К ОБОСНОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПРЕСНОВОДНЫХ РЫБ, УПАКОВАННЫХ ПОД ВАКУУМОМ

Тимошенкова И.А.¹, Москвичева Е.В.², Евелева В.В.³

¹Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», ²Кандидат технических наук, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», ³Кандидат технических наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок» (ФГБНУ ВНИИПД), Санкт-Петербург

К ОБОСНОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПРЕСНОВОДНЫХ РЫБ, УПАКОВАННЫХ ПОД ВАКУУМОМ

Аннотация

Представлены установленные закономерности изменения водоудерживающей способности белков рыбы и обобщенного показателя качества кулинарных изделий из рыбы в зависимости от температуры и продолжительности термической обработки. Приведены новые данные, характеризующие изменение общего микробного числа в кулинарных изделиях из щуки и озерной форели, упакованных под вакуумом, в зависимости от параметров термической обработки. Показано, что термическая обработка рыбных полуфабрикатов при температуре 75±2 °С и продолжительности 25±2 мин в сочетании с инъектированием комплексной лактат-, ацетат- и пропионатсодержащей добавки в количестве от 1,5 до 2,5% к массе филе рыбы обеспечивает микробиологическую безопасность и стабилизацию потребительских свойств упакованных под вакуумом кулинарных изделий в течение 15 сут. хранения.

Ключевые слова: кулинарные изделия из рыбы, антимикробные композиции, тепловая обработка, водоудерживающая способность, микробиологическая безопасность

Timoshenkova I.A.¹, Moskvicheva E.V.², Eveleva V.V.³

¹Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University (SPbPolyTechU), ²PhD in Engineering, Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University (SPbPolyTechU), ³PhD in Engineering, Federal State Budget Scientific Institution All-Russia Research Institute for Food Additives (FSBSI VNIIFA), St. Petersburg

THE JUSTIFICATION OF THE TECHNOLOGY OF VACUUM-PACKAGED CULINARY PRODUCTS FROM FRESHWATER FISH

Abstract

The established regularities of changes in water-holding capacity of fish protein and of the generalized indicator of quality fish culinary products depending on temperature and duration of heat treatment are presented. A new data characterizing the changes in the total microbial numbers of quality fish culinary products from pike and brown trout packaged under vacuum to depending on the parameters of heat treatment are presented. It is shown that combination heat treatment of vacuum-packaged semi-finished fish products at temperature of 75 °C and duration of 25 min and injection of complex lactate, acetate and propionate contenting food additives in an amount of 1.5 – 2.5% by weight fish fillet ensures microbiological safety and stabilization of consumer properties of products during storage of 15 days.

Keywords: fish culinary products, heat treatment, water-holding capacity, microbiological safety.

В настоящее время на предприятиях общественного питания производят различные рыбные полуфабрикаты, в том числе «тушка рыбы специальной разделки», «кусок рыбы», «филе рыбы», «филе-кусок рыбы» и др. и кулинарные изделия из них. Полуфабрикаты и кулинарные изделия из рыбы относятся к скоропортящимся продуктам.

Увеличение срока годности кулинарных изделий из рыбы достигается различными способами, в частности, с использованием традиционной термовлажностной обработки и современных способов, среди которых стоит особо выделить вакуумирование в многослойной полимерной пленке, низкотемпературную обработку, технологии биоконсервирования и системы МГС-упаковки [6]. Использование тепловой обработки, осуществляемой погружением в жидкую среду, обработкой паровоздушной и пароводяной смесями, острым паром, нагревом в поле токов СВЧ, инфракрасным облучением или контактным нагревом приводит к неизбежным потерям ценных пищевых веществ кулинарной продукции.

Одним из перспективных способов консервирования пищевых продуктов, способствующих увеличению сроков их годности, является использование барьерных технологий, таких, как низкотемпературная термовлажностная обработка с предварительным вакуумированием полуфабрикатов в многослойной полимерной пленке [4, 9, 13]. Предварительная упаковка рыбы в гибкие полимерные пакеты перед термовлажностной обработкой позволяет уменьшить технологические потери в 1,5 раза и увеличить выход продукции на 25 % по сравнению с варкой традиционным способом [9]. Вместе с тем, пастеризация при температуре от 50 °С до 65 °С в течение 25-30 мин эффективна для инактивации большинства санитарно-значимых микроорганизмов, но недостаточна для инактивации спор Cl. botulinum [14]. Использование антимикробных композиций на основе органических кислот и их солей обеспечивает повышение микробиологической безопасности и пролонгирование сроков годности пищевых продуктов [2, 3, 11].

Цель работы – исследование влияния тепловой обработки и комплексной пищевой добавки «Дилактин Форте Плюс» на микробиологическую безопасность и стабилизацию потребительских свойств упакованных под вакуумом кулинарных изделий из рыбы.

Объектами исследований служили упакованные под вакуумом кулинарные изделия из филе-кусков щуки и форели с кожей без костей, обработанных добавкой «Дилактин Форте Плюс» (ДФП).

Разделку рыбы на филе осуществляли при температуре (4-6) °С, последующее введение ДФП [12] – с помощью ручного инъектора в количестве 2,0 % к массе полуфабриката [11]. В качестве контрольных образцов использовали рыбные полуфабрикаты без ДФП. Инъектированные и контрольные куски филе рыбы массой от 100 до 250 г упаковывали в пакеты из многослойной полимерной пленки РА/РЕ и вакуумировали, подвергали термической обработке в пароконвектомате при температуре от 60 до 80 °С в течение (10-40) мин, охлаждали при температуре минус 20 °С до достижения температуры в центре изделий (2-4) °С и закладывали на хранение при температуре (4±2)⁰С [4, 8].

В процессе хранения кулинарные изделия из рыбы оценивали по органолептическим показателям в соответствии с ГОСТ 7631, влагоудерживающей способности (ВУС) рыбы – по [9], содержанию общего азота летучих основания (ОАЛО) - по ГОСТ 7636, остаточной активности кислой фосфатазы – по [1], показателю КМАФАнМ и наличию санитарно-показательных микроорганизмов - по ГОСТ 10444.15, ГОСТ 31747, ГОСТ 31746, ГОСТ 31659, ГОСТ 10444.12, ГОСТ 29185, ГОСТ 32031. Расчет параметров оптимизации технологических режимов кулинарной обработки полуфабрикатов из рыбы выполняли с использованием программных средств Statgraphics Centurion.

По результатам оценки органолептических показателей исследуемых изделий из рыбы рассчитывали обобщенные показатели качества (ОПК) с учетом коэффициентов весомости, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 – Коэффициенты весомости органолептических показателей кулинарных изделий из рыбы

Органолептический показатель	Внешний вид	Цвет	Консистенция	Запах	Вкус
Коэффициент весомости	6	2	4	2	6

 

Для обоснования параметров термической обработки рыбных полуфабрикатов использован метод полного факторного эксперимента (ПФЭ) с фиксированным числом независимых факторов (n = 2) и принятым числом уровней варьирования факторов (k = 2) с дополнительными точками по типу «звезда» [10]. В качестве факторов оптимизации выбраны технологические параметры кулинарной обработки полуфабрикатов из рыбы – температура (х₁) и продолжительность варки в пароконвектомате (х₂). В качестве параметров отклика – ВУС и ОПК кулинарных изделий в процессе холодильного хранения. В таблице 2 приведена матрица планирования опытов ПФЭ.

Таблица 2 – Матрица планирования эксперимента

Точка плана	Факторы оптимизации (технологические параметры термической обработки)
	Температура (х1), ⁰С	Продолжительность (х2), мин
1	64,2	25,0
2	65,0	10,0
3	65,0	40,0
4	75,0	9,0
5	75,0	25,0
6	75,0	41,0
7	85,0	10,0
8	85,0	40,0
9	85,8	25,0

 

На основе экспериментальных данных получены уравнения регрессии для кулинарных изделий из форели (1,2) и щуки (3,4), характеризующие изменение ВУС и ОПК кулинарных изделий из рыбы при варьировании температуры и продолжительности термической обработки в заданных интервалах.

Линейный коэффициент парной корреляции R для уравнений (1) и (2) составляет 0,95 и 0,97 соответственно.

Линейный коэффициент парной корреляции R для уравнений (3) и (4) составляет 0,93 и 0,95 соответственно. Рассчитанные значения коэффициентов корреляции свидетельствуют о зависимости показателей ВУС и ОПК от режимов кулинарной обработки полуфабрикатов из рыбы.

Графическая интерпретация уравнений (1) – (2) в виде кривых значений и поверхностей отклика приведена на рисунках 1 – 2.

Рис.1 – Графики кривых значений (а) и поверхности отклика (б) ВУС кулинарного изделия из озерной форели на 15 сут. хранения в факторном пространстве температуры и продолжительности термической обработки

Рис.2 – Графики кривых значений (а) и поверхности отклика (б) ОПК кулинарного изделия из озерной форели на 15 сут. хранения в факторном пространстве температуры и продолжительности термической обработки

Выявлена область оптимальных параметров кулинарной обработки полуфабрикатов из рыбы: температура – от 73 до 77 °С и продолжительность – от 23 до 27 мин.

По результатам исследования показателя остаточной активности кислой фосфатазы показана высокая степень инактивации фермента: (0,050±0,005) ед. оптической плотности для изделий из форели и (0,040±0,005) ед. оптической плотности для изделий из щуки.

По изменению показателя ОАЛО и по величине активности кислой фосфатазы определена химическая безопасность кулинарных изделий из рыбы, приготовленных при установленных параметрах термической обработки, в течение 15 сут хранения.

Общее микробное число кулинарных изделий из щуки и озерной форели намного ниже порогового уровня - 1·10⁴ КОЕ/г.

Таким образом, установленные параметры кулинарной обработки полуфабрикатов из рыбы являются эффективными в отношении бактерий группы кишечной палочки (БГКП), Staphylococcus aureus, сульфитредуцирующих клостридий, патогенных микроорганизмов, в т.ч. Salmonella, Listeria monocytogenes, плесеней и дрожжей и позволяют достичь микробиологической безопасности кулинарных изделий из рыбы.

Список литературы / References

1. Головин А.Н. Контроль производства и качества продуктов из гидробионтов. – М.: Колос, 1997. – 256 с.
2. Евелева В.В. Эффективное использование лактатсодержащих композиций в производстве мяса птицы / В.В. Евелева, Н.Л. Андреева // Пищевая индустрия. – 2016. - № 1 (27). – С. 10 – 11
3. Евелева, В.В Лактатсодержащие композиции для повышения качества продуктов/ В.В. Евелева // Пищевая промышленность. — 2011. — № 9. — С. 36–37.
4. Евелева, В.В. Барьерные технологии порционированных рыбных полуфабрикатов / В.В. Евелева, И.А. Тимошенкова // Материалы III Международной научно-практической конференции «Производство и переработка сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности» / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», Воронеж, Россия, Ч. 1. — Воронеж, 2015. — С. 312 - 316.
5. Евелева, В.В. Антимикробная композиция для повышения безопасности и качества продукции рыбопереработки / В. В. Евелева, Т. М. Черпалова // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. – 2014. – № 2. – С. 38 – 39
6. Корж, А.П. Тенденции развития рынка активной и «умной» упаковки / А.П. Корж, Ю.Г. Базарнова // Мясные технологии. — 2016. — № 6 (162). — С. 14 - 15.
7. Лабораторный практикум по дисциплине «Технология хранения, стандартизации, переработки продукции животноводства» /сост. Н.Х. Курьянова – Димитровград: ТИ(ф)УГСХА, 2013. – 71 с.
8. Патент РФ 2571797 Антимикробная композиция для производства пресервов и полуфабрикатов из разделанной рыбы / Евелева В.В., Черпалова Т.М., Тимошенкова И.А. / заявл. №2014129538, 17.07.2014; опубл. 20.12.2015. Бюл. № 35.
9. Родионова, Н.С. Влияние режимов низкотемпературной термовлажностной обработки на показатели пищевой и биологической ценности полуфабрикатов из карпа / Н.С. Родионова, Е.С. Попов, Т.И. Бахтина // Пищевая промышленность. – 2013. – № 2. – С. 56–57.
10. Сидняев, Н.И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных – М.: Юрайт, 2012. – 400 с.
11. Тимошенкова, И.А. Обоснование выбора пищевых добавок для технологии рыбных полуфабрикатов, упакованных под вакуумом / И.А. Тимошенкова, В.В. Евелева, Р.Л. Перкель, Л.В Андреева // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Сельскохозяйственные науки. – 2015. – № 3(86), ч. 1. – С. 34–37.
12. ТУ 9199-093-00334557-2011. Добавка пищевая «Дилактин Форте Плюс». Технические условия. — Введ. 2012-01-01.— СПб., ГНУ ВНИИПАКК, 2011. — 13 с.
13. Фединишина, Е.Ю. Исследование параметров обработки растительного и животного сырья с применением высокотехнологичного оборудования / Е.Ю. Фединишина, С.А. Елисеева / Международный научно-исследовательский журнал – 2016. – № 3-2 (45). – С. 51-53.
14. Vaudagna, S.R. Sous vide cooked beef muscles: effects of low temperature — long time (LT—LT) treatments on their quality characteristics and storage stability / S.R. Vaudagna [et al] // Int. J. Food Sci. and Technol. — 2002. — V. 37. — № 4. — P. 425 – 441.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Golovin A.N. Kontrol' proizvodstva i kachestva produktov iz gidrobiontov [Control of fish production and quality]. – M.: Kolos, 1997. – 256 P. [in Russian]
2. Eveleva V.V. Jeffektivnoe ispol'zovanie laktatsoderzhashhih kompozicij v proizvodstve mjasa pticy [Efficient use lactated composition in the production of poultry] / V.V. Eveleva, N.L. Andreeva // Pishhevaja industrija [Food industry]. – 2016. - № 1 (27). – P. 10 – 11. [in Russian]
3. Eveleva, V.V Laktatsoderzhashhie kompozicii dlja povyshenija kachestva produktov [Lactate containing compositions provided quality production]/ V.V. Eveleva // Pishhevaja promyshlennost' [Food processing industry]. — 2011. — № 9. — P. 36–37. [in Russian]
4. Eveleva, V.V. Bar'ernye tehnologii porcionirovannyh rybnyh polufabrikatov [Barrier technology of portioned semifinished fish] / V.V. Eveleva, I.A. Timoshenkova // Materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Proizvodstvo i pererabotka sel'skohozjajstvennoj produkcii: menedzhment kachestva i bezopasnosti» [Proceedings of the Third International Conference «Production and processing of agricultural products: the quality and safety management»] / FGBOU VPO «Voronezhskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet imeni imperatora Petra I» [Voronezh State Agricultural University], Voronezh, Rossija, V. 1. — Voronezh, 2015. — P. 312 - 316. [in Russian]
5. Eveleva, V. V. Antimikrobnaja kompozicija dlja povyshenija bezopasnosti i kachestva produkcii rybopererabotki [Antimicrobial composition for improving the safety and quality of fish processing products]/ V. V. Eveleva, T. M. Cherpalova // Pishhevye ingredienty: syr'e i dobavki [Food ingredients: raw materials and additives]. – 2014. – № 2. – P. 38 – 39. [in Russian]
6. Korzh, A.P. Tendencii razvitija rynka aktivnoj i «umnoj» upakovki [Trends in the development of the market active and "intelligent" of packing] / A.P. Korzh, Ju.G. Bazarnova // Mjasnye tehnologii [Meat technology]. — 2016. — № 6 (162). — P. 14 - 15. [in Russian]
7. Laboratornyj praktikum po discipline «Tehnologija hranenija, standartizacii, pererabotki produkcii zhivotnovodstva» [Laboratory practical work on discipline «Technology of storage, standardization, processing of animal products»] / sostavitel' [compiler] N.H. Kur'janova – Dimitrovgrad: TI(f)UGSHA, 2013. – 71 Р. [in Russian]
8. Patent RF 2571797 Antimikrobnaja kompozicija dlja proizvodstva preservov i polufabrikatov iz razdelannoj ryby [The antimicrobial composition for the production of fish preserves and semifinished] / Eveleva V.V., Cherpalova T.M., Timoshenkova I.A. / zajavlenie №2014129538, 17.07.2014; opublikovan 20.12.2015 bjuliten № 35 [application №2014129538, 17.07.2014; published 20.12.2015 bulletin № 35]. [in Russian]
9. Rodionova, N.S. Vlijanie rezhimov nizkotemperaturnoj termovlazhnostnoj obrabotki na pokazateli pishhevoj i biologicheskoj cennosti polufabrikatov iz karpa [Effect of Low-Temperature Thermo-Moisture Treatment on the Performance of Food and Biological Value of Semifinished Items from Carp]/ N.S. Rodionova, E.S. Popov, T.I. Bahtina // Pishhevaja promyshlennost'[Food processing industry]. – 2013. – № 2. – P. 56–57. [in Russian]
10. Sidnjaev, N.I. Teorija planirovanija jeksperimenta i analiz statisticheskih dannyh [The theory of experimental design and analysis of statistical data] – M.: Jurajt, 2012. – 400 P. [in Russian]
11. Timoshenkova, I.A. Obosnovanie vybora pishhevyh dobavok dlja tehnologii rybnyh polufabrikatov, upakovannyh pod vakuumom [Justification of choosing of food additives for the technology of vacuum-packed semi-finished fish products]/ I.A. Timoshenkova, V.V. Eveleva, R.L. Perkel', L.V Andreeva // Vestn. Novg. gos. un-ta. Ser.: Sel'skohozjajstvennye nauki [Bulletin of Yaroslav the Wise Novgorod State University]. – 2015. – № 3(86), V. 1. – P. 34–37. [in Russian]
12. TU 9199- 093- 00334557- 2011. Dobavka pishhevaja «Dilaktin Forte Pljus». Tehnicheskie uslovija. [The additive food "Dilaktin Forte Plus". Specifications]— [introduction date] 2012-01-01.— SPb., GNU VNIIPAKK, 2011. — 13P. [in Russian]
13. Fedinishina, E.Ju. Issledovanie parametrov obrabotki rastitel'nogo i zhivotnogo syr'ja s primeneniem vysokotehnologichnogo oborudovanija [Study of parameters of processing of vegetative and animal raw materials with application of high-tech equipment]/ E.Ju. Fedinishina, S.A. Eliseeva / Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International Research Journal] – 2016. – № 3-2 (45). – P. 51-53. [in Russian]
14. Vaudagna, S.R. Sous vide cooked beef muscles: effects of low temperature — long time (LT—LT) treatments on their quality characteristics and storage stability / S.R. Vaudagna [et al] // Int. J. Food Sci. and Technol. — 2002. — V. 37. — № 4. — P. 425 – 441.