Инновационная технология переработки молок лососевых рыб

Одним из современных направлений в технологии переработки гидробионтов является, с одной стороны, создание новых видов продуктов с высокими органолептическими характеристиками и пищевой ценностью, с другой – необходимость рационального использования сырья за счет полной переработки отходов.

Анализ отечественной и зарубежной литературы указывает на широкий спектр исследований, посвященных использованию различных добавок и пищевых отходов, получаемых при переработке гидробионтов в создании новых продуктов из рыбы. Однако сведения о свойствах такого малоценного сырья, как молоко, и его использовании при производстве пастообразных консервов весьма ограниченны.

В связи с этим вопросы, связанные с изучением нового направления в использовании молоки лососевых, с целью внедрения рациональных технологий, способствующих расширению ассортимента и повышению качества рыбной продукции, являются актуальными.

Цель работы – обоснование технологии пастообразных консервов с применением вторичного сырья лососевых рыб.

Объектами исследований были фарш из некондиционных рыб лососевых (ГОСТ 116886 «Рыба мороженая»), молоки лососевых рыб мороженые по ТУ 15-01261-95, масло растительное, сыворотка молочная творожная, стабилизатор Гелеон–179М, представляющий собой смесь животного и растительного белков, стабилизатора Е-412 и мальтодекстрина, БЖЭ, пастообразные рыбные консервы.

Подготовку проб к исследованиям проводили по общепринятым методикам. Массовые доли белков, жиров, минеральных веществ и воды осуществляли по стандартным методикам.

Функционально-технологические свойства устанавливали по влагосвязывающей способности (ВСС) – метод Грау-Хамма, влагоудерживающей способности (ВУС) – метод Вартаняна, жиросвязывающей способности (ЖСС) – метод фирмы «CENTRAL SOYA», жироудерживающей способности (ЖУС), по потерям при тепловой обработке и устойчивости – методика ВНИИМПа, эмульгирующей способности (ЭС) и стабильности метод К. Свифта и МакКреди (США). Органолептическую оценку образцов проводили по балльной системе, энергетическую ценность – методом А.А. Покровского.

В Дальневосточном регионе к наиболее массовым промысловым объектам относятся тихоокеанские лососи. В общем объеме тихоокеанских лососей основное значение имеют горбуша (Oncorhynchus gorbuscha) и кета (Oncorhynchus keta), при переработке которых достаточно высок выход молоки рыб [1].

В связи с этим в работе были проведены исследования по изучению возможности использования молоки кеты тихоокеанской в составе БЖЭ для производства пастообразных продуктов.

Рациональное и комплексное использование рыбы для изготовления пищевых продуктов во многом определяется химическим составом как основного, так и вторичного сырья.

Известно, что химический состав рыб изменяется в зависимости от времени, места вылова и стадии половой зрелости, поэтому в работе на первом этапе был исследован химический состав мышечной ткани кеты и ее молоки (табл. 1).

Таблица 1

Химический состав кеты

Наименование сырья	Массовая доля, %
	воды	белка	жира	золы
Кета тихоокеанская	74,2±0,7	19,0±0,3	5,6±0,2	1,2±0,2
Молоки кеты тихоокеанской	78,2±0,7	17,8±0,2	1,3±0,2	2,7±0,2

Исследованиями установлено, что мясо кеты характеризуется незначительным содержанием жира, и достаточно высоким – белка.

Основу модельных систем пастообразных консервов составляла БЖЭ на основе вторичного сырья, получаемого при разделке лососевых рыб, в частности их молок, выход которых составляет до 7% к массе рыбы.

Как показывают данные таблицы 1, молоки лососевых являются ценным пищевым сырьем, так как характеризуются высоким содержанием белков (17,8 %). Содержание минеральных веществ почти в 2 раза больше, чем в мясе кеты, а по массовой доле жира молоки значительно уступают основному сырью.

Химический состав и технологические свойства ингредиентов пищевых эмульсий представлены в таблице 2, варианты рецептур БЖЭ – в таблице 3. При производстве пастообразных рыбных консервов с использованием БЖЭ необходимо получить эластичную, достаточно вязкую и стабильную фаршевую систему, которая представляет собой заранее подготовленную смесь компонентов БЖЭ и мышечной ткани некондиционных рыб лососевых (с механическими повреждениями, дефектами разделки, нестандартные по размерам и деформированные куски). Для получения более стабильной структуры многокомпонентной эмульсии использовали комплексный стабилизатор «Гелеон-179 М». По функциональным свойствам «Гелеон-179 М» относят к эмульгаторам с высокими стабилизирующими свойствами. Кроме того, в состав БЖЭ вводили молочную сыворотку. Известно, что творожная сыворотка имеет низкое значение рН и значительное количество молочнокислых бактерий, которые, вероятно, вызывают разволокнение и деструкцию грубых волокон. Кроме того, микроорганизмы сыворотки способны подавлять развитие гнилостной микрофлоры, что очень важно при производстве пастообразных продуктов с использованием вторичного сырья, получаемого при разделке рыбы.

Таблица 2

Химический состав и технологические свойства компонентов эмульсий

Компоненты	Показатели
	белок, %	влага, %	жир, %	зола, %	углеводы, %	ВСС, %	ВУС, %	ЭС,%
Молоки лососевых рыб	17,8±0,2	78,2±0,5	1,3±0,1	2,7±0,1	-	60,4±0 ,1	51,8±0, 2	95,0±0 ,2
Стабилизатор «Гелеон»	71,0±0,9	12,4±0,5	-	15,6±0,2	1,0±0,02	97,0±0 ,5	10,0±0, 1	100,0
Молочная сыво ротка	0,8±0,1	94,7±0,3	0,2±0,02	0,6±0,1	3,5±0,2	-	-	-
Масло    расти тельное	-	0,2±0,02	99,8±0,1	-	-	-	-	-
Шпик свиной	1,4±0,1	5,5±0,3	92,8±0,1	0,3±0,02	-	-	-	-
Вода	-	100,0	-	-	-	-	-	-

При разработке оптимального состава БЖЭ на основе молок лососевых рыб за основу были взяты химический состав компонентов, рекомендуемых в рецептуру эмульсий, и их важные технологические свойства, представленные в таблице 2.

Разработка рецептур продуктов питания, отвечающих современным физиологическим нормам, заключается в обеспечении сбалансированного химического состава готового изделия при высоких качественных показателях.

Таблица 3

Рецептурные составы эмульсий

Компоненты	Варианты эмульсий
	1	2	3	4	5
Молоки лососевых рыб	30,0	30,0	30,0	30,0	39,0
Стабилизатор «Гелеон»	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Молочная сыворотка	30,0		30,0	-	30,0
Масло растительное	39,0	39,0	-	-	30,0
Шпик	-	-	39,0	39,0	-
Вода	-	30,0	-	30,0	-
Соотношение компонентов: «белок : влага» «белок : жир»	1 : 3,9 1 : 6,5	1 : 3,9 1 : 6,5	1 : 4,0 1 : 5,5	1 : 4,0 1 : 5,5	1 : 4,3 1 : 4,4

При решении этой задачи совокупность требований к качеству готового продукта формулируется в виде множества ограничений, которые касаются как элементов химического состава, так и процентного содержания отдельных ингредиентов.

Так, ограничения, накладываемые на элементы химического состава жировых эмульсий, имеют следующий вид:

10 ≤ С 1 ≤ 8; 30 ≤ С 2 ≤ 45; 30 ≤ С 3 ≤45; 1 ≤ С 4 ≤ 2; 3 ≤ С 2 / С 1 ≤ 5; 3 ≤ С 3 / С 1 ≤ 8;

0,3 ≤ С 5 ≤ 1; 65≤ С 6 ≤100,                                 (1)

где С 1, С 2, С 3, С 4, С 5 – содержание белка, влаги, жира, золы, углеводов соответственно; С 6 – уровень влагосвязывающей или влагоудерживающей способности.

Ограничения на использование ингредиентов, входящих в состав рецептуры эмульсий, можно выразить таким образом:

30 ≤ y 1 ≤ 50; 0,8 ≤ y 2 ≤ 2; 28 ≤ y 3 ≤ 40; 30 ≤ y 4 ≤ 45; 25 ≤ y 5 ≤ 40; 30 ≤ y 6 ≤ 45;

Σ Y (1-6) = 1,                                                (2)

где y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , y 6 – массовые доли соответственно молок лососевых рыб, стабилизатора «Гелеон», сыворотки молочной, масла растительного, шпика свиного, воды.

Выбор ограничений осуществляли с учетом влияния отдельных ингредиентов и их химического состава на качество эмульсий.

Последовательность поиска оптимальных комбинаций ингредиентов представлена блок-схемой алгоритма поиска (рис. 1).

Рис. 1. Блок-схема алгоритма поиска

В результате проведенных расчетов было получено несколько комбинаций рецептурных ингредиентов, для которых определены ожидаемые значения показателей химического состава и уровня технологических свойств.

Исследования функционально-технологических свойств модельных эмульсионных систем БЖЭ, показали, что эмульсии имели достаточно высокие влагосвязывающую и влагоудерживающую способности (рис. 2).

Важными показателями для эмульсионных систем являются стабильность и их устойчивость при тепловой обработке, которые обеспечиваются стабилизацией коллоидной системы за счет снижения межфазного поверхностного натяжения, а также эмульгирующая способность, значения которой достигают 100 % при соотношении компонентов «белок : влага : жир», равном 1: 4: 4, что приближено к оптимальному 1: 5: (3-5).

Рис. 2. Функционально-технологические свойства БЖЭ

Таким образом, выбран оптимальный вариант рецептуры БЖЭ (табл. 4), который использовали в производстве пастообразного продукта из гидробионтов.

Таблица 4

Рецептура белково-жировой эмульсии

Компоненты	Количество, %
Молоки лососевых рыб	39,0
Стабилизатор «Гелеон»	1,0
Молочная сыворотка	30,0
Масло растительное	30,0

Современные принципы разработки рецептур пастообразных изделий основаны на выборе определенных компонентов в таких соотношениях, которые обеспечивали бы достижение требуемого качества готовой продукции: определенный количественный и качественный состав пищевых веществ, формирование высоких органолептических показателей. При этом одновременно выбранные компоненты рецептуры должны удовлетворять другому не менее важному требованию – иметь приемлемые функционально-технологические свойства, максимальную совместимость с другими компонентами. Эти требования должны обеспечить в процессе производства продукта формирование стабильных мясных эмульсий.

Известно, что использование БЖЭ позволяет произвести частичную замену основного сырья при производстве продуктов питания, повышая их пищевую ценность и потребительские свойства. В связи с этим на следующем этапе стояла задача разработать рецептуры пастообразных рыбных консервов из филе кеты и эмульсии на основе молоки кеты.

Для выполнения поставленной задачи были разработаны четыре варианта рецептур фаршевых систем пастообразных консервов, в которых массовая доля мяса кеты изменялась от 50 до 20 % с интервалом 10%, а доля БЖЭ увеличивалась от 50 до 80% с таким же интервалом.

Динамика ФТС исследуемых образцов в зависимости от массовой доли БЖЭ и филе лососевых в пасте показана в таблице 5.

Таблица 5 Функционально-технологические показатели пасты

Показатели	Образцы фарша
	* 50/50	* 40/60	* 30/70	* 20/80
Влагосвязывающая способность, %	89,3±2,2	92,8±1,3	98,1±1,1	95,6±1,1
Влагоудерживающая способность, %	85,4±2,2	91,4±2,2	99,3±0,5	94,2±1,4
Жироудерживающая способность, %	89,5±2,2	94,5±1,0	98,7±1,0	87,5±2,5
Потери при тепловой обработке, %	7,3±1,2	5,7±0,9	0,8±0,3	6,7±0,9

– соотношение сырья и БЖЭ.

Как показывают результаты исследований, представленные в таблице 5, все опытные образцы характеризуются высокими функционально-технологическими свойствами.

Анализ зависимости ВСС, ВУС, ЖУС от количества БЖЭ показал, что внесение БЖЭ в количестве 70% обеспечивает высокие значения ВСС и ВУС. Максимальная ЖУС достигается при добавлении 60 и 70 % БЖЭ. Максимальные потери при тепловой обработке наблюдались у первого и четвертого образцов фарша. На основе данных таблицы 5 по изучению динамик ФТС следует отметить, что при составлении фарша наиболее целесообразным количеством внесения БЖЭ на основе молоки кеты является 70 %.

Фарш, разработанный по предлагаемой рецептуре, имел следующий химический состав: белок – 18,5 %, жир – 15 %, углеводы – 2,8 %. Содержание поваренной соли в пастообразных консервах составляет 1,5 %, а кислотность 0,45 %.

Результаты изучения консистенции готовых пастообразных консервов представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Консистенция пасты из гидробионтов после тепловой обработки

Из рисунка видно, что готовый продукт имеет эластичную и нежную консистенцию. Наиболее пластичным был образец с 70%-ным внесением БЖЭ. Необходимо отметить, что при внесении 50 % БЖЭ консистенция фарша была излишне плотной и резинистой, а при добавлении 80 % эмульсии наблюдалась рыхлость и пористость консистенции продукта. Таким образом, на основе исследований консистенции продукта также было установлено, что добавление 70% БЖЭ к массе основного сырья является наиболее оптимальным.

Технологическая схема производства пастообразных консервов из гидробионтов «Новинка» представлена на рисунке 4.

Рис. 4. Технологическая схема производства пастообразных консервов из гидробионтов «Новинка»

Таким образом, полученные результаты показали, что при производстве пастообразных консервов использование БЖЭ на основе молоки лососевых способствует созданию нового продукта с высокими потребительскими свойствами.