Научное обоснование технологий высокобелковых пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Артемов Андрей Викторович

• Артемов Андрей Викторович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Артемов Андрей Викторович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Товарное выращивание осетровых рыб

1.2. Химический состав и технологические свойства осетровых рыб

1.3. Пищевая продукция, производимая из осетровых рыб

1.4. Общие принципы питания спортсменов

1.5. Классификация пищевых продуктов для питания спортсменов

1.6. Карнозин - биологически активное вещество в питании спортсменов

Заключение по аналитическому обзору литературы

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Организация эксперимента

2.2. Объекты исследования

2.3. Методы исследования

Глава 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОБЕЛКОВЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ДЛЯ ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНОВ

3.1. Исследование химических, технологических и структурно-механических свойств осетровых рыб

3.1.1. Исследование химического состава и биологической ценности мышечной ткани осетровых рыб

3.1.2. Изучение структурно-механических и технологических свойств фаршей на основе мышечной ткани осетровых рыб

3.2. Обоснование значений структурно-механических показателей высокобелковых пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов

3.3. Обоснование выбора компонентов для производства высокобелковых

пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов

3.4. Разработка технологий получения высокобелковых пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов

3.4.1. Изучение изменения содержания карнозина в мышечной ткани осетровых рыб после проведения её термообработки

3.4.2. Научное обоснование рациональных параметров технологических стадий производства сосисок и их рецептурных композиций

3.4.3. Научное обоснование рациональных параметров технологических стадий производства риетов и их рецептурных композиций

3.4.4. Научное обоснование рациональных параметров технологических стадий производства батончиков и их рецептурных композиций

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТАННЫХ ВЫСОКОБЕЛКОВЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ДЛЯ ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНОВ

Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОБЕЛКОВЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ДЛЯ ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНОВ

Глава 6. ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОТ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОБЕЛКОВЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ДЛЯ ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

1.1. Технические условия и технологические инструкции на разработанную продукцию

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

1.2. Копия патента

ПРИЛОЖЕНИЕ В

1.3. Акт выработки опытно - промышленной партии и справка об использовнии результатов

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

1.4. Копии дипломов, сертификатов и свидетельств участия в различных научных мероприятиях

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

1.5. Характеристика промышленных образцов протеиновых батончиков, сосисок, риетов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научное обоснование технологий высокобелковых пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В рамках мероприятий по реализации Стратегии развития рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации на период до 2030 г. от 26 ноября 2019 г. № 2798-р [80] и Федерального закона «Об аквакультуре (рыбоводстве)» от 02 июля 2013 г. №2 148-ФЗ [91], большое внимание уделяется развитию аквакультуры. По статистическим данным, за 2023 год объем производства продукции товарной аквакультуры в России вырос на 4,8 % к аналогичному периоду 2022 г. и достиг 402 тыс. тонн. Рыба, выращенная в аквакультуре, является сырьем для производства пищевой продукции, обладает стабильными показателями безопасности и содержит основные питательные вещества. Одним из направлений аквакультуры является товарное осетроводство, которое основывается не только на выращивании определённых видов осетровых рыб, но и их гибридов, которые более конкурентны по сравнению с чистыми видами по таким показателям, как скорость роста, устойчивость к болезням, выход товарной продукции и т.п. За 2023 год объём выращивания осетровых в Российской Федерации составил 6,8 тыс. тонн, что на 4,6 % больше по сравнению с 2022 г. [68].

Важное значение для развития экономики рыбной отрасли имеет увеличение доли глубокой переработки рыбного сырья. Так, в 2022 г. данный показатель увеличился на 30 % по сравнению с 2021 г. Однако ассортимент продукции из осетровых рыб аквакультуры недостаточно разнообразен: в основном производят охлажденную и мороженую продукцию, балычные изделия, в небольших объемах консервы и икорную продукцию.

Осетровые рыбы отличаются от других объектов аквакультуры и водных биологических ресурсов высоким содержанием дипептида карнозина. Карнозин обладает антиоксидантным действием, является регулятором обмена веществ, ингибирует рост амилоидных фибрилл и увеличивает работоспособность мышц.

Наличие в мышечной ткани осетровых рыб такого биологически активного вещества как карнозин обосновывает целесообразность их использования для производства пищевой продукции для питания спортсменов. Это позволит

обеспечить данную группу населения не только сбалансированным питанием, но и расширить ассортимент пищевой продукции, производимой из данного вида сырья и, как следствие, повысить эффективность осетроводства.

При создании пищевого продукта для питания спортсменов важное значение имеют не только органолептические характеристики продукта, но и сбалансированность по основным пищевым веществам и энергетической ценности, поскольку качественный и количественный состав пищи во многом определяет энергетические ресурсы организма, создает оптимальный метаболический фон и может существенно влиять на физическую работоспособность, а также на длительность периода восстановления организма после физической нагрузки. Использование в рационе питания спортсменов продуктов питания, разработанных с учётом потребностей в нутриентах, является одним из важнейших факторов в достижении высоких спортивных результатов и быстрого восстановления после перенесённых нагрузок.

Степень разработанности темы исследования. Большой вклад в создание продуктов питания для спортсменов внесли научные труды отечественных и зарубежных ученых А.А. Покровского, В.А. Тутельяна, Д.Б. Никитюка, А.Л. Новокшановой, С.В. Штермана, А.А. Кочетковой, Э.С. Токаева, Н.Б. Гавриловой, S.M. Phillips, J.L. Areta, P. Lemon, E. Hultman и другие.

Были разработаны научные представления и практические основы теории спортивного питания, создана законодательная, нормативная и методическая база в области обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов, сформулированы основные принципы и требования к организации спортивного питания, изучены физиологические, гигиенические и биохимические характеристики тренировочной и соревновательной видов деятельности для различных видов спорта.

Основы создания функциональных пищевых продуктов из рыбного сырья изложены в научных трудах Л.С. Абрамовой, Л.В. Антиповой, С.Н. Максимовой, О.Я. Мезеновой, О.П. Дворяниновой, М.Д. Мукатовой, О.В. Бредихиной, С.В. Золотокоповой, Л.Н. Егоровой, Н.И. Дунченко, Г.И. Касьянова, В.А. Мухина, Ю.А.

Фатыхова, Е. Shady, S. Arason, R. Vega, J. F. Folador и многими другими.

Основные продукты для питания спортсменов представленные на рынке, относятся к категориям БАД, напиткам, снекам, которые удобны в приготовлении, хранении, транспортировании, а также обладают высокой пищевой ценностью, вследствие содержания в них больших доз требуемых нутриентов. Одновременно с этим, у спортсменов востребованы такие продукты питания, как полуфабрикаты, колбасные изделия и т.д., изготовленные из мясного и рыбного сырья, с высоким содержанием белка и низким содержанием жира, которые практически не представлены в розничной торговле. Вместе с тем следует отметить, что потенциал рыбного сырья в качестве основы для производства продуктов питания, в том числе и для питания спортсменов, используется в неполном объёме.

На основании вышеизложенного актуальным является разработка технологий высокобелковых пищевых продуктов из осетровых рыб для питания спортсменов.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка и обоснование технологии пищевых продуктов с высоким содержанием белка и заданными структурно-механическими характеристиками для питания спортсменов, на основе мышечной ткани осетровых рыб, выращенных в условиях аквакультуры.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать химический состав и технологические свойства мышечной ткани осетровых рыб.

2. Изучить структурно-механические и технологические свойства фаршей на основе мышечной ткани осетровых рыб.

3. Обосновать значения структурно-механических показателей пищевых рыбных продуктов для питания спортсменов.

4. Разработать рецептурные композиции и технологии получения высокобелковых пищевых продуктов на основе мышечной ткани осетровых рыб для питания спортсменов.

5. Исследовать химический состав, пищевую ценность и показатели

качества разработанных высокобелковых пищевых продуктов на основе мышечной ткани осетровых рыб для питания спортсменов.

6. Разработать и утвердить комплект технической документации на производство высокобелковых пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов.

7. Провести оценку технико-экономических показателей разработанных технологий высокобелковых пищевых продуктов на основе осетровых рыб для питания спортсменов.

Научная новизна.

1. Впервые проведено ранжирование осетровых рыб, выращенных в условиях аквакультуры, по содержанию карнозина и установлено, что наибольшее его содержание соответствует амурскому осетру и трем гибридам (сибирский осетр х севрюга; калуга х амурский осетр; белуга х бестер), что обосновывает целесообразность использования их для создания пищевых продуктов для питания спортсменов.

2. Исследованы технологические и структурно-механические свойства фаршей на основе мышечной ткани осетровых рыб и показана целесообразность их использования для создания формованных изделий (колбасы, сосиски, батончики и др.) и пастообразной продукции (паштеты, риеты и др.).

3. На основе анализа органолептических характеристик и структурно-механических свойств сосисок, риетов и батончиков, производимых в промышленных условиях, обоснованы значения данных показателей на эти группы продуктов для питания спортсменов.

4. Научно обоснованы рецептурные композиции и рациональные параметры технологий пищевых продуктов (сосисок, риетов, батончиков), использование которых позволит производить сбалансированные пищевые продукты для питания спортсменов, отвечающие установленным требованиям по таким показателям, как содержание белка и карнозина.

Теоретическая и практическая значимость.

Совокупность научных положений, сформулированных и обоснованных в

работе, является теоретической базой для совершенствования технологий пищевой продукции из осетровых рыб для питания спортсменов.

Разработаны технологии производства высокобелковых сосисок, риетов и батончиков на основе мышечной ткани осетровых рыб с высоким содержанием белка и карнозина для питания спортсменов, а также позволит расширить ассортимент пищевой продукции из осетровых рыб.

Разработана документация (Приложение А), включающая технические условия и технологические инструкции на: сосиски из осетровых рыб (ТУ 10.20.25167-00472124-2024, ТИ № 501-2024); риеты из осетровых рыб (ТУ 10.20.25-16800472124-2024, ТИ № 502-2024), батончики протеиновые из осетровых рыб (ТУ 10.20.25-169-00472124-2024, ТИ № 503-2024).

Новизна технического решения разработанной технологии подтверждена патентом Российской Федерации № 2646919 «Способ производства вареного рыбного колбасного изделия» (Приложение Б).

Промышленная апробация разработанных технологий проведена на заводе АО «ЮЖМОРРЫБФЛОТ» (Приложение В).

Методология и методы исследования.

При проведении экспериментальных работ использованы стандартные и современные методы исследований. Результаты экспериментов подвергались статистической обработке с получением достоверных данных и их доверительных интервалов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Химический состав и технологические свойства мышечной ткани осетровых рыб и структурно-механическая характеристика фаршей на её основе.

2. Значения структурно-механических показателей высокобелковых сосисок, риетов и батончиков для питания спортсменов.

3. Рецептурные композиции и рациональные параметры основных технологических режимов получения высокобелковых сосисок, риетов и батончиков на основе мышечной ткани осетровых рыб для питания спортсменов.

4. Результаты оценки потребительских свойств разработанной пищевой

продукции.

Степень достоверности результатов подтверждена многократными экспериментальными исследованиями на современных поверенных приборах и оборудовании, расчетом погрешности при статистической обработке экспериментальных данных.

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации, состоит в поиске и анализе литературных источников и патентной информации, в постановке задач исследования, проведении экспериментальных исследований и их математической обработке, формулировании выводов, положений, выносимых на защиту и научной новизны работы, подготовке технической документации на разработанные технологические решения.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация соответствует пунктам 5, 11, 13, 29 паспорта научной специальности 4.3.3. Пищевые системы.

Апробация результатов исследования. Основные экспериментальные данные и выводы по диссертационной работе были представлены, обсуждены и одобрены на научных мероприятиях (Приложение Г): Международная научно-практическая конференция «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Светлогорск, 2017, 2019); III Научная школа молодых учёных и специалистов по рыбному хозяйству и экологии, посвященная 140-летию со дня рождения К.М. Дерюгина «Перспективы рыболовства и аквакультуры в современном мире» (Звенигород, 2018); Международная научно-практическая конференция, посвященная 90-летию Азовского научно-исследовательского института рыбного хозяйства «Актуальные вопросы рыболовства, рыбоводства (аквакультуры) и экологического мониторинга водных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2018); IV Национальная научно-практическая конференция «Состояние и пути развития аквакультуры в Российской Федерации» (Калининград, 2019); IV Национальная научно-техническая конференция «Инновационное развитие рыбной отрасли в контексте обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации» (Владивосток, 2020); XI Международная научно-

практическая конференция молодых учёных и специалистов «Современные проблемы и перспективы развития рыбохозяйственного комплекса» (Санкт-Петербург, 2023); X Международная научно-практическая конференция «Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение» (Воронеж, 2023); Международный научный симпозиум, посвященный 150-летию со дня рождения выдающегося ученого в области зоотехнии академика Е.Ф. Лискуна «Достижения зоотехнической науки в решении актуальных задач животноводства и аквакультуры» (Москва, 2023).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, получен 1 патент Российской Федерации на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах, состоит из следующих разделов: введение, 6 глав, список использованных источников, список сокращений и 5 приложений. Список использованных источников включает 121 наименование, в том числе 22 иностранных. Диссертационная работа иллюстрирована 49 таблицами, 29 рисунками.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Товарное выращивание осетровых рыб

За последние 6 лет объем производства аквакультуры в Российской Федерации удвоился, что позволяет отнести аквакультуру к самой быстроразвивающейся отрасли сельского хозяйства. В 2020 году рост производства аквакультуры составил 14 %, а за первое полугодие 2021 года - уже более 20 % [18]. Так, по прогнозам ФАО к 2030 году производство продукции аквакультуры достигнет 106 млн тонн при вылове дикой рыбы в 97 млн тонн [76].

Одним из направлений в аквакультуре является товарное осетроводство. В мире первые товарные осетровые рыбы из аквакультуры были зарегистрированы в ФАО в 1984 г., с объёмами производства 150 т. К началу 2000-х гг. был отмечен быстрый рост товарного осетроводства. По экспертным оценкам в 2011 г. общее производство продукции аквакультуры осетровых рыб достигло 51,5 тыс. т. Таким образом, по статистическим данным объемы производства аквакультуры сопоставимы с таковыми для лова в Мировом океане. Рост объёмов товарной продукции осетровых рыб продолжался, и в 2015 г. был зафиксирован пик, с общим объёмом производства 102,5 тыс. т, что больше на 20 % по сравнению с 2014 г. и на 160 % - с 2010 г. К 2016 г. общая мировая продукция аквакультуры осетровых рыб достигла 105 тыс. т.

Из 48 стран, занимающихся товарным осетроводством, крупнейшими производителями являются: Китай, Россия, Армения, Европейский союз, Иран, Соединённые Штаты Америки, Беларусь, Аргентина, Уругвай, Саудовская Аравия, Израиль и Азербайджан. В Европейском союзе к таковым относятся Италия, Германия, Болгария, Испания, Кипр, Франция и Польша [76, 111].

Икра осетровых рыб является ценным продуктом. Высокий спрос на икру, а также мясо осетровых рыб привел не только к повышению интенсивности коммерческого, но и незаконного вылова данных рыб. В связи с возникшим серьёзным дисбалансом между естественным восполнением популяции и

объемами вылова произошло резкое снижение численности осетровых рыб, а в некоторых случаях и исчезновение некоторых видов.

Антропогенные факторы, такие как, строительство плотин, дамб, дорог и т.д., приводят порой к разрушению природных мест обитания осетровых, что создает дополнительные риски для снижения выживания популяций этих рыб и уменьшает возможность их восстановления.

В связи с этим на основе приказов Минсельхоза России от 13.10.2022 г. (ред. от 26.04.2023 г.) № 695 «Об утверждении правил рыболовства для Волжско-Каспийского рыбохозяйственного бассейна», от 9 января 2020 г. № 1 «Об утверждении правил рыболовства для Азово-Черноморского рыбохозяйственного бассейна», от 6 мая 2022 г. № 285 «Об утверждении правил рыболовства для Дальневосточного рыбохозяйственного бассейна»), был введён запрет на коммерческий промысел осетровых рыб в Волжско-Каспийском, Азово-Черноморском, Дальневосточном рыбохозяйственных бассейнах, при этом вылов разрешается осуществлять только в научно-исследовательских целях и для искусственного воспроизводства.

Разрешены к освоению также небольшие объёмы добычи осетровых рыб в Западно-Сибирском рыбохозяйственном бассейне (приказ Минсельхоза России от 30.10.2020 № 646 «Об утверждении правил рыболовства для Западно-Сибирского рыбохозяйственного бассейна»).

Наличие запретов на промысел осетровых рыб способствует активному развитию осетроводства. Осетровых выращивают в прудах, садках, бассейнах и в установках с замкнутым циклом водообеспечения. Хозяйства выращивают не только чистые виды, но и гибриды. Гибриды осетровых рыб быстрее набирают товарную массу, устойчивы к болезням и т. п. Использование методов гибридизации в осетроводстве позволяет получать рыбное сырье, из которого возможно производить продукцию определённого ассортимента или с заданными свойствами (форма тела, химический состав и т.д.), что делает гибриды осетровых рыб экономически более выгодными, по сравнению с обычными видами.

В 2015 г. доля осетровых рыб, культивированных в России, в мировом

производстве достигла 3,75 % - 3845 т. В 2017 г. в стране получено 3871 т, что больше на 6,3 % по сравнению с предыдущим годом и более чем на 54 % по сравнению с 2006 г. [78, 81].

В процессе выращивания и транспортирования осетровых примерно у 10 % рыбы выявляются различные виды пороков такие как, механические повреждения кожного покрова, различные дефекты скелета, деструкция мышечной ткани и др. Все это приводит к снижению стоимости сырья и возникновению технологических сложностей при его глубокой переработке [8].

В 2016 г. из 27 известных исходных видов осетровых рыб в товарном осетроводстве использовались 22, из которых 12 оригинальных видов и 10 гибридных форм [107, 118].

В мире наиболее часто выращивают сибирского (Ларвтвг Ьавти) и русского (Ларвтвг gueldenstaedtii) осетров, стерлядь (Ларвтвт тШквпш), севрюгу (Ларвтвт stellatus) (рисунок 1).

■ Сибирский осетр (ЛарепБег Ьаегп)

■ Русский осетр (ЛарепБег §цеЫеп81аеё1;п)

■ Стерлядь (ЛарепБег гцШепш)

Рисунок 1 - Распределение осетровых рыб по количеству стран, которые их

воспроизводят

В России в настоящее время выращивают 11 видов осетровых рыб: амурский осётр (Acipenser shrenkii), атлантический осётр (Acipenser oxyrhinchus), белуга (Huso huso), калуга (Acipenser dauricus), персидский осётр (Acipenser persicus), русский осётр (Acipenser gueldenstaedtii), сахалинский осётр (Acipenser mikadoi), севрюга (Acipenser stellatus), сибирский осётр (Acipenser baerii), стерлядь (Acipenser ruthenus) и шип (Acipenser nudiventris) и разные гибриды (рисунок 2) [69].

Стерлядь 17%

Осетр сибирский 16%

Осетр русский 37%

н Осетр русский и Осетр сибирский

н Гибриды осетровых рыб и Белуга

Гибриды осетровых рыб 28%

Белуга 2%

Стерлядь

Рисунок 2 - Распределение по видам осетровых рыб, выращиваемых в России [3]

Реестр товарных осетровых рыбоводных хозяйств на начало 2023 г. включает в себя 44 объекта (таблица 1).

Следует отметить, что наибольшее количество хозяйств расположено в Центральном ФО (таблица 1).

Таким образом, в Российской Федерации выращивают порядка 3,9 тыс. т осетровых рыб при этом около 37 % приходится на осетра русского и 20 % на различные гибриды, что обуславливает необходимость в изучении химико-технологических свойств этих осетровых рыб.

Таблица 1 - Реестр товарных осетровых рыбоводных хозяйств [3, 69]

Организация Область/Регион Федеральный округ Российской Федерации

ОАО «Волгореченскрыбхоз» Костромская Центральный ФО

ООО «Научный центр по генетике и селекции рыб» Московская

СПК «Новое Литвиново»

ЗАО «Коломенский рыбхоз Осёнка»

ОАО «Рязаньрыбпром» Рязанская

ЗАО «Смоленскрыбхоз» Смоленская

ФГБНУ «ВНИИПРХ», филиал «Конаковский завод товарного осетроводства» Тверская

ООО «Тверьрыбпром»

ООО «Нептун»

ООО «Рыбоводный завод Ярославский» Ярославская

ООО «Рыботоварная фирма Диана» Вологодская Северо-Западный ФО

ООО «Калининградский центр Аквакультура» Калининградская

ООО «Аквакомплекс» Республика Коми

ООО «Сельскохозяйственное предприятие Кузнечное» Ленинградская

ООО «Целинник-2002»

ОАО «Специализированный рыборазводный завод растительноядных рыб» Республика Адыгея Южный ФО

ООО «Прибой» Волгоградская

СПК «Ергенинский»

ООО «КИО» Краснодарский край

Севастопольский осетровый завод Республика Крым и Севастополь

ОАО «Широкольский рыбокомбинат» Республика Дагестан Северо-Кавказский ФО

ООО «ДагПИРХ» (Дагестанское полносистемное индустриальное рыбоводное хозяйство)

ООО «СК-Аква»

ООО «Асыл-Суу» (Тырныаузское рыбоводческое хозяйство) Кабардино-Балкарская республика

ЗАО «Сельскохозяйственный племенной завод «Форелевый» Ставропольский край

ООО «Кармановский рыбхоз» Республика Башкортостан Приволжский ФО

ООО «Мулинское рыбоводное хозяйство» Нижегородская

ООО «Ирикла-рыба» Оренбургская

ООО «Добрянский рыбоводный центр» Пермский край

ООО «Рыбное хозяйство Яйвинское»

ООО «Биосфера-Фиш» Республика Татарстан

ОАО «Рыбхоз Ушня»

Продолжение таблицы 1

Организация Область/Регион Федеральный округ Российской Федерации

ООО «Среднеуральский рыбоводный комплекс» Свердловская Уральский ФО

ОАО «Рефтинский рыбхоз»

ООО СХП «РыбПромКомплекс»

ОАО «Югорский рыбоводный завод» Ханты-Мансийский Автономный округ -Югра

ООО «Сургутский рыбхоз»

ООО «Рыбопитомник Шершни» Челябинская

ООО «Эридан» Иркутская Сибирский ФО

ООО «Малтат» Красноярский край

ООО «Назаровское рыбное хозяйство»

ООО «Рыбное хозяйство «Елисей»

ООО «Рыбпром»

ООО «Амурский осетр» Хабаровский край Дальневосточный ФО

1.2. Химический состав и технологические свойства осетровых рыб

Осетровые рыбы богаты полноценными белками (17,33-18,85 %), которые содержат все необходимые для организма человека аминокислоты [6, 96].

Содержание жира и белка в мышечной ткани зависит от вида и гибрида осетровых рыб (таблица 2).

Установлено, что в мышечной ткани гибридов осетровых рыб 40 % липидов составляют мононенасыщенные жирные кислоты, 34 % - полиненасыщенные жирные кислоты и 24 % приходится на насыщенные жирные кислоты [92].

Преобладание в липидах ненасыщенных жирных кислот (около 70 %) является наиболее физиологически предпочтительным для организма человека [21].

В осетровых рыбах обнаружены ряд витаминов и минералов, таких как витамин В12, витамин D, железо и магний. Так, витамин В12 необходим для поддержания нормальной работы нервной системы и производства красных

кровяных клеток, тогда как витамин D необходим для усвоения кальция и поддержания здоровья костей [74].

Таблица 2 - Химический состав мышечной ткани осетровых рыб

Осетровые рыбы Содержание, %

влага жир белок минеральные вещества

Бестер порода «Бурцевская» х русский осётр 76,42±0,09 4,26±0,68 17,33±0,39 1,18±0,01

Бестер порода «Бурцевская» х севрюга 71,90±0,21 9,29±0,41 18,85±0,37 1,16±0,04

Сибирский осетр х Бестер порода «Внировская»1 69,93±0,22 10,29±0,46 18,11±0,28 1,15±0,01

Русский осетр2 64,8±1,6 8,18±2,01 26,43±1,68 0,59±0,03

Сибирский осетр2 68,37±0,22 7,27±0,72 23,75±0,49 0,61±0,04

Русский осетр х сибирский осетр2 73,77±0,84 3,91±0,57 21,65±0,32 0,61±0,04

Сибирский осетр х русский осетр2 72,6±0,7 4,80±0,7 21,94±0,21 0,66±0,09

Ленский осетр х русский осетр3 70,40±0,12 10,59±0,09 17,30±0,19 1,40±0,09

Примечания: 1 - данные из [6]; 2 - данные из [12]; 3 - данные из [20].

В мышечной ткани гибридов осетровых рыб содержатся такие макроэлементы как калий, натрий, кальций и магний, а из микроэлементов -железо, цинк, селен, медь (таблица 3).

В 1968 году Севериным и Болдыревым было показано наличие в мышечной ткани осетровых рыб такого специфического дипептида как карнозин, который состоит из Р-аланина и гистидина [106]. Карнозин широко используется в питании спортсменов, так как обладает определенными функциональными свойствами и помогает им справиться с большими физическими нагрузками [103].

В литературе представлено незначительное количество сведений о содержании карнозина в мышечной ткани осетровых рыб. Так, например, известно, что гибрид стерляди и калуги, вне зависимости от пола, содержал в 3,33 раза больше карнозина, чем стерлядь (1,566 против 0,470 мг/г ткани). Ткани самок

гибрида сибирского осетра и калуги содержали в 1,50 раза меньше карнозина, чем самки сибирского осетра, что составляет 1,454 и 2,176 мг/г ткани соответственно [47].

Таблица 3 - Содержание макро-и микроэлементов в мышечной ткани гибридов осетровых рыб, мг на 100 г мышечной ткани [21]

Наименование элемента Буквенное обозначение элемента Гибрид осетра

стерлядь х амурский осетр калуга х стерлядь

макроэлементы

Калий К 622,40 592,40

Натрий № 32,80 25,00

Кальций Ca 22,30 28,10

Магний Mg 26,20 26,50

микроэлементы

Железо Fe 1,30 1,30

Цинк Zn 0,65 0,70

Медь ^ 0,07 0,06

Селен Se 0,60 0,60

В процессе прижизненного получения икры из осетровых рыб образуется вторичное сырье - овариальная жидкость. Установлено, что овариальная жидкость обладает антиоксидантной активностью и, как следствие, является ценным компонентом [97]. В овариальной жидкости выявлено высокое содержание витамина В1 - до 3,5 мг/100 г, что превышает его содержание в икре осетровых рыб в 10 раз и полностью может удовлетворить физиологическую потребность человека.

Также овариальная жидкость является источником макроэлементов (Ыа, К, Са, Mg) и микроэлементов ^е, Си, Мп, 7п, Сг) и покрывает суточную физиологическую потребность человека. Значительное содержание соединений антиоксидантного действия (18,6 ± 1,1 % от антиоксидантной активности плодов томата (на сухое вещество)), позволяет предположить положительный эффект от использования лиофилизата овариальной жидкости при изготовлении различной продукции [94].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Артемов Андрей Викторович, 2024 год

й и К

И

«

о и

к

X

<и

« Й

Си

X <и О X л ч

и «

и л С

10,5 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5

7 7' 8; 9,3

0; 7,2

2 ; 6,5

2 3 4 5 6 7

Продолжительность измельчения, мин

2; 8050

0; 5800

б;

8100

8; 6450

8500 8000

й

С

я,и 7500

з

е

и

д

^ 7000 6500 6000 5500

0123456785 Продолжительность измельчения, мин

Рисунок 13 - Изменение предельного напряжения сдвига и адгезии фарша мышечной ткани осетра К*АО от продолжительности ее измельчения

0

1

8

9

Таким образом, установлено, что для производства сосисок рациональная продолжительность куттерования мышечной ткани осетровых рыб составляет 6 минут.

Известно, что при куттеровании сырья происходит нагрев фаршевой массы. Наиболее рациональной температурой проведения данного процесса является диапазон от минус 5 °С, если используется замороженное сырье, до 10 - 12 °С при

этом рекомендуется первый этап куттерования осуществлять при температуре 4 -6 °С, а второй, на котором вводят жиросодержащее сырье, 8 - 12 °С [65]. С целью регулирования температуры в процессе куттерования при разработке технологических режимов использовали воду в жидком состоянии, в виде льда, а также в виде водоледяной смеси (соотношение вода: лед 1:1). В результате эксперимента установлено, что использование воды при изготовлении сосисочного фарша приводит к разогреву фаршевой массы до температуры выше 10 - 12 °С.

Использование льда также не способствовало получению фаршевой смеси с высокими технологическими свойствами, поскольку на протяжении всего процесса куттерования температура варьировалась от минус 3,5 °С до минус 2,5 °С. При данных температурных режимах затрудняется диспергирование жира на втором этапе куттерования [65]. Таким образом, наиболее рациональным является использование при куттеровании водоледяной смеси.

Из литературных данных известно, что на первом этапе куттерования происходит экстракция и интенсивное набухание белков сырья. Добавление сухих белковых препаратов в процессе куттерования приводит к интенсивному поглощению этими компонентами воды при собственном набухании, что оказывает отрицательное влияние на процесс экстракции белков сырья [65]. В связи с этим, введение водоледяной смеси при составлении сосисочной массы осуществляли в 3 этапа: после загрузки рыбного и куриного фарша, что позволило активизировать экстракцию белков сырья, после внесения белковых препаратов, для обеспечения их набухания, а также после добавления соли, с целью интенсификации процесса экстракции солерастворимых белков сырья. На каждом этапе водоледяная смесь вносилась в количестве 1/3 от количества воды, предусмотренного в рецептуре.

При составлении рецептурной композиции сосисок руководствовались известными рецептурами для мясных и рыбных сосисок [16, 77].

С целью снижения себестоимости разрабатываемых сосисок часть мышечной ткани гибрида К*АО была заменена на фарш куриный, который в своем составе содержит около 116,3 мг/100 г карнозина. Соотношение мышечной ткани гибрида:

фарш куриный по массе составляло 2:1. Для повышения содержания белка в разрабатываемых сосисках использовали изолят сывороточного белка в количестве около 2,6 %. В качестве вкусовых компонентов применяли топинамбур сушеный и порошок сушёного шпината (таблица 20).

Таблица 20 - Рецептуры сосисок

Наименование компонента Содержание компонента, г на 100 г сосисочной массы

№ рецептуры

1 2 3

Фарш осетровых рыб 41,89 41,24 41,24

Вода 22,54 22,20 22,20

Фарш куриный 20,94 20,62 20,62

Меланж 5,24 5,15 5,15

Шпик 5,24 5,15 5,15

Изолят сывороточного белка 2,62 2,58 2,58

Соль 0,52 0,52 0,52

Перец черный молотый 0,42 0,41 0,41

Каппа каррагинан 0,31 0,31 0,31

Сахар 0,21 0,21 0,21

Мускатный орех 0,07 0,07 0,07

Шпинат сушеный порошок - 1,54 -

Топинамбур сушеный - - 1,54

ИТОГО 100,00 100,00 100,00

При дегустации сосисок со шпинатом (рецептура 2, таблица 20) был отмечен выраженный травянистый привкус, что обосновало отказ в использовании данного вкусового компонента при изготовлении этой категории продуктов. Для сосисок, полученных по рецептурам 1 и 3, по результатам оценки органолептических характеристик необходимо снизить количество используемого черного перца в два раза. В связи с этим рецептуры 1 и 3 были использованы в качестве основы.

Оценка структурно-механических характеристик полученных сосисочных фаршей показала, что введение вкусовых компонентов привело к снижению адгезии фарша и повышению предельного напряжения сдвига, при этом ВУС и пластичность фарша практически не изменились (таблица 21).

Таблица 21 - Структурно-механические и технологические характеристики сосисочного фарша

Номер рецептуры ВУС, % Пластичность, см2/г Предельное напряжение сдвига, кПа Адгезия, Па

1 44,3±1,6 10,1±0,5 2,8±0,1 3800±205

2 43,1±1,5 11,6±0,5 3,7±0,1 3500±189

3 42,3±1,5 9,8±0,4 3,6±0,1 3350±180

Примечание - нумерация рецептуры в соответствии с таблицей 12

На основе полученных органолептических характеристик были скорректированы рецептуры рыбных сосисок (таблица 22).

Таблица 22 - Скорректированные рецептуры рыбных сосисок

Наименование компонента Содержание компонента, г на 100 г сосисочной массы

№ рецептуры

1 2 3 4 5

Фарш из осетровых рыб 40,22 36,79 41,29 41,29 41,29

Вода 22,62 22,58 22,30 22,30 22,30

Фарш куриный 20,11 18,40 20,65 20,65 20,65

Меланж 5,24 5,23 5,16 5,16 5,16

Шпик боковой несоленый 5,24 5,23 5,16 5,16 5,16

Изолят сывороточного белка 5,24 10,44 2,58 2,58 2,58

Соль 0,52 0,52 0,52 0,52 0,52

Каппа каррагинан 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31

Сахар 0,21 0,21 0,21 0,21 0,21

Перец черный молотый 0,21 0,21 0,21 0,21 0,21

Мускатный орех 0,08 0,08 0,07 0,07 0,07

Томатный порошок - - - 1,54 -

Свекла порошок - - - - 1,54

Топинамбур сушеный - - 1,54 - -

ИТОГО 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

В качестве новых вкусовых компонентов были использованы порошки свеклы и томатов (рецептуры 4 и 5, таблица 22). Для получения высокобелковых рыбных сосисок содержание изолята сывороточного белка увеличено в 2 и 4 раза (рецептура 1 и 2, таблица 22).

По вкусовым характеристикам сосиски с топинамбуром, томатами и свеклой

(рецептура 3, 4, 5, таблица 22) не требовали корректировки рецептур. Для сосисок с содержанием около 5 и 10,5 % изолята сывороточного белка была отмечена сухая консистенция, в связи с чем было принято решение увеличить долю шпика в рецептуре для придания изделиям более шелковистой текстуры. Таким образом, были разработаны 4 рецептуры рыбных сосисок (таблица 23).

Таблица 23 - Разработанные рецептуры рыбных сосисок

Наименование компонента Содержание компонента, г на 100 г сосисочной массы

наименование сосисок

классические с топинамбуром с томатами со свеклой

Фарш из осетровых рыб 36,79 41,29 41,29 41,29

Фарш куриный 15,26 20,65 20,65 20,65

Вода (лед) 22,58 22,30 22,30 22,30

Меланж 5,23 5,16 5,16 5,16

Шпик боковой несоленый 8,36 5,16 5,16 5,16

Изолят сывороточного белка 10,45 2,58 2,58 2,58

Соль пищевая 0,52 0,52 0,52 0,52

Каппа каррагинан 0,31 0,31 0,31 0,31

Сахар белый 0,21 0,21 0,21 0,21

Перец черный молотый 0,21 0,21 0,21 0,21

Мускатный орех молотый 0,08 0,07 0,07 0,07

Томаты порошок - - 1,54 -

Свекла порошок - - - 1,54

Топинамбур порошок - 1,54 - -

ИТОГО 100,00 100,00 100,00 100,00

На примере фарша для классических сосисок (рецептура 1, таблица 23) была изучена продолжительность процесса осадки. В результате экспериментальных данных было установлено, что продолжительность процесса осадки должна составлять не менее 2-х часов, поскольку именно в данный период времени восстанавливаются связи между компонентами фарша, нарушенные во время шприцевания, и завершается процесс структурообразования, что подтверждается значениями ВУС и структурно-механическими характеристиками (таблица 24).

Таблица 24 - Изменение значения технологических и структурно-механических характеристик сосисочного фарша в зависимости от продолжительности осадки

Время осадки, ч ВУС, % Пластичность, см2/г Предельное напряжение сдвига, кПа Адгезия, Па

0 44,6±1,4 10,1±0,4 2,8±0,1 3800±193

1 39,5±1,3 11,6±0,4 3,9±0,2 4050±206

2 51,1±1,7 12,4±0,5 4,1±0,2 4700±239

3 37,5±1,2 12,4±0,5 3,8±0,1 3900±198

В соответствии с разработанными рецептурами (таблица 23) и режимами куттерования и осадки были получены 4 вида фаршей (рисунок 14).

Сосисочный фарш:

1 - с топинамбуром;

2 - с томатами;

3 - классический;

4 - со свеклой.

Рисунок 14 - Внешний вид сосисочных фаршей, полученных по разработанным

рецептурам и режимам куттерования

Анализ технологических и структурно-механических свойств полученных фаршей показал, что все полученные образцы обладали высокими значениями ВУС, адгезии и низкой пластичностью (таблица 25).

Введение вкусовых добавок в фарши приводит к повышению предельного напряжения сдвига в 1,3-1,5 раза, ВУС в 1,1-1,3 раза и адгезии 1,2-1,8 раза. Из всех полученных видов фарша наиболее пластичным являлся фарш для классических сосисок, а наиболее густым фарш с добавлением порошка свеклы (таблица 25).

Таблица 25 - Технологические и структурно-механических свойства фаршей после куттерования и осадки, полученные по разработанным рецептурам и режимам

Наименование сосисочного фарша ВУС, % Пластичность, см2/г Предельное напряжение сдвига, кПа Адгезия, Па

Классический 44±2 13,3±1,2 1,6±0,1 1300±107

Со свеклой 56±3 8,6±0,8 2,4±0,2 2050±170

С томатами 45±2 11,2±1,1 2,1±0,2 1750±145

С топинамбуром 46±3 10,6±0,9 2,1±0,5 1400±116

Примечание - наименование фаршей в соответствии с таблицей 22

Для определения рациональных режимов варки рыбных сосисок была изучена динамика изменения значений температуры в центре батона и её скорости изменения от продолжительности варки изделия (рисунок 15).

е р

т н енц

цв

а р

ру

т

а р

е п м е Т

75 70 65 60 55 50 кс45 си40 со35 с30 25

20 0; 15 15

0

20; 46

; 35

25; 55

15; 35

10 15 20 25 30 35 40 45 Продолжительность варки, мин

50

55

60

а ^

2,6 2,4 £ 2,2 й 2

1,6

«

ш

8 Ц 1,4

" ^т 1,2

о й 1

о а р. о

а м 0,8

о с «л V

и 3 0,6

^ г» 0,4

0

2,2 2,2

1, 8

> ^

1 4

1, 5

Ч 0,8

0 6 0, 6

0, 20 ,2 0,

0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Продолжительность варки, мин

5

0

Установлено, что на 45-50 минуте варки скорость изменения температуры в центре сосиски не меняется и достигает своего минимума. Это указывает на снижение коэффициента температуропроводности мышечной ткани вследствие денатурации ее белков. Таким образом, на 50 минуте варки сосисок происходит полная денатурация белков, что свидетельствует об их готовности. Следует отметить, что полная денатурация белков происходит при достижении температуры в центре сосиски значений 71 ± 1 °С.

По разработанным рациональным параметрам была произведена выработка опытной партии сосисок различного наименования (рисунок 1 6).

Рисунок 1 6 - Внешний вид сосисок в потребительской упаковке, полученных из осетровых рыб по разработанной технологии

Выход сосисок, относительно их массы до термообработки, с топинамбуром, классических, со свеклой, с томатами составил 92 - 94 % (таблица 26).

Таблица 26 - Выход сосисок, полученных по разработанным параметрам

Наименование сосисок Выход, %

С топинамбуром 92±1

Классические 94±1

Со свеклой 93±1

С томатами 92±1

сосисок необходимо куттерование сырья проводить в течение 5,9 ± 0,1 минут, при скорости 1500 об/мин, осадку батонов осуществлять в течение 2 ± 0,1 часов при температуре 4 ± 2 °С, а варку до достижения в центре сосиски температуры 71 ±1°С.

На способ производства вареного рыбного колбасного изделия получен патент [52].

3.4.3. Научное обоснование рациональных параметров технологических стадий производства риетов и их рецептурных композиций

Производство риетов включает в себя три основные стадии: варка рыбы, смешивание компонентов и пастеризация риетной массы. Варку рыбы можно проводить на пару (варка вариант 1) или путем погружения её в воду. Причем варку рыбы в воде возможно проводить путем погружения ее на начальном этапе в воду с температурой 20 ± 1 °С (варка вариант 2) или с температурой 98 ± 1 °С (варка вариант 3). Варку рыбы проводили до достижения в толще куска рыбы температуры 71 ± 1°С, как при варке сосисок. При сравнении этих способов варки рыбы установлено, что продолжительность этих процессов различна (рисунок 17).

о

к и

й И

й ¡?

С

и Н

80 70 60 50 40 30 20 10

10 15 20 25 30 Продолжительность варки, мин

35

варка на пару

варка в воде с начальной температурой 20±1°С варка в воде с начальной температурой 98±1°С

25; 71 30; 71 40; 71

40

45

0

5

Исследованные способы варок описываются уравнениями:

- варка вариант 1 Т=2,32т+12;

- варка вариант 2 Т=1,4933т+11,022;

- варка вариант 3 Т=1,7714т+21,857;

где Т - температура варки, °С;

т - продолжительность варки, мин;

Сравнение угловых коэффициентов данных уравнений показало, что скорость изменения температуры в толще куска рыбы в процессе варки на пару происходит с большей скоростью, чем при варке рыбы в воде.

Так при варке рыбы в воде по варианту 3 температура в толще рыбы поднималась в среднем со скоростью 2 °С/мин на протяжении всего процесса варки. При варке рыбы на пару в первые 5 минут процесса не происходило изменение температуры в толще куска рыбы. После 5 минут варки рыбы на пару температура в куске рыбы изменялась в среднем 2 - 4 °С/мин. Проведение процесса варки рыбы в воде по варианту 2 в течение первых 10 минут не наблюдалось изменение температуры в толще куска рыбы, далее температура поднималась со скоростью 1,5 - 1,8 °С/мин.

Таким образом, применение процесса варки рыбы на пару позволяет закончить данную технологическую операцию через 25 минут, что в 1,2 - 1,6 раза меньше, чем при использовании способов варки рыбы в воде.

Выход рыбы при варке в воде по варианту 2, 3 и на пару изменяется в пределах погрешности измерения данного показателя и составляет 79-82 % относительно массы рыбы до термообработки.

В процессе варки образуется бульон в количестве 140 г на каждые 100 г сырой рыбы, который в своем составе содержит 115,8 - 178,9 мг/100г карнозина, что обуславливает целесообразность его использования в качестве альтернативы воде при составлении риетной массы. Вместе с тем в разделе 3.4.1 показано, что снижение содержание карнозина в отварной рыбе меньше при использовании процесса варки рыбы на пару. Таким образом, варку рыбы при изготовлении риетов

целесообразнее использовать процесс её приготовления на пару.

При изготовлении риетов в качестве белковых компонентов использовали творог, молоко сухое цельное, изолят сывороточного белка. Для придания вкуса риету использовали клюкву сушеную (Кл), миндаль измельченный (МИН) и шпинат (Шп) (таблица 27).

Таблица 27 - Рецептуры риетов

Содержание компонента, г на 100 г риетной массы

Наименование рецептура

компонента Кл Кл 1 Кл 2 Кл 3 МИ МИ МИ Шп Шп

Н 1 Н 2 Н 3 1 2

Мышечная ткань осетровых рыб 45,80 44,90 43,21 42,41 44,90 43,21 42,41 44,86 43,17

Вода (бульон) 35,70 35,00 33,68 33,06 35,00 33,68 33,06 34,98 33,67

Творог 5 % 8,22 8,06 7,76 7,61 8,06 7,76 7,61 8,06 7,76

Молоко сухое цельное 3,22 3,16 3,04 2,98 3,16 3,04 2,98 3,16 3,04

Масло растительное 3,28 3,21 3,09 3,04 3,21 3,09 3,04 3,22 3,10

Изолят сывороточного белка 2,06 2,02 1,95 1,91 2,02 1,95 1,91 2,01 1,94

Масло льняное 0,82 0,80 0,77 0,76 0,80 0,77 0,76 0,81 0,78

Альгинат натрия 0,42 0,41 0,40 0,39 0,41 0,40 0,39 0,42 0,41

Каппа каррагинан 0,16 0,16 0,15 0,15 0,16 0,15 0,15 0,17 0,16

Камедь гуаровая 0,16 0,16 0,15 0,15 0,16 0,15 0,15 0,17 0,16

Соль 0,08 0,08 0,07 0,07 0,08 0,07 0,07 0,09 0,08

Перец 0,08 0,08 0,07 0,07 0,08 0,07 0,07 0,09 0,08

Клюква сушеная - 1,96 5,66 7,40 - - - - -

Миндаль измельченный - - - - 1,96 5,66 7,40 - -

Шпинат сушеный порошок - - - - - - - 1,96 5,65

ИТОГО 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Для сбалансирования соотношения жирных кислот семейства Омега-6 и Омега-3 использовали масло подсолнечное и льняное. В качестве связующих компонентов и придания продукту требуемой текстуры использовали смесь альгината, каппа каррагинан и гуаровой камеди. Поскольку в соответствии с рекомендациями производителя молоко сухое и изолят сывороточного белка следует растворять перед использованием в воде температурой не выше 50 °С, а для альгината, каррагинана и камеди применять температуру не выше 80 °С [56],

то обоснованным является разделять используемый бульон на две части и использовать для растворения сухих компонентов при различных температурах.

При составлении риетной массы загрузку компонентов проводили постадийно. На первой стадии в фаршемешалку загружали отварную рыбу и творог, затем вносили бульон с растворимом в нем сухим молоком и изолятом сывороточного белка, а затем раствор гидроколлоидов (альгинат, каррагинан, камедь). После перемешивания вводили масло. На заключительном этапе добавляли специи и вкусовые компоненты (клюква сушеная, миндаль измельченный, шпинат сушеный порошок). Изготовление риетов проводили в миксере при скорости вращения мешалки 400 ± 50 об/мин в течение 9 ± 2 минуты до получения мажущей массы и кусочков мышечной ткани рыбы.

В результате изучения структурно-механических характеристик риетных масс установлено, что увеличение массовой доли вкусовых компонентов приводит к повышению таких показателей как адгезия и предельное напряжение сдвига, и уменьшение пластичности (рисунок 18).

й С

5000 4000

§ 3000

СО

и

и «

2000 1000

Кл

Кл1 Кл2 Кл3 МИН МИН МИН

1 2 3

Рецептуры в сответсвии с таблицей 27

Шп 1Шп 2

10

|-1 Адгезия

•Пластичность

е

ги

2е 2 £ сяа

Предельное напряжение сдвига

р

а н е о н ь л

и й

г и

в

д

с

ае лд

Си

Пр

Рисунок 18 - Структурно-механические характеристики риетных масс, полученных по разработанным рецептурам

8

6

4

2

0

0

Оценка органолептических характеристик риетов показала, что добавление клюквы сушеной в количестве 7,4 % придает конечному изделию излишний сладковатый вкус, в связи с чем рациональным количеством для данного

компонента является концентрация 5,7 % (рецептура Кл2, таблица 27). Также для этой рецептуры было рекомендовано увеличить содержание соли. Введение в рецептуру порошка шпината в количестве 5,7 % придает продукту сильный травянистый привкус. Снижение количества порошка шпината в рецептуре до 2 % позволяет получить риет с оптимальными органолептическими характеристиками (рецептура Шп 1, таблица 27). Использование миндаля в качестве вкусового компонента позволяет придать изделию приятные, ореховые нотки. Органолептическая оценка вкусовых характеристик риета с миндалем показала, что наилучшее содержание данного компонента в продукте составляет 7,4 % (рецептура МИН 3, таблица 27). Для рецептуры Кл было рекомендовано увеличить содержание творога, с целью усиления сливочного вкуса риета. Таким образом, в ходе исследований разработано 4 рецептуры риетов, которые представлены в таблице 28.

Таблица 28 - Разработанные рецептуры риетов

Наименование компонента Содержание компонента, г на 100 г риетной массы

наименование риета

классический с клюквой с миндалем со шпинатом

Мышечная ткань осетровых рыб 47,52 45,48 44,63 47,41

Вода (бульон) 30,89 29,56 29,01 30,81

Творог 5 % 10,36 8,16 8,01 8,51

Молоко сухое цельное 3,35 3,21 3,15 3,34

Масло подсолнечное 3,40 3,25 3,19 3,39

Изолят сывороточного белка 2,14 2,05 2,01 2,13

Масло льняное 0,86 0,82 0,80 0,85

Соль пищевая 0,48 0,55 0,45 0,47

Альгинат натрия 0,44 0,42 0,41 0,44

Перец черный молотый 0,24 0,23 0,22 0,24

Каппа каррагинан 0,16 0,16 0,16 0,17

Камедь гуаровая 0,16 0,16 0,16 0,17

Клюква сушеная — 5,95 — —

Миндаль измельченный — — 7,80 —

Шпинат сушеный порошок — — — 2,07

ИТОГО 100,00 100,00 100,00 100,00

полного связывания компонентов риетной массы проводили её пастеризацию. Из-за наличия в составе рецептуре риетной массы гидроколлоидов данный процесс следует проводить при температуре не выше 80 °С, но поскольку они использовались в виде раствора нет необходимости проведения пастеризации при данной температуре. Одновременно с этим в литературе показано, что, нагрев рыбы до температуры 80 °С, приводит к ухудшению органолептических характеристик и снижению водоудерживающей способности [16]. В связи с этим было принято решения проводить пастеризацию до достижения температуры в центре банки 71±1 °С, как при варке колбасных изделий.

Из рисунка 19 видно, что достижение температуры 71 ± 1 °С в центре банки наступает после 40±2 минут проведения термообработки риетов.

80 70 60 50 40 30 20 10 0

10

6 9 7 1 7

5 6 9 4

4 5 6 3

3 7

3 Л -Л 0

4

15

20

25

30

35

40

45

Продолжительность термообработки, мин

Рисунок 19 - Изменение температуры в центре банки в зависимости от продолжительности термообработки

0

5

По разработанным рецептурам (таблица 28) и рациональным параметрам были получены четыре вида риетов, которые представлены на рисунке 20.

Рисунок 20 — Внешний вид риетов в потребительской таре, полученных из осетровых рыб по разработанной технологии

Таким образом, рациональными параметрами при изготовлении риетов является варка рыбы на пару до достижения температуры в толще куска 71 ± 1 °С, пастеризация при температуре воздуха в камере 98 — 100 °С до достижения температуры продукта в центре банки 71 ± 1 °С.

3.4.4. Научное обоснование рациональных параметров технологических стадий производства батончиков и их рецептурных композиций

В основе изготовления батончиков положены четыре ключевых технологических процесса: варка рыбы, смешивание компонентов, формование полученной массы и сушка.

При изготовлении батончиков варку рыбы проводили по рациональным параметрам варки, которые были определены при разработке технологии риетов.

Процесс смешивания компонентов осуществляли в миксере со скоростью 400±50 об/мин в течение 13 ± 2 минут до получения однородной, хорошо формуемой массы.

Сухие компоненты, такие как, изолят сывороточного белка, клетчатка гороховая, мука, порошок томатов и водорослей растворяли в бульоне при температуре в соответствии с рекомендациями производителей данных ингредиентов. Последовательность внесения компонентов осуществляли аналогично, как при изготовлении риетной массы.

В качестве источника углеводов при изготовлении батончиков использовали клетчатку гороховую (КГ), кукурузную и рисовую муку. Для дополнительного внесения различных макро- и микроэлементов в рецептуру батончика вводили порошок водорослей (ВОД), который одновременно выступал в качестве вкусового компонента. Также в качестве вкусовых компонентов применяли манго сушеное (МАН) и миндаль измельченный (МИН).

Для сбалансирования соотношения Омега—6 и Омега—3 жирных кислот использовали масло подсолнечное и смесь семян (СС) (таблица 29).

Таблица 29 — Рецептура рыбный массы для изготовления батончиков

Наименование компонента Содержание компонента, г на 100 г массы

рецептура

ВОД КГ КГСС МАН МИН

Мышечная ткань осетровых рыб 74,29 75,23 39,57 66,80 65,45

Вода (бульон) 15,12 15,32 8,06 13,60 14,24

Изолят сывороточного белка 3,11 3,15 1,67 2,80 2,93

Масло растительное 1,25 1,26 0,66 1,12 1,17

Порошок НЖКС водорослей 6,23 — — — —

Клетчатка гороховая — 5,04 2,65 — —

Манго сушеное — — — 11,20 —

Миндаль измельченный — — — — 11,73

Смесь семян — — 47,39 — —

Кукурузная мука — — — — 4,48

Рисовая мука — — — 4,48 —

ИТОГО 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

В результате оценки органолептических характеристик батончиков было рекомендовано данные изделия посыпать крупной морской солью. Для рецептуры с добавлением миндаля (рецептура МИН, таблица 29) рекомендовано увеличить данный ингредиент в 1,5 раза. Образцы с вкусовыми компонентами такими как манго сушеное (рецептура МАН, таблица 29) и смесь семян (рецептура КГСС, таблица 29) не требовали корректировки рецептур по составу.

В батончик, в состав которого входила клетчатка гороха (рецептура КГ, таблица 29) по органолептических характеристикам необходимо введение вкусового компонент, например, томатного порошка. На основании предложений

и рекомендаций, которые были получены в ходе оценки органолептических характеристик батончиков была проведена корректировка их рецептур (таблица 30).

По вкусовым характеристикам батончики, полученные по рецептурам ВОД, КГ и МАН (таблица 30), не требовали изменений массовой доли компонентов. У батончиков с добавлением смеси семян и миндаля (рецептуры МИН и КГСС, таблица 30) происходило выделение масла на поверхности при сушке, что делает необходимым снизить содержание подсолнечного масла в рецептуре.

Таблица 30 - Скорректированные рецептуры рыбной массы для изготовления батончиков

Наименование компонента Содержание компонента, г на 100 г массы

рецептура

ВОД КГ КГСС МАН МИН

Мышечная ткань осетровых рыб 74,29 71,60 55,57 66,80 63,24

Вода (бульон) 15,13 14,58 11,32 13,60 12,88

Изолят сывороточного белка 3,11 3,00 6,95 2,81 2,65

Масло растительное 1,25 1,20 0,93 1,12 1,06

Смесь семян - - 21,50 - -

Порошок водорослей 6,22 - - - -

Клетчатка гороховая - 4,81 3,73 - -

Манго сушеное - - - 11,19 -

Миндаль измельченный - - - - 15,93

Кукурузная мука - - - - 4,24

Рисовая мука - - - 4,48 -

Томатный порошок - 4,81 - - -

ИТОГО 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00