FUNCTIONAL AND TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF RECIPE COMPONENTS OF COMBINED FORMED PRODUCTS FROM LOW-FAT FISH

Иринина О.И.¹, Куткина М.Н.², Елисеева С.А.³

¹Кандидат технических наук, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (ВлГУ), ²Кандидат технических наук, ³ORCID: 0000-0003-1051-4016, Кандидат технических наук, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЦЕПТУРНЫХ КОМПОНЕНТОВ КОМБИНИРОВАННЫХ ФОРМОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ МАЛОЖИРНЫХ РЫБ 

Аннотация

В статье приведены результаты изучения функционально-технологических свойств основных и дополнительных рецептурных компонентов рыбно-растительных фаршевых изделий. В качестве наполнителей авторы использовали ингредиенты растительного и животного происхождения. За счет введения в рецептуру наполнителей были стабилизированы структурно-механические, органолептические, физико-химические показатели фаршей и готовой к употреблению продукции; гармонизирован макро- и микронутриентный состав комбинированных формованных продуктов из маложирных рыб с функциональными свойствами.

Ключевые слова: рыбно-растительные изделия, функционально-технологические характеристики.

Irinina O.I.¹, Kutkina M.N.², Eliseeva S.A.³

¹PhD in Engineering, Vladimir state University named after Alexander Grigorievich and Nikolai Grigorievich Stoletovs (VlSU), ²PhD in Engineering, ³ORCID: 0000-0003-1051-4016, PhD in Engineering, St. Petersburg State Polytechnic University Peter the Great

FUNCTIONAL AND TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF RECIPE COMPONENTS OF COMBINED FORMED PRODUCTS FROM LOW-FAT FISH

Abstract

The article presents the results of the study of functionally-technological properties of the main and additional prescription ingredients fish-vegetable stuffing products. As fillers, the authors used the ingredients of vegetable and animal origin. Due to the introduction in the formulation of products fillers was stable structural-mechanical, organoleptic, physico-chemical characteristics of minced fish and ready to eat products; harmonized macro - and micronutrient composition of combined molded products of low-fat fish with functional properties.

Keywords: fish-vegetable products, functional and technological characteristics.

В связи с увеличением в уловах доли мелких рыб и рыб пониженной товарной ценности, перспективным направлением в пищевой промышленности является производство рыбного фарша. Технология его позволяет использовать нестандартную рыбу с механическими повреждениями, дефектами разделки. Расширению производства фарша и изделий из него в промышленных масштабах способствует наличие современного технологического оборудования.

Многочисленными исследованиями подтверждено, что рыбный фарш является полноценным продуктом, сохраняющим пищевую ценность и орга­нолептические свойства, присущие натуральной рыбе. Внесение различ­ного рода наполнителей увеличивает выход фаршевых масс примерно в 1,5 раза, по сравнению с натуральным филе. За счет добавления наполнителей улучшаются структурно-механические, органолептические, физико-химические показатели фаршей и готовой к употреблению продукции; гармонизируется макро- и микронутриентный состав изделий; интенсифицируется технологический процесс производства.

Анализ литературных данных показывает, что в качестве наполнителей широко используется вто­ричное сырьё (молоко сухое обезжиренное - СОМ, молочные белки-казеинаты, копрецепитаты, белки сои-концентраты, изоляты); пищевые отходы рыб, морепродуктов (головы, хвосты, плавники, кости, панцири ракообразных); полифосфаты; метилцеллюлоза, сухое картофельное пюре (СКП), растительное сырье (крупы, мука, крахмал, овощи, картофель) и др.

Цель работы - обосновать выбор основного сырья и дополнительных ингредиентов с учетом их функционально-технологических характеристик.

Объектами исследования были выбраны наиболее массовые виды рыбного сырья промысла морского  минтай и горбуша мороженые (ГОСТ 1168 – 86 и ГОСТ 20057-96) и речного  ̶ щука охлаждённая (ГОСТ 814-96). В таблице 1 приведены данные о химическом составе мышечной ткани рыб с кожей.

Таблица 1 – Показатели общего химического состава рыбного сырья

Наименование показателей	Виды рыб
	Минтай	Горбуша	Щука
Содержание, г/100 г
Влага	81,3 ±1,6	71,3±1,4	79,3±2,4
Белок	16,2±0,4	20,8±0,6	18,4±0,6
Липиды	0,91±0,02	6,71±0,02	1,10±0,02
Минеральные вещества (зола)	1,22±0,03	1,23±0,02	1,24±0,03
в т.ч. мг/100 г
Натрий	40,2±0,8	70,3±1,8	42,1±0,8
Калий	354±17	300±14	262±13
Кальций	38,5±1,2	25,1±1,3	51,5±2,5
Магний	72,5±1,5	45,2±0,9	32,1±0,9
Фосфор	265±5	202±6	196±4
Железо	0,62±0,02	0,91±0,03	0,73±0,02

 

Как видно из таблицы 1 исследуемые виды рыб характеризуются значительным содержанием белка (16,2 - 20,8 г/100 г продукта) и достаточно низким уровнем мышечных липидов (0,91 - 6,71 г/100 г продукта).

На стадии составления фарша вносили следующие добавки: крупу гречневую, овсяную (геркулес), пшено, муку ржаную хлебопекарную обдирную, муку гречневую, морковь столовую свежую, свеклу, капусту белокочанную свежую.

В качестве структурообразователей использовали молоко сухое обезжиренное (ГОСТ 10970 – 87) и сухое картофельное пюре (ТУ 9166-001-23158063 – 2000). Молоко сухое использовалось также в целях оптимизации рецептур по аминокислотному составу и в качестве источника кальция.

Одним из перспективных направлений создания нового поколения пищевых продуктов с заданным химическим составом является изыскание природных обогатителей целенаправленного действия. Во многих работах приведены результаты исследований по разработке добавок, обогащающих минеральный состав изделий, в том числе с использованием костей рыбы.   В костях преобладают магний, кальций, фосфор, калий, марганец и др. макро- и микроэлементы. Поэтому было решено вводить в фарши минеральную добавку из костей рыбы (МКД).      

Кости минтая после разделки используемой рыбы варили в течение 2-2,5 ч с добавлением 50% воды к массе костей до их полного размягчения, после охлаждения массу измельчали до размера частиц 0,5-1 мм. Длительная варка в присутствии воды способствует переходу оссеина и коллагена в глютин.

 Минеральная добавка (МКД), участвует в структурообразовании фаршевых масс. Кроме того, использование костей и кожи снижает отходы при разделке рыбы, увеличивает выход готовой продукции, делает производство безотходным. Предварительные расчёты по оптимизации минерального состава и данные органолептического анализа рыборастительных фаршей и изделий из них позволили установить массовую долю минеральной костной добавки (МКД), прошедшей тепловую обработку в количестве 10,5% к массе сырой мякоти рыбы.

Проведённые авторами исследования пищевой ценности минеральной добавки из костей минтая свидетельствуют о том, что она может служить эффективным обогатителем кулинарных рецептур.  В таблице 2 приведен химический состав минеральной добавки, полученной при переработке костей минтая.

Таблица 2 - Химический состав минеральной добавки из костей (МДК) минтая

Наименование показателей	Результаты испытаний
Массовая для сухих веществ, %	23,2±0,7
Белки	14,95±0,44
Липиды	1,5±0,05
Зола	6,21±0,18
Макроэлементы, мг/100 г
Калий	480 ±14
Кальций	1720±43
Магний	490±14
Фосфор	1160±35
Железо	0,815±0,031
Микроэлементы, мг/100 г
Медь	0,061±0,003
Цинк	0,925±0,030
Марганец	0,087±0,004
Кобальт	0,039±0,002

 

МДК содержит значительное количество белков (14,95%), в основном, соединительно-тканых, которые повышают влагоудерживающую способность фаршей (ВУС), а в результате постденатурационных изменений при тепловой обработке - увеличивают сочность и выход готовых изделий.

Соотношение Са: Р: Mg в крупах не отвечает формуле сбалансированного питания.  Минеральная добавка из костей минтая содержит значительное количество кальция, фосфора, магния. Поэтому при сочетании рыбы с минеральным костным обогатителем и крупой можно прогнозировать улучшение сбалансированности по минеральному составу.

Для дальнейших исследований были взяты изделия с использованием сырых овощей, в тонкоизмельчённом виде в составе овоще-жировых композиций, что более технологично с точки зрения индустриального производства.

Сухая крошливая консистенция рыбы в сочетании с низкой ВУС не способствует образованию пластичной структуры рыбной фаршевой массы при введении в него традиционной добавки - пшеничного хлеба. Поэтому при выборе функциональных добавок положительный эффект имеют те, которые обладают высокими гидрофильными свойствами: белки сухого обезжиренного молока или полисахариды овощей.

По содержанию воды, белка, жира (табл.1) рассчитывали коэффициенты обводнённости белков (Ко = вода/белок), коэффициент жирности (Кж = жир/белок) и коэффициент структурообразования (Кст - азот солерастворимой фракции белков к общему содержанию азота). Данные приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Характеристика рыбного сырья по технологическим свойствам

Наименование и характеристика показателей	Минтай	Щука	Горбуша
ВУС, %	44,2	90,4	70,4
Ко	5,0	4,3	3,8
Кж	0,05	0,06	0,32
Кст	0,1	0,15	0,22
Структура тканей	Водянистая	Плотная, сочная	Плотная, суховатая
Тип дисперсной структуры	Коагуляционно-конденсационная (Кст < 0,2)
Текстура фарша	Однородная	Однородная	Слабая, слоистая

 

Низкое содержание жира в тканях минтая связано, очевидно, со временем и местом вылова. Влагоудерживающая способность наиболее высокая у тканей охлаждённой щуки. По сравнению с ней горбуша и минтай имеют более низкие значения ВУС (на 22% и 51% соответственно), так как это сырьё поступает в замороженном виде, белки подвергаются необратимой денатурации и плохо удерживают влагу после дефростации. Фаршевые изделия из таких рыб имеют низкую формоустойчивость. Особенно неблагоприятны в этом отношении ткани минтая. Щука по структуре тканей находится в одной группе с минтаем, но имеет лучшую ВУС, горбуша занимает промежуточное положение.

Результаты. Исследованы функционально-технологические свойства основного сырья и дополнительных компонентов, формирующих структуру рыборастительных масс. Для рыбно-овощных масс ВУС составила 78-79%, ЖУС  ̶ 36-46%, потери массы при тепловой обработке  ̶  7,0-9,0% (контроль  ̶ 16,3%); для рыбно-крупяных масс: ВУС  ̶ 67-70,5%, ЖУС  ̶ 50-67%, потери массы при тепловой обработке  ̶  5,8 - 11,3% в зависимости от вида круп или муки.

Приведённая оценка сырья позволяет оптимизировать подбор компонентов в зависимости от их функционально-технологических характеристик при создании комбинированных формованных рыбно-растительных продуктов.

Список литературы / References

1. Денисова С.А., Шевченко В.В. Возможности использования отходов рыбы на пищевые цели // С.А. Денисова, В.В. Шевченко // Сборник научных трудов по материалам конференции «Расширение ассортимента и контроль качества продовольственных товаров». – СПб. : СПбТЭИ, 1994. ̶   С. 25 – 29.
2. Елисеева С.А. Технология универсальных овощных полуфабрикатов консервированных холодом для предприятий общественного питания :  дис. …канд. тех. наук: 05.18.04: защищена 16.12.2013: утв. 14.05.2014 / Елисеева Светлана Анатольевна.   ̶   СПб : СПб НИУ ИТМО. 2013.  ̶  165 с.
3. Иринина О.И. Разработка технологии и ассортимента кулинарной продукции с функциональными свойствами на основе рыбного фарша : дис. … канд. тех. наук:   ̶  05.18.04: защищена 30.03.2011: утв. 03.06.2011 / Иринина Ольга Ивановна.   ̶   СПб : СПб НИУ ИТМО. 2011.  ̶  230 с.
4. Пат. 2192148 Российская Федерация, МПК ⁷ A23L1/30, A23L1/314, A23L1/317, A23L1/325, A23L1/212 Наполнитель для мясных, рыбных, овощных фаршей, а также блюда и полуфабрикаты из них [Текст] / Шамкова Н.Т., Зайко Г.М.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный технологический университет. - N 2000121282/13; заявл. 09.08.2000; опубл. 10.11.2002, Бюл. N 16. – 5 с.: ил.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Denisova S. A., Shevchenko V. V. Vozmozhnosti ispol'zovanija othodov ryby na pishhevye celi [Possibility of using waste fish for food purposes] // S. A. Denisova, V. V. Shevchenko // Sbornik nauchnyh trudov po materialam konferencii «Rasshirenie assortimenta i kontrol' kachestva prodovol'stvennyh tovarov» [Collection of scientific works on materials of the conference «Expansion of the range and the quality control of food products»]. – SPb. : Spbtei, 1994. P. 25 – 29. [in Russian]
2. Eliseeva S. A. Tehnologija universal'nyh ovoshhnyh polufabrikatov konservirovannyh holodom dlja predprijatij obshhestvennogo pitanija [Universal Technology of semi-processed products canned cold for public catering enterprises] : dis. … of PhD in Engineering : 05.18.04: defense of the thesis 16.12.2013: approved 14.05.2014 / Eliseeva Svetlana Anatol'evna. SPb : SPb NRU ITMO, – 165 P. [in Russian]
3. Irinina O. I. Razrabotka tehnologii i assortimenta kulinarnoj produkcii s funkcional'nymi svojstvami na osnove rybnogo farsha [Development of technology and the range of culinary products with functional properties on the basis of minced fish] : dis. … of PhD in Engineering : 05.18.04: defense of the thesis 30.03.2011: approved 03.06.2011 / Irinina Olga Ivanovna. SPb : SPb NRU ITMO. 2011. 230 P. [in Russian]
4. 2192148 Russian Federation, IPC 7 A23L1/30, A23L1/314, A23L1/317, A23L1/325, A23L1/212 Napolnitel' dlja mjasnyh, rybnyh, ovoshhnyh farshej, a takzhe bljuda i polufabrikaty iz nih [Filler for meat, fish, vegetable stuffing as well as dishes and semi-finished products] [Text] / Samkova N. T., Zayko, M.; applicant and patentee Kuban state technological University. – N 2000121282/13; Appl. 09.08.2000; publ. 10.11.2002, bull. N 16. – 5 P.: il. [in Russian]