Влияние жидкого ароматизатора коптильного на реологические характеристики рыбных фаршей

Увеличивающийся темп жизни и нехватка времени для приготовления пищи в домашних условиях вносит свои коррективы в питание населения, привлекая его внимание к кулинарной продукции, готовой к употреблению.

Поэтому в последнее время возрастает интерес населения к продуктам высокой степени готовности. Все более массовым становится использование полуфабрикатов как дома, так и в общественном питании, при этом значительный объем приходится на полуфабрикаты из рыбного фарша централизованного производства.

Органолептические свойства готовой продукции из рыбного фарша централизованного производства не всегда удовлетворяют заданным требованиям качества. Поэтому использование жидкого ароматизатора коптильного (АК) позволит расширить ассортимент привычных блюд, придать продукции новые привлекательные вкусовые свойства, значительно упростить технологический процесс, по сравнению с традиционным копчением, повысить устойчивость к окислительной и микробиальной порче в процессе хранения, а главное получить безопасную продукцию [1].

Для оценки качества планируемой к выпуску продукции из рыбных фаршей, расчету и подбору технологического оборудования используют реологические показатели, которые зависят от многих факторов и прежде всего, от количественного соотношения между отдельными компонентами: водой, липидами, белками. Чем сильнее обводнены белки, тем нежнее консистенция мяса [2]. Эти показатели фаршей не всегда постоянны и в процессе обработки могут значительно изменяться в зависимости от разных технологических факторов: рецептуры, содержания влаги, степени измельчения.

Основные реологические показатели качества рыбных фаршей оцениваются эффективной вязкостью, предельным напряжением сдвига, липкостью. Предельное напряжение сдвига (ПНС) фаршей может быть связано с его влагосвязывающей способностью, которая является одним из важнейших технологических факторов. От способности белков связывать воду зависят такие свойства как внешний вид, потери при тепловой обработке, сочность, нежность, влагоудерживающая способность, липкость и технологические достоинства рыбных фаршей. Полуфабрикаты из рыбных фаршей с высокой влагосвязывающей способностью характеризуются лучшей формуемостью [3].

Известно влияние добавления жидкого коптильного ароматизатора на функциональнотехнологические, физико-химические и реологические показатели продукции. Ранее нами определено, что добавление коптильного ароматизатора закономерно снижало влагоудерживающую способность рыбных фаршей промышленного производства и из сырья [1]. В этой связи, конечное заключение о возможности централизованного производства полуфабрикатов из рыбного фарша с добавлением жидкого ароматизатора коптильного возможно после оценки основных реологических характеристик.

Цель работы – изучить влияние жидкого ароматизатора коптильного на реологические показатели рыбных фаршей промышленного производства.

Задачи исследования

Оценить реологические показатели фаршей промышленного производства в сравнении с фаршами из сырья (из судака, трески, лосося).

Оценить влияние добавления ароматизатора коптильного на реологические показатели фаршей промышленного и из сырья

Материалы и методы

• •    пищевая добавка – ароматизатор «Ароматизатор коптильный» («Жидкий дым») ТУ 10.84.12-037-55482687-2017 (АО «Виртекс» г. Бердск);

• •    рыбный фарш промышленного производства (фарш трески, лосося, судака пищевой мороженый, ТУ 9261-001-71494744-05);

• •    рыбный фарш из сырья (замороженный лосось, судак, треска);

• •    реологические показатели (предельное напряжение сдвига, эффективную вязкость, адгезию) определяли при температуре от -2 до +20 °С. Исследования производились на ротационном вискозиметре «Реотест», универсальном адге-зиометре и коническом пластометре КП-3 по методике кафедры прикладной механики ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»;

• •    образцы фарша с добавлением 1% ароматизатора коптильного и без него;

• •    водосвязывающая способность фарша (ВСС, %) определялась методом прессования [1];

• •    влагоудерживающая способность фарша (ВУС, %) определялась как отношение разности между содержанием влаги в фарше и количеством влаги, отделившейся в процессе термической обработки к общему содержанию влаги в фарше [1];

• •    статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета программ Statistica 6.0. Для оценки изменений использовались непараметрические тесты (Манн-Уитни, Уилкоксона, Крускал-Уоллиса). Различия считались достоверными при 95%-м уровне значимости (р < 0,05) [4].

Результаты и их обсуждение

Наиболее демонстративным показателем реологических свойств является предельное напряжение сдвига (ПНС). Добавление жидкого ароматизатора коптильного не влияло на этот показатель у фаршей из судака и трески. В промышленном фарше лососевых добавление жидкого ароматизатора коптильного увеличило ПНС на 24,4%. Аналогичные изменения увеличения ПНС установлены и для фарша из сырья в сторону увеличения (33,3%), эти изменения можно связать с химическим составом рыбного фарша, главным образом массовой долей жира (рисунок 1) .

Рисунок 1. Предельное напряжение сдвига в рыбных фаршах промышленного производства и из сырья с АК и без него. Примечание: ×обозначены внутригрупповые различия, тест Уилкоксона, p < 0,05

Figure 1. Shear stress ultimate in minced fish of industrial production and that produced of raw materials with or without smoke flavorings. Note: ×intra-group differences are indicated, Wilcoxon test, p < 0.05

Повышение жирности приводит к уменьшению коэффициентов обводнения белка (К о ) и жира (К ж ). Как следствие, высокое содержание жира в лососе (11,7%) соответствует К о (3,58), что ниже чем у судака и трески. В свою очередь, увеличение коэффициента обводнения говорит о наличие в мышечной ткани воды, непрочно связанной с гидрофильными белковыми комплексами и плохо удерживаемой ими [5]. Полученный фарш обладает более высокой эластичностью, ВУС и способностью к гелеобразованию.

Расчетные коэффициенты обводнения белка и жира также это подтверждают. Мышечная ткань трески и судака, по степени обводнения белка и жира, относится к сырью с суховатой и плотной структурой, а мышечная ткань лосося – сочная и нежная. На наш взгляд такое различие в структуре обусловлено тем, что мышечная ткань лосося отличается более высоким содержанием жира (К ж = 0,55) [5].

Общеизвестна тесная обратная корреляционная зависимость между влажностью продукта и предельным напряжением сдвига [1, 5-9]. При увеличении водоудерживающей способности увеличивается липкость и упругость фарша и снижается ПНС и эластичность. Вода способствует появлению более нежной консистенции готового изделия [1, 10, 12].

Ранее нами определено значение ВУС для рыбных фаршей. Наибольшей ВУС обладали фарши из трески и лосося (72,1% и 71,7%), из судака – 69,6%, подтверждая хорошие лиофильные свойства мышечной ткани исследуемых рыб. Данные свойства имеют огромное значение для оценки качества рыбных фаршей. Из литературных источников известно, фарш с показателем ВУС более 53% хорошо формуется и кулинарные изделия, приготовленные на его основе, обладают более эластичной консистенцией [3].

Добавление жидкого ароматизатора коптильного в фарши промышленного производства и из сырья трески и судака не изменяло исходные показатели влагоудерживающей способности и предельного напряжения сдвига. Отмечено влияние ароматизатора коптильного на снижение ВУС лососевого фарша обоих видов, ПНС этих фаршей возрастало (таблица 1).

В результате исследования предельного напряжения сдвига рыбных фаршей в процессе хранения установлено, что во всех видах фаршей как с добавлением АК, таки без него этот показатель снижался. Степень изменения различна и зависит от разных видов сырья, а именно жирности.

Это, возможно, связано с тем, что ВУС охлажденных изделий с АК в процессе хранения уменьшалась. Тем не менее, в изделиях без ароматизатора коптильного влагоудерживающая способность оставалась выше.

Нами исследована зависимость данного показателя от значения активной кислотности образцов. Получена значимая положительная корреляция: r = 0,661 (p < 0,05). Уравнение линейной регрессии имеет вид: ВУС = 27,325 + 5,543 рН [1].

Исследования изменения ПНС фаршей при добавлении 1% ароматизатора коптильного и хранении показаны в таблице 1.

Таблица 1.

Изменение предельного напряжения сдвига в рыбных фаршах промышленного производства и из сырья

Table 1.

Change of Shear Stress Ultimate in Minced Fish of Industrial Production and that Produced of Raw Materials

Показатель Parameter	Время хранения, ч Time of Storage, h	Вид сырья / количество КА, % Type of Raw Material / Smoke Flavorings Quantity, %
		Фарш судака Minced Pike-perch		Фарш трески Мinсеd Соd		Фарш лосося Minced Salmon
		0	1	0	1	0	1
ПНС, кПА USS, kРа	0	3,44 + 0,15 a	3,35 + 0,11 A	6,1 + 0,19 a	5,83 + 0,15 A	3,25 + 0,21 a	4,08 + 0,09 A
	48	1,764 + 0,27 b	1,1 + 0,27 B	2,1 + 0,1 b	1,69 + 0,15 B	1,46 + 0,09 b	2,1 + 0,09 B
Δ, %		–48,7	–67,2	–65,6	–71,0	–55,5	–48,5
		Судак | Pike-Реrсh		Треска | Cod		Лосось | Sаlmоn
ПНС, кПА USS, kРа	0	2,6 + 0,1 a	2,36 + 0,11 A	5,3 + 0,23 a	4,98 + 0,2 A	2,4 + 0,21 a	3,2 + 0,2 A
	48	1,695 + 0,1 b	1,095 + 0,17 B	1,95 + 0,1 b	1,72 + 0,15 B	1,3 + 0,1 b	2,5 + 0,09 B
Δ, %		–34,8	–53,6	–63,2	–65,5	–45,8	–21,9

Примечание: Δ – изменение ПНС в сравнение со свежеприготовленным фаршем с АК и без него соответственно. Буквы – различия ПНС образцов между собой при сроках хранения 0 и 48 ч с ароматизатором коптильным и без него соответственно, тест Уилкоксона.

Note: Δ is the change of the USS in comparison with the freshly prepared mince with and without smoke flavorings, respectively. Letters – the differences between SSL of samples at different storage times with and without smoke flavoring, respectively, Wilcoxon test.

Таким образом, добавление ароматизатора коптильного улучшило реологические показатели (ПНС), что подтверждается данными изучения адгезионных свойств.

Главным показателем при централизованном производстве является формуемость фаршей, характер которой зависит от их эффективной вязкости (рисунок 2, 3) .

Полученные нами данные об эффективной вязкости при единичном значение градиента скорости в рыбных фаршах трески, судака и лосося подтвердили, что реологические характеристики фаршей зависят от содержания жира, и вида сырья [3, 5, 11]. Эффективная вязкость рыбных фаршей промышленного производства без АК составляет из фарша судака - 790,6 Па×с, из фарша трески - 880,5 Па×с, из фарша лосося, мясо которого отличается наибольшей жирностью – 702,6 Па×с. Значения эффективной вязкости фаршей из сырья близки к значениям фаршей промышленного производства (1200, 1180 и 700 Па×с из трески, судака, лосося соответственно). Полученные данные согласуются с данными, приводимые другими авторами. Например, в работах Г.В. Масловой и других отмечается, что рыбы, имеющие сходный химический состав и строение тканей, имеют близкие значения эффективной вязкости. Ими установлена зависимость изменения вязкости от процентного содержания жира – снижение вязкости фарша наблюдается при увеличении содержания жира в мышечной ткани рыбы [5].

Type of raw materials

Рисунок 2. Эффективная вязкость рыбных фаршей из сырья с АК и без него, (M + m, n = 6)

Figure 2. Effective viscosity of minced fish produced of raw materials with or without smoke flavorings (M + m, n = 6)

Примечание: тест Манн-Уитни (p < 0,05). Данные указаны при единичном значении градиента скорости до начала разрушения структуры

Note: Mann-Whitney test(p < 0.05). The data are indicated for the unit value of the velocity gradient before the structure destruction begins

□0% о1%

Salmon

3. Эффективная вязкость фаршей промы-

Рисунок

Вид фарша Type of mince

производстве. В этой связи, для лососевых фаршей нами дополнительно изучен показатель адгезии (рисунок 4) .

54,5

53,5

52,5

51,5

50,5

а

b

шленного производства с АК и без него, (M + m, n = 6) Figure 3. Effective viscosity of mince of industrial production with or without smoke flavorings (M + m, n = 6)

01 Количество коптильного ароматизатора

Amount of flavoring, %

Рисунок 4. Адгезия лососевого фарша промышленного производства с АК и без него, (M + m, n = 6), тест Уилкоксона, p < 0,05

Примечание: Данные определены при скорости сдвига до начала разрушения структуры. * – тест Уилкоксона, относительно образца без КА

Note: the data is determined at the shear rate prior to the structure destruction. * – Wilcoxon test in relation to the sample without smoke flavorings

Установлено, что рыбные фарши обладают определенной структурой, которая при приложении некоторого напряжения начинает разрушаться, о чем свидетельствует уменьшение вязкости с возрастанием градиента скорости [5].

Полуфабрикаты из рыбного фарша трески, судака и лосося отличаются хорошей формуемостью. Последняя, согласно литературным источникам, достигается при значениях эффективной вязкости в пределах 600-900 Па×с при единичном градиенте скорости [3].

Исследование подтвердило, что добавление АК снижало вязкость (рисунок 2, 3) , при этом уменьшалась и влагоудерживающая способность (r = -0,671**, F = 57,592).

Полученные нами показатели эффективной вязкости для всех исследованных фаршей находились в пределах рекомендуемых для хорошей формуемости значений. Добавление АК не ухудшило формуемости изделий.

Таким образом, полученные даны в ходе исследования эффективной вязкости находились в пределах нормы, что положительно влияет на формуемость рыбных фаршей промышленного производства с АК и без него.

Предельное напряжение сдвига (ПНС) является общепринятым реологическим показателем, который связан обратно - пропорциональной зависимостью с другим реологическим показателем – липкостью.

Как было отмечено ранее, рыбы лососевых пород относятся к группе жирных рыб, липиды которых подвержены окислению. Поэтому лососевый фарш промышленного производства легко уязвим при использовании его в промышленном

Figure 4. Adhesion of minced salmon of industrial production with and without smoke flavorings, (M + m, n = 6), Wilcoxon test, p < 0,05

Также нами выявлено, что добавление АК снижает адгезионные свойства лососевого фарша, что подтверждает повышение предельного напряжения сдвига.

Заключение

• 1.    Добавление жидкого ароматизатора коптильного влияет на реологические свойства рыбных фаршей.

• 2.    Степень влияния на реологические показатели зависит от химического состава и свойств рыбных фаршей.

• 3.    Характер изменения реологических показателей одинаков для всех видов фаршей.

• 4.    В процессе хранения натурального фарша с ароматизатором коптильным происходит увеличение эффективной вязкости при единичном значении скорости выше литературных данных при которых полуфабрикаты отличаются хорошей формуемостью.

• 5.    Установлено, что добавление ароматизатора коптильного «Жидкий дым» снижало эффективную вязкость, адгезионные свойства рыбных фаршей как промышленного производства, так и из сырья.

• 6.    Изучение влагосвязывающей и влагоудерживающей способности, предельного напряжения сдвига, эффективной вязкости позволяют предполагать, что продукция из рыбных фаршей с добавлением жидкого коптильного будет обладать хорошей формуемостью и реологическими свойствами.

Проведенные исследования показывают, что реологические показатели исследуемых рыбных фаршей находились в пределах нормы, что позволяет их использование в централизованном производстве полуфабрикатов и изделий.