Разработка технологии охлаждения рыбы с использованием жидкого и газообразного азота

Актуальность темы

Важнейшей задачей холодильной технологии является длительное сохранение сырья или готовой продукции в качественном состоянии. Охлажденное сырье в максимальной степени сохраняет свои нативные свойства, биологически активные вещества, пищевая ценность его наиболее высока, однако срок хранения ограничен.

Совершенствование холодильной обработки рыбы состоит в увеличении сроков ее холодильного хранения с помощью применения различных хладагентов, наиболее эффективным из которых считается жидкий азот. Использование жидкого азота для этих целей в ближайшее время будет очень перспективным, так как он является побочным продуктом металлургической, газовой и химической промышленности и с дальнейшим их развитием производимое количество жидкого азота будет возрастать. Вследствие того, что жидкий азот способствует быстрому охлаждению рыбы, а также резко тормозит активность аэробной микрофлоры, негативно влияющей на технологические свойства гидробионтов, длительность ее холодильного хранения может быть значительно увеличена по сравнению с рыбой, охлажденной по традиционной технологии.

В настоящее время известны возможности использования жидкого азота для увеличения продолжительности хранения мороженых тунцов и рыб тунцового промысла, однако применение его для охлаждения, и конкретно рыб Балтийского региона России, изучено недостаточно, что подтверждает целесообразность и актуальность решения данной проблемы с целью реализации пользующихся спросом рыб в охлажденном виде в других регионах России и за рубежом.

Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры технологии продуктов питания.

КГТУ на 1995;1999 г. г. по теме «Совершенствование технологии и контроля производства, расширение ассортимента пищевых и кормовых продуктов из водного сырья».

Научная новизна работы. Впервые научно обоснована возможность комбинированного использования жидкого азота как для охлаждения рыбы Балтийского региона России, в частности салаки и леща, так и для увеличения сроков ее холодильного хранения при применении модифицированной газовой среды. Установлены закономерности изменения липидных показателей (кислотных и перекисных чисел) в процессе длительного холодильного хранения в зависимости от постмортального состояния рыбы. Определена динамика фракционного состава белков мышечной ткани рыб в условиях использования жидкого и газообразного азота.

Практическаяценность. По результатам исследования разработана технология и промышленные регламенты производства охлажденной рыбопродукции с использованием жидкого и газообразного азота.

Разработан проект нормативной документации на следующий вид продукции: «Лещ и салака охлажденные. Технические условия» ТУ 9261−002−471 545−2000.

Совместно с преподавателями кафедры созданы методические пособия, которые в настоящее время используются в учебном процессе.

Установлены сроки холодильного хранения рыбы при использовании азота (соотношение рыба: азот=10:1) и модифицированной газовой среды.

Реализация результатов исследований. Изученные и описанные в данной работе способы охлаждения рыбы могут быть использованы рыбной промышленностью для обновления производства на базе современных технологических исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на международной научно-технической конференции, посвященной 4 0-летию пребывания КГТУ на Калининградской земле (Россия, Калининград, 1998), на студенческой научно-технической конференции (Россия, Калининград, 1998), на Всероссийском научно-техническом семинаре с международным участием «Применение холода в пищевых производствах» (Россия, Калининград, 1999).

В заключение выражаю глубокую благодарность коллективу кафедры «Технология продуктов питания» за участие в проведении исследований по теме. На протяжении всего комплекса исследований мы находились под влиянием идей моего учителя — профессора, доктора технических наук, академика МАХ Семенова Б. Н., внесшего большой вклад в изучение холодильной технологии. Он привил мне любовь к предмету исследований в период учебы в аспирантуре и совместной работы, за что искренне признателен ему. Особую благодарность выражаю Доровских О. Н. за помощь в проведении исследований и написании работы, а также Слежкину В. А. (кафедра химии) за помощь в исследованиях по определению активной кислотности охлажденной рыбы в процессе хранения.

Считаю своим долгом выразить искреннею благодарность за мое обучение в аспирантуре ректору КГТУ профессору Иванову В. Е., заведующему кафедрой «Технология продуктов питания» доценту Одинцову А. Б., профессору Шендерюку В. И., а также Осиняговой Т. А. Кроме этого, особенно благодарен студенческому отделу посольства Республики Ангола в РФ за предоставленную возможность обучения в аспирантуре.

5. ВЫВОДЫ.

1. Установлено, что интенсивность гидролитического расщепления и окисления липидов, изменение содержания белковых веществ, влагоотдачи мышечной ткани и органолептических показателей качества охлажденной рыбы зависимости от технологии применения криогенных жидкостей как в процессе охлаждения, так и в процессе холодильного хранения.

2. Доказано, что процессы гидролиза и окисления липидов зависят от постмортального состояния объекта. Для контрольной партии салаки максимум окоченения мышечной ткани (3−4 сутки) совпадает с интенсивным гидролизом липидов, а начало расслабления (6−8 сутки) — с началом их окислительной порчи.

3. Выявлено, что окислительная порча липидов замедляется при использовании жидкого азота в процессе охлаждения и последующего холодильного хранения в атмосфере газообразного азота.

4. Установлено, что характер изменения водои солерастворимых белков носит синусоидальный характер и подтверждает относительное улучшение качественного состояния и удлинение сроков холодильного хранения гидробионтов с использованием жидкого и газообразного азота.

5. Показано, что относительная численная характеристика качества охлажденной рыбы подтверждает целесообразность использования перспективных технологий в холодильной обработке рыбы на примере применения криогенных жидкостей.

6. Доказана возможность увеличения в два раза продолжительности хранения охлажденной рыбы за счет применения жидкого азота и в 2,5−3,0 раза — за счет использования модифицированной газовой среды.

7. Рекомендуемые сроки хранения салаки с использованием жидкого азота составляют не более 14 суток, леща — не более 16 суток, а при использовании модифицированной газовой среды не более 19 и 20 суток соответственно.

8. Разработан проект нормативной документации на производство охлажденной рыбопродукции с применением жидкого азота: ТУ 9261.002−471 545−99 «Лещ и салака охлажденные».

4.4.

Заключение

.

Применение холода задерживает процесс качественного изменения рыбы.

В заключение можно сказать, что проведённые исследования свидетельствуют о перспективности использования жидкого азота для охлаждения рыб Балтийского региона России, в частности, салаки и леща.

При охлаждении с использованием льда постмортальные изменения в мышечной ткани рыбы выражены менее ярко. Это объясняется тем, что белки такой рыбы набухают в воде от таяния льда и подвергаются механическим повреждениям со стороны кусочков льда.

При использовании для охлаждения жидкого азота постмортальные изменения рыбы более растянуты во времени. Поэтому позднее происходит разрешение посмертного окоченения и, следовательно, увеличивается продолжительность хранения.

В период посмертного окоченения происходит снижение рН тканей с 7,1−7,0 до 6,7. При расслаблении мышечной ткани рН увеличивается.

При развитии окоченения в процессе хранения происходит уменьшение растворимости миофибриллярных белков. В период расслабления растворимость вновь возрастает, после расслабления понижается.

Посмертные процессы в мышечной ткани рыбы сопровождаются изменениями в составе липидов. Процессы гидролиза и окисления липидов находятся в прямой зависимости от глубины постмортальных изменений в мышечной ткани рыбы.

Гидролиз и окисление липидов мышечной ткани наступает раньше у рыбы, охлажденной льдом, т.к. она содержит больше свободной воды, способствующей этим процессам. Чем выше скорость гидролиза липидов, тем интенсивнее протекает процесс их окисления. Окислительная порча липидов такой рыбы наступает раньше.

У рыбы, охлажденной с использованием жидкого азота и, особенно, с последующем хранением в МГС, накопление продуктов гидролиза и окисления липидов мышечной ткани происходит более плавно и в гораздо меньших количествах, чем у рыбы контрольных партий.

Однако в целом можно сказать, что предельные сроки хранения рыбы мало зависят от использования льда или воздуха. На продолжительность хранения большее влияние оказывает интенсивность процесса охлаждения.

Сроки хранения рыбы, охлаждённой с помощью азота, в 2 раза больше по сравнению с рыбой, изготовленной по существующей нормативно-технической документации.

Рыба, охлаждённая с помощью жидкого азота, обладает большой холодовой стойкостью по сравнению с другими способами холодильной обработки, так как азот, убивая аэробную микрофлору, способствует более длительному хранению гидробионтов, а его инертность позволяет тормозить негативные изменения качественного состояния продукта (гидролиз и окисление липидов).

С целью увеличения сроков холодильного хранения можно использовать модифицированное хранение гидробионтов в азотной среде, позволяющее увеличить продолжительность холодильного хранения этой рыбы ещё на 20−30%.

Анализируя полученные данные по изменению кислотного числа и перекисного числа можно установить, что максимум окоченения мышечной ткани совпадает с началом гидролиза липидов, а расслабление мышечной ткани коррелирует с началом окислительных процессов. Кроме того, указанные изменения хорошо соотносятся с органолептической оценкой качества охлаждённой рыбы.

Для наибольшего увеличения продолжительности хранения охлажденной рыбы рекомендуем охлаждать её жидким азотом с последующим хранением в МГС.

Обобщая результаты исследований по охлаждению салаки и леща, можно сказать, что с технологической точки зрения немедленное охлаждение жидким азотом значительно сказывается на увеличении продолжительности хранения рыбы.