Использование нетрадиционного сырья при производстве изделий из рыбного фарша

Для рыбных изделий в современной  пищевой промышленности используются:

Антиокислители (антиоксиданты, ингибиторы окисления) – вещества, замедляющие процессы окисления пищевых продуктов, защищая ,таким образом жиры и жиросодержащие продукты от прогоркания, предохраняя фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляя ферментативное окисление.

Вещества, облегчающие  фильтрование (осветлители, адсорбенты, флокулянты) – инертные нерастворимые вещества, повышающие эффективность фильтрования, т. е. облегчающие и улучшающие отделение твёрдых частиц от жидкостей или газов при фильтровании, ускоряющие и делающие возможным удаление нежелательных замутняющих компонентов из жидкостей, преимущественно из напитков, которые длительное время должны оставаться прозрачными.

Влагоудерживающие агенты – гигроскопичные вещества, регулирующие активность воды (aw) в пищевых продуктах и предохраняющие их ,таким образом от высыхания и вызваемых им нежелательных изменений структуры и текстуры (чаще всего, очерствения).

Гелеобразователи (желеобразователи, желирующие вещества) – вещества, в определённых условиях способные образовывать гели.

Загустители – вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов, загущающие их.

Катализаторы  гидролиза и инверсии – вещества, катализирующие расщепление белков, крахмалов и сахарозы.

Консерванты – вещества, подавляющие развитие микроорганизмов.

Красители – вещества, восстанавливающие природную окраску, утраченную в процессе обработки и хранения, повышающие интенсивность природной окраски, окрашивающие бесцветные продукты.

Носители, растворители или разбавители – вещества, делающие более легким, безопасным и эффективным процесс внесения рецептурных компонентов в продукт, а также защищающие и стабилизирующие эти компоненты.

Подкислители (кислоты) – вещества, вызывающие кислый вкус пищевого продукта. Области применения: рыбные изделия и др.

Регуляторы кислотности – вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продукте определённое значение рН. Области применения: рыбные изделия и др.

Средства для  капсулирования – вещества, способные образовывать обволакивающий слой в форме капсул или микрокапсул на поверхности пищевых компонентов, благодаря чему увеличивается срок годности последних.

Уплотнители – вещества, улучшающие структуру и внешний вид перерабатываемых пищевых продуктов, в основном фруктов и овощей, за счёт уплотнения их тканей.

Эмульгаторы – вещества, делающие возможным или облегчающие получение эмульсий и стабилизирующие последние.

 

1.3 Добавки,  используемые для улучшения вкусо-ароматических  свойств рыбного фарша

 

 Для улучшения аромата  рыбных продуктов после приготовления  рыбного фарша к нему добавляют  3-6% отрубей злаковых и смешивают  в куттере. Полученная формовая  смесь обладает хорошими структурно-механическими  и органолептическими характеристиками, нивелируется рыбный запах, придавая  изделиям аромат, свойственный мясным  продуктам с добавлением злаков. Использование способа позволяет  получать формованные продукты  из рыбного фарша с улучшенными  органолептическими свойствами. Кроме  того, отруби злаковых снижают  дефицит пищевых волокон в  рационе питания, оказывая положительное  влияние на процессы метаболизма  человека и улучшая пищевую  ценность продукта.

Способ относится к  рыбной и пищевой промышленности и может быть использован при  производстве кулинарных изделий из рыбного фарша.

Известен способ улучшения  аромата рыбных изделий путем  разделки рыбы на фарш с последующей  промывкой его пресной водой  в соотношении фарш/вода 1:3 или 1:5 не менее двух раз. Полученный промытый фарш не имеет рыбного вкуса и  запаха и может быть использован  при производстве различных имитированных продуктов (аналогов деликатесным) после добавления вкусо-ароматических добавок.

Недостаток данного способа  заключается в том, что при  промывке теряются ценные пищевые компоненты (водорастворимые белки, липиды, ферменты, небелковые азотистые соединения и  т.д.). А также наблюдается невысокий  выход фарша (12-16%), большой расход пресной воды, дополнительная экологическая  нагрузка, высокие экономические  затраты.

Известен способ нейтрализации  рыбного вкуса и запаха путем  бланширования рыбного филе в  воде в течение 2 мин при температуре 95-97 ͦС; дальнейшим маринованием в растворе 3% уксуса и специй или лимонной кислоты и специй; добавлением в рыбный фарш нежирного кефира или сыворотки молока с содержанием 3 и 6% сухих веществ.

Однако при бланшировании  филе происходит коагуляция белка, т.е. изменение его свойств, что приводит к снижению влагоудерживающей способности (ВУС) фарша, способности белка к гелеобразованию и, как следствие, к снижению его формующей способности. А добавление кислых компонентов (органических кислот и кисломолочных продуктов) приводит к снижению значения рН фарша, что также уменьшает его способность к гелеобразованию и формованию. Все это ограничивает возможности получения на основе данного фарша различных структурированных и формованных продуктов.

Известен также способ маскирования рыбного запаха в кулинарной продукции из рыбного фарша путем  внесения настоев лука, шпината, листьев  чая, а также мальтола, водорастворимых белков (молочный альбумин).

Однако предлагаемые добавки  не всегда доступны, их использование  требует специальной подготовки и дополнительных экономических  затрат и не способствуют увеличению его пищевой ценности. Кроме того, они лишь нивелируют рыбный запах и для придания готовому кулинарному изделию приятного аромата необходимо внесение дополнительных компонентов.

Задача решается тем, что  в способе улучшения аромата  рыбных продуктов, включающем приготовление  рыбного фарша и добавление растительных компонентов, в качестве растительных компонентов берут отруби злаковых в количестве 3-6%.

Внесение отрубей злаковых придает хорошие структурно-механические характеристики фаршу, в частности  влагоудерживающую способность (ВУС), предельное напряжение сдвига (ПНС), прочность  на продавливание (F) и нивелирует рыбный запах формовой смеси, придавая ей аромат, свойственный мясным продуктам с  добавлением злаков. А также в  силу хорошей влагоудерживающей  способности способствует образованию  сочной, нежной консистенции фарша.

Кроме того, отруби злаковых снижают дефицит пищевых волокон  в рационе питания, оказывают  положительное влияние на процессы метаболизма человека и повышают пищевую ценность продукта.

В качестве отрубей злаковых используют, в частности, пшеничные  отруби, ржаные отруби, овсяные отруби, рисовые отруби.

Внесение отрубей злаковых в фаршевую систему менее 3% не позволяет  улучшить аромат рыбного фарша и  получить фарш с хорошими структурно-механическими  свойствами, а добавление отрубей  более 6% приводит к грубой консистенции фарша и при разжевывании и  проглатывании изделий, приготовленных из такого фарша, ощущаются сухие  включения.

Пример 1. Рыбу разделывают  на филе с кожей и без кожи. Филе без кожи измельчают на волчке, филе с кожей пропускают через  неопресс, где происходит измельчение мышечной ткани и отделение кожи. Берут 10 кг полученного фарша, добавляют 0,6 кг (6%) пшеничных отрубей и смешивают на куттере до получения однородной смеси.

Сырая формовая смесь имеет  следующие органолептические показатели: рыбный запах выражен слабо, сорбция  триметиламиноксида (ТМА) 59%, формующая  способность слабая, ВУС 94,7%, ПНС 20,12 Па102.

После варки фарш приобретает  запах мясных изделий со злаками. Консистенция сочная, потерь бульона  нет, прочность на продавливание (F) 380 г/см². При разжевывании и проглатывании ощущаются сухие включения.

Пример 2. Выполняется аналогично примеру 1, за исключением того, что  в сырую формовую смесь добавляют 5% рисовых отрубей. Органолептические  показатели сырой формовой смеси: рыбный запах выражен слабо, консистенция сочная, формующая способность хорошая. Сорбция ТМА 53%, ВУС 95,7%, ПНС 20,90 Па102.

После варки фарш приобретает  запах, напоминающий мясные изделия  со злаками. Консистенция сочная, потерь бульона нет, прочность на продавливание (F) 400 г/см².

Пример 3. Отличается тем, что  в сырую формовую смесь добавляют 4% ржаных отрубей.

Органолептические показатели сырой формовой смеси: рыбный запах  выражен слабо, консистенция нежная, сочная, формующая способность отличная. Сорбция ТМА 51%, ВУС 98,5%, ПНС 21,12 Па102.

После варки фарш приобретает  запах, напоминающий мясной. Консистенция нежная, сочная, потерь бульона нет, прочность на продавливание 440 г/см².

Пример 4. Отличается тем, что  в сырую формовую смесь добавляют 3% пшеничных отрубей.

Органолептические показатели сырой формовой смеси: ощущается  приятный рыбный запах, консистенция плотная, сочная, формующая способность хорошая. Сорбция ТМА 35%, ВУС 93,2%, ПНС 25,23 Па102.

После варки фарш приобретает  слабый рыбный запах с хлебным  ароматом. Консистенция нежная, сочная, наблюдаются незначительные потери бульона, прочность на продавливание 430 г/см².

Из данных таблицы видно, что при внесении в рыбный фарш от 3 до 6% отрубей злаковых нивелируется рыбный запах и наблюдаются хорошие  структурно-механические характеристики (ВУС, ПНС, F) формовой смеси, что подтверждает высокая сорбционная способность  ТМА и органолептические показатели. Таким образом, использование способа  позволяет получать формованные  продукты из рыбного фарша с улучшенными  органолептическими свойствами и повышенной пищевой ценностью.

1.4Сырье для улучшения реологических свойств рыбного фарша

 

Многолетние исследования, проводимые как в нашей стране, так в Японии и США, показали, что  при сложившейся сырьевой базе одним  из основных направлений использования  мелких рыб является производство рыбного  фарша с последующей переработкой его в разнообразную пищевую  продукцию. В развитых странах производство фарша получило широкое промышленное внедрение, и средняя доля фарша и изделий на его основе составляет 11 % от общего количества продукции, производимой из рыбы. В России доля фарша не превышает 1 %. Лидирующие позиции занимает Япония, где по данным за 2004 год этот показатель составил 28%.

Подобные высокие показатели поддерживаются использованием мелкой рыбы. Например, иваси используется для производства фарша сурими самого высокого класса А. В Японии в 2007 году доля иваси в производстве фаршей сурими составила 35 %. 
           Следует отметить, что собственно рыбный фарш не рассматривается как самостоятельный продукт, и практически весь его объем идет на производство рыбной кулинарии, имитированной продукции, колбас и структурированных фаршевых изделий. Спектр изделий достаточно широк, и для каждого вида требуется фарш определенных качественных характеристик: цвет, запах, вкус, консистенция после варки, влаго-удерживающая способность и т. п. 
           В территориальных водах России существуют достаточно большие запасы мелких промысловых рыб, таких как сайка. Численность ее остается на высоком уровне практически во всех арктических морях. По химическому составу мясо сайки практически не отличается от большинства представителей тресковых массовой долей влаги (81,68%), однако характеризуется меньшим содержанием белка (15,02 против 17,50-18,00%) и большей жирностью (1,00 против 0,20%). 
 
            Анализ аминокислотного состава белка мяса сайки позволяет сделать вывод, что он является полноценным; лимитирующие аминокислоты в нем практически отсутствуют. 
 
         Соотношение белков миофибриллярной фракции к белкам сарко-плазматической фракции превышает 1, следовательно, можно сделать вывод, что из мяса сайки возможно приготовление фаршей с хорошими реологическими характеристиками. А продукты, произведенные на основе данных фаршей, будут обладать достаточной упругостью. 
 
          Вместе с тем существует ряд технологических проблем, возникающих при освоении данного вида рыбы. Традиционно фарш производится из свежей или охлажденной рыбы, при этом сроки хранения сырья при различных способах охлаждения (охлаждение морской водой, хранение во льду или льдосоляной смеси) не превышают 6 суток. Для обеспечения береговых предприятий сырьем эти сроки чрезвычайно малы, поэтому иметь дело приходится с мороженым сырьем. 
 
           В тресковых рыбах в процессе хранения в мороженом виде происходит большое количество процессов, оказывающих влияние на вкус, запах, консистенцию и влагоудерживающую способность сырья после дефростации, и соответственно, на функциональные свойства получаемых фаршей. В качестве основных можно выделить: ферментативное разложение триметиламина оксида до диметиламина и муравьиного альдегида, дефосфолирование нуклеотидов и накопление гипоксантина, окисление липидов с образованием энантового альдегида, реакции между продуктами окисления жира и большим количеством третичных аминов и т. д. 
           Исследования возможности получения фарша из мяса мороженой сайки показали, что фарш (даже из филе ручной разделки) обладает негативными органолептическими характеристиками: темно-серый, иногда почти черный цвет, ярко выраженный рыбный запах, низкие вкусовые характеристики. 
          Физико-химические характеристики также оказались не на высоте: крошащаяся консистенция после варки и невысокая влагоудерживающая способность. 
          Данные показатели не удовлетворяют требованиям нормативной документации, используемой в России и в США, и использование фарша подобного качества весьма сомнительно для производства продукции отвечающей требованиям стандартов.  
           Оптимальным выходом в технологии пищевого фарша из мяса сайки была бы разработка метода, который позволит без больших затрат, лишь незначительно меняя режимные параметры процессов, получать фарш с различными изначально планируемыми качественными характеристиками.   
          В ходе экспериментов были опробованы способы облагораживания фаршей: отбеливание и окрашивание химическими соединениями, термическая обработка, частичная конверсия белка, промывка водой, измельчение и перемешивание, внесение добавок. 
          Применение промывки дало наиболее положительные результаты. В процессе промывки удаляются вещества, формирующие неприятный рыбный запах и вкус. По некоторым данным, большинство этих веществ хорошо растворяются в воде. Так же эффективно улучшаются реологические свойства за счет увеличения содержания солерастворимой фракции белка и снижения, соответственно, водорастворимой. 
          Промывка позволяет более мягко и точно варьировать химический состав получаемого фарша, таким образом, это дает возможность получать фарш для производства различных видов продукции. При этом есть предпосылки для эффективного комбинирования промывки с другими способами облагораживания фаршей. 
          Следует отметить, что для сайки не подходят традиционные способы получения фаршей: разделывать ее на филе нецелесообразно ни машинным, ни тем более ручным способом, а механизированный способ с использованием мясокостных сепараторов не подходит ввиду большого содержания (до 30-40 %) внутренностей, содержащих жир и пигментные вещества. 
          Существует несколько способов, описывающих решение этой проблемы, среди наиболее известных: способ Черногорцева, способ, предложенный Скачковым и норвежская промышленная технология. Анализ и применение на практике вышеперечисленных способов получения фарша и его облагораживания позволил разработать технологию, совмещающую в себе два процесса: получение фарша и придание ему требуемых нормативной документацией органолептических и физико-химических характеристик. 
          Метод заключается в следующем: мороженую сайку дефростируют на воздухе, затем производят разделку на тушку, при этом анализ возможности механического исполнения данной операции дал положительные результаты. При отсутствии операции разделки получаемый фарш содержит большое количество жиров и костных остатков, удаление которых представляет большую сложность. Разделанная рыба подмораживается и нарезается на тонкие ломтики. Величина кусочков может варьироваться, тем самым, влияя на режимные параметры последующих операций и качество готового полуфабриката. Кусочки подвергаются многократной промывке при установленных параметрах, затем отправляются на центрифугу для удаления избыточной влаги, затем - на мясокостный сепаратор. Готовый фарш еще несколько раз перемешивается и измельчается. 
          В ходе научной работы, проводимой в Мурманском государственном техническом университете, исследовалась зависимость изменения химического состава от режима промывок. Для описания этого процесса были установлены следующие влияющие факторы: количество промывок, время каждой промывки, гидромодуль, удельная поверхность промываемых частиц. При этом установлены факторы, варьировать которые не представлялось целесообразным: температура воды, реакция воды, движение жидкости. Исходный химический состав мяса сайки принимался за постоянную, ввиду того, что промысел ведется всего несколько месяцев в конце осени - начале зимы и его сезонными колебаниями можно пренебречь. 
          В качестве результата принимали следующие химические показатели фарша: массовая доля сухих веществ, белков саркоплазматической фракции, небелкового азота и жира. 
          Ввиду большого количества функций отклика было принято решение сформировать обобщенный показатель химического состава. 
          Различные химические вещества оказывают большее или меньшее влияние на качество получаемого фарша. Именно этот постулат был положен в основу создания нового обобщенного показателя химического состава. 
          Полученные образцы фарша были качественно оценены по предварительно разработанной шкале органолептических и физико-химических показателей.

Таблица 3.

Показатели качества.

Качество фарша	Высший сорт	Первый сорт	Второй сорт	Третий сорт
Запах	Отсутствие	Слабый	Выраженный	Ярко выраженный
Цвет	Белый с незначительным серым  оттенком	Светло-серый	Серый	Темно-серый
Влажность, %	76-84	Не менее 76	Менее 76	Менее 76
Тест на перегибание	5	4	3	Менее 3
Консистенция	9-10	7-8	5-6	Менее 5
ВУС, %	Более 70	55-70	55-60	Менее 55

 

Высший сорт в данной шкале  подходит для изготовления имитированной  продукции типа крабовых палочек, первый - для изготовления колбас, структурированных  фаршевых изделий, второй и третий - для различных кулинарных изделий.

В результате было определено соотношение обобщенного показателя химического состава с органолептическими и физическими характеристиками фарша, обусловливающими его сорт.

На основании этих данных была найдено уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс  изменения химического состава  мяса сайки во время промывки. Используя  это уравнение, стало возможным  получать фарш различных сортов, изменяя  режим промывок.

Надо отметить, что получение  фарша высшего качества, пригодного для производства имитированной  продукции типа крабовых палочек, возможно лишь при внесении дополнительных добавок  ввиду того, что все образцы фаршей не прошли тест на перегибание. Это можно объяснить денатурационными изменениями, протекающими в рыбе во время холодильного хранения, которые невозможно устранить применяемыми методами.

Полученный по разработанной  технологии фарш имеет срок хранения не более 3 месяцев, при более продолжительном  хранении сортность фарша снижается.

Из фарша первого сорта  производился сушеный структурированный  продукт «Хлебцы рыбные «Мурманские», получивший диплом на выставке «Море, ресурсы, технологии 2006» в Мурманске. 

Результаты исследований влияния ПВ на структурно-механические свойства (CMC), выполненные на модельных  рыбных системах, приведены на рисунках 1 и 2. Используемые на предприятиях фаршемешалки и фаршеприготовительные агрегаты имеют среднюю скорость вращения лопастей 0,5 об/с. В связи с этим сравнение показателей динамической вязкости исследуемых образцов проводили в точке, соответствующей данной скорости вращения ротора вискозиметра.