтверждено ранее проведенными исследованиями [76].

При проведении микробиологических исследований из 34 исследованных образцов 24 (70,6 %) не соответствовали нормам (таблица 3.2). Из них 16 (66,7 %) - по показателю КМАФАнМ, причем у трети образцов значительного превышения отмечено не было. Корреляции микробиологических и органолептических показателей также отмечено не было, поскольку 5 образцов (14,7 % от общего количества) имели признаки органолептической порчи, при этом отсутствовало превышение норматива по показателю КМАФАнМ. Наряду с этим, 10 образцов соленой рыбопродукции (62,5 % от количества образцов с превышением по КМАФАнМ) не имели признаков органолептической порчи. В 8 образцах (23,5 % от общего количества) были обнаружены бактерии группы кишечной палочки, что свидетельствует о неблагополучном санитарном состоянии данных рыбоперерабатывающих производств и такая продукция должна быть забракована.

В 17 (85 %) из 20 образцов пресервов количество дрожжей превышает нормируемое количество (100 кл/г). Ранее проведенные исследования по определению влияния дрожжей на порчу соленой рыбопродукции, не выявили взаимосвязи

Таблица 3.2 - Микробиологические показатели и признаки порчи коммерческих партий соленой рыбопродукции

№ Наименование соленой рыбной продукции Микробиологические показатели Признаки органо-лептической порчи

КМАФАнМ, КОЕ/г БГКП, в 0,01 г Б! аигцБ, в 1 г Сульф. ред. клостр., в 0,01 г Патогенные, в 25 г Плесени, в 1 г Дрожжи, КОЕ/г

1 Нерка ломтики с/с 6*104 н/о н/о н/о н/о н/о 130 -

2 Кета слабосоленая ломтики 1,2*106 н/о н/о н/о н/о н/о 340 +

3 Форель с/с 2,7*105 н/о н/о н/о н/о н/о 120 -

4 Сельдь неразделанная слабосоленая 3,2*104 н/о н/о н/о н/о н/о 2200 -

5 Сельдь неразделанная слабосоленая 3,5*104 н/о н/о н/о н/о н/о 3300 -

6 Сельдь филе-кус в масле 9,7*108 н/о н/о н/о н/о н/о 8000 +

7 Сельдь филе-кус в масле 7,6*103 н/о н/о н/о н/о н/о 800 -

8 Сельдь филе-кус Пряная 1,6*104 н/о н/о н/о н/о н/о 1100 -

9 Филе сельди в солевой заливке 3*104 н/о н/о н/о н/о н/о 1400 -

10 Филе сельди в масле 6,4*103 н/о н/о н/о н/о 300 2000 -

11 Килька соленая в масле 9,2*104 н/о н/о н/о н/о н/о 2600 -

12 Форель с/с кусок 7,2*103 н/о н/о н/о н/о н/о 2200 +

№ Наименование соленой рыбной продукции Микробиологические показатели Признаки органо-лептической порчи

КМАФАнМ, КОЕ/г БГКП, в 0,01 г St. aureus, в 1 г Сульф. ред. клостр., в 0,01 г Патогенные, в 25 г Плесени, в 1 г Дрожжи, КОЕ/г

13 Нерка пресервы 3,2*106 н/о н/о н/о н/о н/о н/о +

14 Сельдь филе-кус в масле 3,2*107 н/о н/о н/о н/о 20 8600 -

15 Сельдь филе в масле 2*103 н/о н/о н/о н/о н/о 500 -

16 Сельдь филе-кусочки в масле 2,6*105 н/о н/о н/о н/о н/о 9600 -

17 Горбуша филе-кусочки 6,9*106 н/о н/о н/о н/о н/о 3400 -

18 Сельдь филе в масле 9,9*106 обнар н/о н/о н/о н/о 4100 -

19 Сельдь филе-кусочки в масле 4,7*106 обнар н/о н/о н/о н/о 22000 +

20 Сельдь филе-кусочки в масле 1,7*106 обнар н/о н/о н/о н/о 47000 +

21 Семга кусок 6,1*104 н/о н/о н/о н/о н/о 25000 -

22 Сельдь филе-кусочки в масле 1,7*105 обнар н/о н/о н/о 10 1800 -

23 Сельдь филе-кусочки в масле 7,2*104 обнар н/о н/о н/о н/о 680 +

24 Сельдь филе-кусочки в масле 5,5*106 обнар н/о н/о н/о н/о 190000 -

25 Сельдь филе-кусочки в масле 9,2*104 н/о н/о н/о н/о 70 220 +

26 Сельдь филе-кусочки в масле 2,6*104 н/о н/о н/о н/о н/о 3700 +

27 Хамса филе в масле 1*106 н/о н/о н/о н/о н/о 820000 -

№ Наименование соленой рыбной продукции Микробиологические показатели Признаки органолеп-тической порчи

КМАФАнМ, КОЕ/г БГКП, в 0,01 г St. aureus, в 1 г Сульф. ред. клостр., в 0,01 г Патогенные, в 25 г Плесени, в 1 г Дрожжи, КОЕ/г

28 Сельдь кусок в масле 1,6*103 обнар н/о н/о н/о н/о 540 +

29 Сельдь неразделанная 3,2*105 н/о н/о н/о н/о н/о 10000 -

30 Сельдь филе-кусочки в масле 9*105 обнар обнар н/о н/о н/о 77000 +

31 Форель ломтики 7*102 н/о н/о н/о н/о н/о н/о -

32 Сельдь неразделанная 1,6*105 н/о н/о н/о н/о н/о 21000 -

33 Сельдь филе-кусочки в масле 2*106 н/о н/о н/о н/о н/о 13000 -

34 Сельдь филе-кусочки в масле 5,4*103 н/о н/о н/о н/о 350 5800 -

между количеством находящихся в продукте дрожжей и органолептическими показателями, а также показателями порчи малосоленой рыбы [90].

Значительная часть продукции (около 18 % от количества всех образцов и 54,5 % от образцов с признаками порчи) испортилась в пределах 30-45 суток. Эти сроки достаточно популярны у производителя при декларировании срока годности соленой рыбы и относительно малы, что привлекает покупателя. Но как видно, риск приобрести в магазине некачественную соленую рыбу даже в этот период остается на высоком уровне.

Таким образом, проведенный анализ коммерческих образцов показал, что соленая продукция с концентрацией соли в водной фазе менее 6,2 % и консервантом 0,02% является наиболее востребованной потребителями, но ввиду низкой стойкости при хранении в условиях современной торговой сети представлена в небольшом количестве. Такая продукция, как правило, подвергается органолептиче-ской порче в течение востребованного срока годности (30-45 суток). Производители рыбной продукции, зная об этом, увеличивают концентрацию соли (более 6,9%), чем повышают стойкость продукции, но снижают деликатесные свойства продукта. Поэтому при концентрации соли на уровне не более 6,2 % соли и массовой доле консерванта 0,02 % необходимо использовать дополнительные барьеры для повышения стойкости соленой рыбной продукции при хранении в условиях торговой сети. Одним из таких барьеров, например, может служить упаковка в модифицированных средах. Кроме того, понижение активной кислотности не гарантирует стойкость продукции в хранении из-за низкого содержания соли и консерванта. Проведенные исследования не позволили выявить корреляцию между органолептической оценкой соленого продукта и его общей микробиальной обсе-мененностью.

Таким образом, анализ коммерческих партий соленой рыбопродукции, реализуемых в торговой сети, показал, что массовые доли соли и консерванта, равные ниже 6,2 в водной фазе и 0,02 %, соответственно, а также повышенная активная кислотность (6,2 - 6,4) являются недостаточными барьерами для обеспечения их стойкости в течение 30 суток. Корреляция между общей обсемененностью соле-

ной рыбопродукции и ее органолептической характеристикой не установлена. Для обеспечения качества слабосоленой рыбопродукции при хранении необходимо применение дополнительных барьеров.

3.2 Влияние проницаемости упаковочных материалов на изменение качества и безопасности малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах, в процессе хранения

3.2.1 Изменение газового состава модифицированной среды внутри упаковок без продукта и с малосоленой рыбной продукцией в процессе хранения в зависимости от вида упаковки

На рисунке 3.3 представлены данные по изменению газового состава внутри упаковок различной барьерности по отношению к углекислому газу и кислороду без продукта с исходным составом газовой смеси 40 % СО2 и 60 % N2 в процессе хранения в течение 50 суток при температуре окружающей среды (Т1=22±2 °С) и в холодильнике (Т2=5±0,5°С).

Срок хранения, сут Срок хранения, сут

а) б)

Рисунок 3.3 -Зависимость изменения концентрации кислорода (а) и углекислого газа (б) в пустых пакетах различной проницаемости в процессе хранения

при температуре 5 °С и 22 °С

Согласно техническим характеристикам и полученным данным проницаемость выбранных материалов представляет собой ряд: РЕТ>РА/РЕ>ЕУОН. По по-

лученным данным видно, что с изменением температуры проницаемость упаковочного материала по отношению к углекислом газу и кислороду изменяется и зависит от состава материала, из которого он изготовлен.

На основании данных, представленных на рисунке 3.3, по формулам 2.1, 2.2 и 2.3 были рассчитаны скорости проницаемости при 5 °С и 22 °С, температурные коэффициенты проницаемости упаковочных материалов и коэффициенты газопроницаемости по углекислому газу и кислороду по отношению к упаковке с БУОИ (ВБ-упаковка).

Таблица 3.3 - Параметры газопроницаемости упаковочных материалов по углекислому газу и кислороду при исследуемых температурах

Упаковочный материал/Т°С Скорость изменения концентрации газа в упаковке, Усг, %/сут Температурный коэффициент изменения концентрации газа в упаковке, К Коэффициент газопроницаемости, Кгп

О2 СО2 О2 СО2 О2 СО2

"EVOH", 5 °C 0,0078 0,04 1,24 3,75 1 1

"EVOH", 25 °C 0,0097 0,15 1 1

PA/PE, 5 °C 0,0970 0,45 0,98 1,47 12,4 11,2

PA/PE, 25 °C 0,0950 0,66 9,8 4,4

РЕТ, 5 °C 0,1300 0,85 2,69 1,41 16,7 21,2

РЕТ, 25 °C 0,3500 1,20 36 8

Высокая газопроницаемость РЕТ (НБ-упаковка) обусловлена тем, что этот материал состоит только из одного слоя полимера в отличие от других испытываемых материалов. При снижении температуры хранения его проницаемость по кислороду снижается в 2,7 раза, а по углекислому газу - в 1,4 раза, но остается самой высокой в сравнении с остальными материалами при данной температуре (5±0,5 °С).

Проницаемость упаковки из РА/РЕ (СБ-упаковка) по отношению к кислороду была немного ниже РЕТ. Однако изменение температуры хранения не повлияло на проникновение кислорода внутрь упаковки. Вместе с тем проницаемость по углекислому газу при снижении температуры уменьшилась в 1,5 раза. Изменение проницаемости данной упаковки по углекислому газу связано с тем, что материалы, входящие в ее состав (РА и РЕ), обладают слабыми барьерными свойствами по отношению к данному газу. Такую пленку обычно применяют для вакуумной упаковки продукции без использования углекислого газа.

Многослойный полимерный материал, содержащий в своем составе EVOH (ВБ-упаковка), показал наибольшие барьерные свойства по отношению, как к кислороду, так и углекислому газу, что согласуется с данными литературных источников [165]. EVOH имеет низкие барьерные свойства по отношению к кислороду в условиях высокой влажности [102]. Однако при использовании сополимеров, которые имеют низкую паропроницаемость, например, РА/РЕ, получают материал, обладающий высокими барьерными свойствами по отношению к обоим газам. Использование такого материала (РА/РЕ/EVOH/PE/PA) позволило сохранить исходный состав газовой среды (0% О2, 40 % СО2, 60 % N2) на протяжении 50 суток.

Полученные данные подтверждают данные других исследователей о том, что повышение температуры увеличивает газопроницаемость упаковочного материала, как по углекислому газу, так и по кислороду [100].

Изменение массовой доли кислорода и углекислого газа внутри упаковки с соленой рыбой в процессе хранения при 5°С представлено на рисунке 3.4.

В первые 10 сут. содержание СО2 в упаковке ВБ снизилось на 25 %, СБ - на 32%, НБ - на 51 %. В дальнейшем в пакетах ВБ содержание углекислого газа стабилизировалось на этом уровне, а в пакетах с большей проницаемостью снизилось с начала закладки на 60-75 %. Учитывая изменение газового состава за 42 сут. в пустых пакетах различной проницаемости при температуре +5 °С, можно утверждать, что 25 % от исходного содержания углекислого газа растворяется в водной фазе поверхностного слоя соленой рыбы [66, 67, 181].

В ВБ-упаковке с малосоленой атлантической сельдью происходит увеличение концентрации кислорода в упаковке. Наблюдаемый эффект обусловлен постепенным высвобождением «остаточного» кислорода из мышечной ткани рыбы [171]. В течение первых 30 суток в СБ- и НБ-упаковке происходит увеличение концентрации кислорода в упаковке с малосоленой атлантической сельдью до 0,3 % как за счет его высвобождения из рыбы, так и проникновения внутрь упаковки из воздуха (рис. 3.4а). Однако данное значение намного ниже чем в пустом пакете - 2 % и 4 % кислорода в СБ- и НБ - упаковках соответственно (рис. 3.4а).

В процессе дальнейшего хранения происходит снижение концентрации кислорода в ВБ- и СБ-упаковке с малосоленой атлантической сельдью. Снижение кислорода в упаковке в процессе хранения обычно связывают с развитием микроорганизмов, которые присутствуют на поверхности рыбы и используют для метаболизма доступный им кислород из окружающей среды [187]. В НБ- упаковке концентрация кислорода остается на уровне 0,5% до окончания хранения, ввиду высокой проницаемости его по кислороду (рис. 3.4а).

а) б)

Рисунок 3.4 - Изменение концентрации кислорода (а) и углекислого газа (б) внутри упаковки в процессе хранения соленой атлантической сельди в пакетах различной проницаемости при температуре 5 °С

Таким образом, в ходе проведенных исследований установлено, что ВБ-упаковка (с БУОИ) показала самую низкую газопроницаемость по кислороду и двуокиси углерода независимо от температуры. Использование такого материала

(РА/РЕ/EVOH/PE/PA) позволило сохранить исходный состав газовой среды (0 % О2, 40 % СО2, 60 % N2) на протяжении 50 суток. Проницаемость упаковки из РА/РЕ (СБ-упаковка) по отношению к кислороду была немного ниже РЕТ (НБ -упаковка). Однако изменение температуры хранения не повлияло на проникновение кислорода внутрь упаковки, в то время как проницаемость по углекислому газу при снижении температуры уменьшилась в 1,5 раза.

Использование ВБ-упаковки позволяет сохранить 25-30 % двуокиси углерода, а СБ- и НБ- упаковки - 15-20 % CO2 в процессе хранения малосоленой рыбной продукции при 5°С, несмотря на различные барьерные свойства материалов.

ВБ-упаковка (EVOH") показала самую низкую газопроницаемость по кислороду и двуокиси углерода независимо от температуры. Использование такого материала (РА/РЕ/EVOH/PE/PA) позволило сохранить исходный состав газовой среды (0% О2, 40 % СО2, 60 % N2) на протяжении 50 суток. В ВБ- и СБ-упаковках с малосоленой атлантической сельдью с МГС в течение первых 30 суток хранения происходит увеличение концентрации кислорода в упаковке, обусловленное, вероятно, постепенным высвобождением «остаточного» кислорода из мышечной ткани рыбы и проникновением внутрь упаковки из воздуха. При дальнейшем хранении происходит снижение кислорода в упаковке связанное, вероятно, с развитием микроорганизмов, которые присутствуют на поверхности рыбы и используют для метаболизма доступный им кислород из окружающей среды.

3.2.2 Изменение качества и безопасности малосоленой рыбопродукции, упакованной в модифицированных средах в пакеты различной проницаемости в процессе хранения

Изменения качества и безопасности малосоленой атлантической сельди.

Результаты наблюдений (рисунки 3.5 и 3.6) показали, что содержание кислорода и углекислого газа, достигнутое на 42 сутки хранения, значительного влияния на рост микроорганизмов, оцениваемых по ОАЛО и КМАФАнМ, не оказывают [64, 68].

Исследование также не показало значимых отличий в созревании образцов соленой атлантической сельди, упакованной в МГС в пакетах различной барьер-ности (рисунок 3.7).

Рисунок 3.5 - Изменение ОАЛО в процессе хранения соленой сельди,

упакованной в условиях МГС

Рисунок 3.6 - Изменение КМАФАнМ в процессе хранения соленой атлантической сельди, упакованной в условиях МГС в пакеты различной проницаемости

в процессе хранения при 5 °С

Таким образом, проницаемость упаковочного материала, в рассмотренных пределах, не оказывает существенного влияния на микробиологические и биохи-

мические показатели созревания соленой атлантической сельди с массовой долей хлористого натрия 4,0-4,5 % (5,9 % хлористого натрия в водной фазе) без консервантов, упакованной в МГС, в течение 42 суток хранения при температуре 5±1 °С.

Рисунок 3.7 - Накопление аминного азота в процессе хранения соленой атлантической сельди, упакованной в условиях МГС

Изменение качества и безопасности малосоленой балтийской сельди (салаки). Изменение показателя КМАФАнМ в процессе хранения малосоленой балтийской сельди, упакованной в условиях вакуума и модифицированной газовой среды, представлены на рисунке 3.8. Полученные данные показывают, что рост микроорганизмов в вакууме в среднебарьерной упаковке происходит интенсивнее, чем в высокобарьерной. Одновременно упаковка в модифицированной газовой среде сдерживает рост микроорганизмов в большей степени, чем упаковка в вакууме, вне зависимости от барьерных свойств упаковки. Отличия в росте микроорганизмов в малосоленой балтийской сельди в вакуумной упаковке различной проницаемости связано с различными условиями атмосферы внутри упаковки [138]. Поверхность продукта, упакованного в среднебарьерную пленку, содержит кислород, но проникновение его вглубь мышечной ткани не превышает нескольких миллиметров [132]. Таким образом, на начальном этапе развитие облигатных

анаэробных микроорганизмов на поверхности продукта затормаживается. Однако при дальнейшем хранении кислород используется для биохимических процессов в рыбе и метаболизма микроорганизмов с выделением в качестве продукта углекислого газа [106]. В упаковке со среднебарьерными свойствами происходит более интенсивный газообмен с окружающей средой и атмосферой в упаковке, чем в высокобарьерной упаковке. Кислород воздуха проникает в упаковку со среднебарьерными свойствами в большем количестве, чем в высокобарьерными. Тем самым большее количество кислорода в вакуумной упаковке со среднебарьерными свойствами способствует более интенсивному развитию аэробных и факультативно-аэробных микроорганизмов, по сравнению с высокобарьерной упаковкой (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 - Изменение КМАФАнМ в процессе хранения соленой балтийской сельди (салаки), упакованной в условиях вакуума и МГС в пакеты различной барьерности

Накопление ОАЛО в процессе хранения представлено на рисунке 3.9. Интенсивность накопления ОАЛО в образцах соленой балтийской сельди, упакованных в вакууме в высокобарьерных пакетах, была в 2 раза выше, чем в образцах с модифицированной газовой средой и образцах, упакованных в вакууме в средне-барьерных пакетах. Более интенсивное накопление ОАЛО малосоленой продукции в высокобарьерной упаковке в сочетании с менее интенсивным развитием

микроорганизмов свидетельствует о развитии таких видов микроорганизмов в высокобарьерной упаковке, которые способствуют быстрому росту ОАЛО [141, 190]. Вместе с тем в условиях МГС происходит менее интенсивное накопление ОАЛО в связи с подавлением деятельности грамотрицательных микроорганизмов средой, содержащей углекислый газ [190].

0 10 20 30 40 50

Срок хранения, сут

Рисунок 3.9 - Накопление ОАЛО в процессе хранения соленой балтийской сельди (салаки), упакованной в условиях вакуума и МГС в пакеты различной проницаемости

Накопление аминного азота в образцах малосоленой балтийской сельди представлено на рисунке. 3.10. Наиболее интенсивно АА накапливается в образцах, упакованных в условиях среды с углекислым газом, а наименее интенсивно -в вакууме в среднебарьерных пакетах. В течение 32 суток скорость накопления АА в мышечной ткани малосоленых образцов салаки была близка. Но к окончанию хранения (45 суток) значение АА образцов, упакованных в условиях вакуума в высокобарьерных пакетах, приблизилось к значению АА образцов, упакованных в МГС.

Изменение активной кислотности в образцах малосоленой балтийской сельди в процессе хранения отражено на рисунке. 3.11. В течение первых двадцати суток в образцах, упакованных в условиях вакуума, наблюдается увеличение

Рисунок 3.10 - Накопление аминного азота в процессе хранения соленой балтийской сельди (салаки), упакованной в условиях вакуума в пакеты различной проницаемости и в МГС

значения активной кислотности с 6,5 до 6,6 единиц, а затем его снижение в образцах, упакованных в среднебарьерную пленку - до 6,35 единиц, а в образцах, упакованных в высокобарьерные пакеты - до 6,2 единиц.

Э 6,9 £ 6,8 3 6,7

н 6

< 5,9 -1-1-1-1-

0 10 20 30 40 50

Срок хранения, сут

Рисунок 3.11 - Изменение активной кислотности (рН) в процессе хранения соленой балтийской сельди (салаки), упакованной в условиях вакуума в пакеты

различной барьерности и в МГС

В начале хранения в образцах, упакованных в среде углекислого газа и азота, наблюдалось постепенное уменьшение активной кислотности с 6,50 единиц до 6,15 ед. на 30-е сутки хранения без уменьшения его значения на начальном этапе.

3.3 Влияние параметров приготовления малосоленой рыбной продукции, упакованной в модифицированных средах, на изменение качества и безопасности в процессе ее хранения

3.3.1 Влияние биохимических свойств сырья на изменение качества малосоленой рыбной продукции в модифицированных средах в процессе хранения

Способ создания бескислородной среды в упаковке с соленой рыбой (вакуум или модифицированная газовая среда, состоящая из углекислого газа и азота) оказывает воздействие на биохимические процессы, протекающие в исследованной соленой рыбе различных видов в процессе хранения при умеренной положительной температуре.

В таблице 3.4 представлены данные по содержанию жира и активности тканевых протеолитических ферментов в исходном сырье.

Таблица 3.4 - Характеристика сырья

Вид рыбы Массовая доля жира, % Ферментативная активность, мкг азота на 1 г мышечной ткани в мин

Скумбрия 26,2 ± 0,11 0,23 ± 0,01

Семга 15,2 ± 0,13 0,11 ± 0,02

Сельдь 13,3 ± 0,06 0,21 ± 0,03

Салака 7,3 ± 0,04 0,09 ± 0,01

Килька 5,9 ± 0,03 0,33 ± 0,02

Горбуша 5,1 ± 0,08 0,05 ± 0,01

Треска 0,7 ± 0,04 0,07 ± 0,01

Уровень активности тканевых протеолитических ферментов - один из ключевых факторов, характеризующих скорость созревания разделанной соленой рыбы, а массовая доля жира может определять степень воздействия углекислого газа на мышечную ткань в процессе хранения.

Как видно, сырье, использованное для эксперимента, имело значительные отличия, как по массовой доле жира (0,7-26,2 %), так и активности ферментов (0,05-0,33 мкг азота/г/мин). Наиболее высокую активность имели ферменты мышечной ткани кильки, скумбрии и сельди, наименьшей - трески и горбуши.

Физико-химические характеристики рыбы после посола представлены в таблице 3.5 [65].

Несмотря на близкие значения массовой доли соли, отличия в активности воды для исследуемых видов рыб довольно значительны, что связано с различной их жирностью, а, следовательно, и различным содержанием влаги. Следует обратить внимание и на широкий диапазон активной кислотности (рН), причем наиболее высокие значения присущи рыбам Балтийского моря (салака, килька, треска).

Таблица 3.5 - Физико-химические характеристики соленой рыбной продукции из различных видов рыб

Вид рыбы Массовая доля хлористого натрия, % в мышечной ткани Концентрация хлористого натрия, % в водной фазе рН, ед ед

0-сутки 40-е сутки

в/у МГС

Семга 4,3 ± 0,1 6,2±0,1 6,20 ± 0,01 6,1 6,07 0,946 ± 0,003

Скумбрия 4,2 ± 0,3 7,2±0,3 6,18 ± 0,03 6,16 6,15 0,946 ± 0,002

Горбуша 4,3 ± 0,2 5,4±0,2 6,16 ± 0,02 6,1 6,15 0,959 ± 0,003

Сельдь 4,4 ± 0,3 6,1±0,3 6,21 ± 0,01 6,2 6,26 0,953 ± 0,001

Салака 4,2 ± 0,1 5,4±0,1 6,60 ± 0,03 6,39 6,42 0,961 ± 0,002

Килька 4,1 ± 0,2 5,3±0,2 6,60 ± 0,01 6,34 6,36 0,963 ± 0,001

Треска 4,2 ± 0,2 5,5±0,2 7,10 ± 0,02 7,02 7,01 0,969 ± 0,001

На 40 сутки хранения значения рН мышечной ткани большинства видов соленой продукции (кроме горбуши и семги), расфасованной в МГС, были ниже, а общая кислотность выше, чем в образцах в вакуумной упаковке. Такие данные наряду с динамикой изменения кислорода в упаковке говорят об особой направленности биохимических и микробиологических процессов горбуши и семги, относящихся к семейству лососевых.

Возможно, повышенное значение рН сырья явилось одной из причин более раннего наступления органолептической порчи соленой рыбы в вакуумной упаковке.

Характер изменения содержания ОАЛО как показателя, косвенно оценивающего процессы, связанные с порчей продукта, в течение 60 сут хранения был близок к прямолинейному, поэтому представляется возможным оценить влияние способа модификации на данный биохимический и микробиологический процесс (рисунок 3.12).

■ вакуум ■ МГС

Рисунок 3.12 - Скорость накопления ОАЛО в процессе хранения соленой рыбы при различных способах модификации среды

Необходимо отметить, что скорость накопления азота летучих оснований в соленых семге и горбуше значительно ниже, чем в других видах рыб. Кроме того, для них не установлена зависимость скорости накопления ОАЛО от способа мо-

дификации газовой среды, в то время как для других рыб наблюдается заметное снижение скорости накопления ОАЛО в образцах, расфасованной в МГС в сравнении с вакуумной упаковкой. Коэффициент снижения скорости накопления ОАЛО на 60 сут составляет от 1,2 до 2,5 раз. На 40-е сутки хранения различия в скорости не столь существенны, но являются довольно высокими для трески и салаки.

Наибольшая скорость накопления ОАЛО наблюдается в соленой кильке независимо от способа модификации газовой среды, что наряду с другими факторами может быть связано с очень высокой ферментативной активностью.

Как видно, влияние способа модификации на процесс накопления ОАЛО неоднозначно для различных видов рыб, и это сказывается не только на скорости, но и на уровне этого показателя на момент органолептической порчи (рисунок 3.13).

Рисунок 3.13 - Значения ОАЛО на момент органолептической порчи соленой рыбы при различных способах модификации газовой среды

Данные говорят о том, что для соленой рыбы отсутствует единый пороговый уровень значения показателя ОАЛО, который характеризовал бы органолептиче-скую порчу, причем, газовая среда, состоящая из углекислого газа и азота, как правило, снижает этот уровень, но достигает его за более продолжительное время.

И это еще раз подчеркивает влияние видовых особенностей рыб в комплексе со способом модификации газовой среды на характер биохимических и микробиологических процессов в процессе хранения соленой рыбы, что согласуется с рядом литературных данных [39, 172] о неоднозначном уровне ОАЛО для различных видов рыб, способов обработки, реакции среды и т.п.

Выявлено, что максимальная скорость накопления ОАЛО и ранняя органо-лептическая порча наблюдается у рыб с максимальным значением исходной активной кислотности (салака, килька, треска). Это согласуется с тем, что оптимум действия микроорганизмов порчи находится в диапазоне, близком к нейтральному, а эффективность действия бензойной и сорбиновой кислот из-за высокой степени диссоциации данных кислот и их незначительного содержания в рыбе (0,016-0,02 %) в данном диапазоне рН чрезвычайно мала [48].

Общая органолептическая оценка соленых образцов, упакованных в условиях МГС, в целом была выше в сравнении с продукцией в вакуумной упаковке (рисунок 3.14). Даже треска, упакованная в МГС и относящаяся к несозревающим видам рыб, достигла к 30 суткам хранения благоприятной оценки по органолепти-

а) б)

Рисунок 3.14 - Органолептическая оценка образцов атлантической сельди (а), атлантической скумбрии (б) в процессе хранения в условиях вакуума и

модифицированной газовой среды

ческим показателям, вероятно, за счет воздействия углекислого газа на биохимические процессы, влияющие на протеолиз мышечной ткани соленой рыбы. Следует отметить, что соленая рыба в условиях МГС данного состава в большинстве случаев дольше сохраняет высокий уровень органолептической оценки. Исключением является соленая килька, скорость протекания органолептических изменений в которой достаточно высока независимо от способа модификации среды, что связано с высокой активностью тканевых протеолитических ферментов.

в)

г)

д) е)

Рисунок 3.14(в-е) - Органолептическая оценка образцов атлантической атлантической семги (в) горбуши (г), салаки (д), кильки (е) в процессе хранения в условиях вакуума и модифицированной газовой среды

ж)

Рисунок 3.14(ж) - Органолептическая оценка образцов балтийской трески (ж) в процессе хранения в условиях вакуума и модифицированной газовой среды

Различная активность ферментов мышечной ткани рыб определила характер изменения АА в процессе хранения соленой продукции в данном эксперименте.

На рисунке 3.15 показаны скорости накопления АА исследуемых образцов, характеризующие изменения при созревании соленой рыбы при различных способах модификации газовой среды в упаковке. Скорости накопления АА были рас-