AGRIS - 

2019

Samojlova, N.V. | Ageev, O.V., Kaliningrad State Technical Univ.

Potential of laser measurement of morphometric parameters of fish raw material has been proved. Applicability of the problem of developing mathematical models of a luminous body based on the formalized descriptions of the contours of raw materials of various types has been shown. Procedure of experimental research of trawl fish contours has been expounded. An experimental facility, made as videocomputer module, has been described. The contours of Atlantic herring, sardinella, mackerel and horse mackerel have been investigated. Measurements have been carried out on defrosted fish using 25 specimens of each species. The sequence of digital processing of fish video images in order to obtain dimensionless coordinates of the body contours has been described. For each specimen, a table with 500 coordinates of the fish top semi-contour (fish back) and a table with 500 coordinates of the lower semi-contour (fish belly) have been formed in the computer memory. The areas formed by the images of fins and tails have been removed by digital processing. Data files with the coordinates of 12,500 contour points for each of the four fish species (50,000 points) have been processed. Mathematical models of the top and lower fish half-contours have been presented in the form of approximating third-order polynomials. The dimensionless models identification for each fish species has been performed by statistical processing of the dimensionless coordinates by the least squares method. The coefficients of the approximating polynomial of the third degree for the Atlantic herring top half-contour are 0.00937; 0.5271; 0.7511; 0.2612. For the lower half-contour of the Atlantic herring, the corresponding coefficients are -0.0157; -0.6651; 0.9223; -0.2788. The adequacy of the models obtained to the experimental data according to the Fisher criteria has been tested. For the top half-contours of Atlantic herring the indices of determination in the approximation of the second, third and fourth order polynomials are 0.935; 0.966; 0.967, respectively. For the lower half-contours of fish, the indices of determination are 0.952; 0.971; 0.972. The significance of the difference in the indices of determination of third and fourth degrees polynomials is insignificant and is 0.001. The obtained mathematical descriptions are adequate to the experimental data and characterize the most probable form of the body of Atlantic herring, sardinella, horse mackerel and mackerel. | Обоснована перспективность лазерного измерения морфометрических параметров рыбного сырья. Показана актуальность задачи разработки математических моделей светящего тела на основе формализованных описаний контуров различных видов сырья. Изложена методика экспериментального исследования контуров промысловых рыб. Описана экспериментальная установка, выполненная как видеокомпьютерный модуль. Исследованы контуры сельди атлантической, сардинеллы, скумбрии и ставриды. Измерения проведены на дефростированной рыбе с использованием 25 экземпляров каждого вида. Описана последовательность цифровой обработки видеоизображений рыб с целью получения безразмерных координат контуров тела. В памяти ЭВМ для каждого экземпляра сформирована таблица с 500 координатами верхнего полуконтура рыбы (спинки), а также таблица с 500 координатами нижнего полуконтура (брюшка). Цифровым методом удалены области, образованные изображениями плавников и хвостов. Обработаны массивы данных с координатами 12500 точек контуров для каждого из 4-х видов рыб (50000 точек). Математические модели верхних и нижних полуконтуров рыб представлены в виде аппроксимирующих полиномов третьего порядка. Идентификация безразмерных моделей для каждого вида рыбы выполнена путем статистической обработки безразмерных координат методом наименьших квадратов. Коэффициенты аппроксимирующего полинома третьей степени для верхнего полуконтура сельди атлантической - 0,00937; 0,5271; 0,7511; 0,2612, для нижнего – -0,0157; -0,6651; 0,9223; -0,2788. Проведена проверка адекватности полученных моделей экспериментальным данным по критерию Фишера. Для верхних полуконтуров сельди атлантической индексы детерминации при аппроксимации полиномами второго, третьего и четвертого порядков составляют - 0,935; 0,966; 0,967, для нижних полуконтуров – 0,952; 0,971; 0,972. Значимость различия индексов детерминации полиномов третьей и четвертой степеней несущественная и составляет 0,001. Полученные описания адекватны экспериментальным данным и характеризуют наиболее вероятную форму тела сельди атлантической, сардинеллы, ставриды и скумбрии.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Ageev, O.V. | Naumov, V.A. | Fatykhov, Yu.A. | Samojlova, N.V., Kaliningrad State Technical Univ.

The relevance of researching the process of fish cutting fish and modeling forces of harmful resistance is shown. The fish muscular tissue rheological properties are described by a Maxwell-Thomson model. The conditions of constrained compression of the material across the width and the absence of constrained compression in the direction of movement of the knife are accepted. On the basis of the energy approach, the profile resistance force of the double-edged knife has been interpreted as deformational force of the friction at the macroscopic scale level, provided that the surface of the faces is smooth. The mathematical models for dimensional and dimensionless profile resistance forces of the knife without side edges has been developed. The dependence of the dimensional force on the sharpening angles, knife thickness, rheological properties and cutting speed has been established. The dependence of the force on the cutting speed is non-monotonic with a pronounced maximum. The dependence of the dimensionless force on the dimensionless cutting speed and measure of the muscle tissue elasticity has been shown. The profile resistance forces of flat-back knife and double-edged knives has been analyzed. Using of double-edged knife without side edges provides a significant reduction in the strength of harmful resistances and a reduction in the energy consumption during fish cutting. With sharpening angle of back edges of 5; 10; 20; 50 degrees force maximums are 0.317; 0.306; 0.288; 0.274, respectively. When the values of instantaneous modulus of elasticity 1.5*10E5; 2*10E5; 2.5*10E5; 3*10E5 N/m2 the maximums of the specified force are 0.310; 0.411; 0.513; 0.614 N, respectively. With the values of elasticity measure of 4; 7; 11; 15 dimensionless force maximums of flat-back knife are 1.959; 3.166; 4.774; 6.381 and without side edges – 1.193; 1.864; 2.764; 3.663, respectively. | Показана актуальность исследования процесса резания рыбы и моделирования сил вредных сопротивлений. Мышечная ткань рыбы описана реологической моделью Максвелла-Томсона. Приняты условия стесненного сжатия материала по ширине и отсутствия стесненного сжатия по направлению движения ножа. На основе энергетического подхода сила сопротивления формы ножа представлена как деформационная сила трения на макроскопическом масштабном уровне при условии гладкости поверхности граней. Разработаны математические модели для размерной и безразмерной сил сопротивления формы ножа без боковых граней. Установлена зависимость размерной силы от углов заточки, толщины ножа, реологических свойств материала и скорости резания. Зависимость силы от скорости резания является немонотонной с явно выраженным максимумом. Показана зависимость безразмерной силы от безразмерной скорости резания и меры эластичности мышечной ткани. Выполнен сравнительный анализ сил сопротивления формы ножа с прямым обухом и двухкромочных ножей. Показано, что использование двухкромочного ножа без боковых граней обеспечивает существенное снижение силы вредных сопротивлений и сокращение энергетических затрат на резание рыбы. При углах заточки задних наклонных граней 5; 10; 20; 50 градусов максимумы силы составляют 0,317; 0,306; 0,288; 0,274 Н соответственно. При значениях мгновенного модуля упругости 1,5*10E5; 2*10E5; 2,5*10E5; 3*10E5 Н/м2 максимумы силы 0,310; 0,411; 0,513; 0,614 Н соответственно. При значениях меры эластичности 4; 7; 11; 15 максимумы безразмерной силы сопротивления формы ножа с боковыми гранями составляют 1,959; 3,166; 4,774; 6,381, без боковых граней − 1,193; 1,864; 2,764; 3,663 соответственно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Soklakov, V.V. | Rachkova, N.A., Kaliningrad State Technical Univ.

When using titrimetric methods, visual determination of the equivalence point is one of the negative factors affecting the quality of chemical indicators determination in foodstuffs. The acid value of hydrobiont fat is used as a rejection criterion both in terms of product safety and its usability as medical, food, veterinary or technical. Analysis of the methods that are used in order to determine this indicator in the food industry has shown the possibility of using apart from titrimetry, also potentiometry, IR-spectroscopy and NMR-spectroscopy. When solving the problem of modernization of the existing standardized method by means of instrument detection, available to most potential users, the titration method with potentiometric indication has been chosen. A technique that has been standardized in GOST 7636, involving dissolution of a fat sample in a neutralized binary solvent and its titration with an alkali solution, has been supplemented with a potentiometric indication of the equivalence point by a difference of potential or a differential titration curve. Approbation of the proposed technique involves the use of fat samples of different colors of freshwater and oceanic fish. The samples have been obtained from frozen raw materials, as well as commercial products with different storage periods. Comparative determination of the acid value with the proposed and standardized techniques has showed that the results do not exceed the repeatability limit established in GOST 7636, which may argue for validity of the potentiometric indication. In the case of the difficulty in determining the titration end point at a titration curve due to the physicochemical properties of fat, we suggest using a pH value of 12.75. | Одним из факторов, негативно влияющих на результаты определений химических показателей пищевых продуктов, представляется визуальное определение точки эквивалентности при использовании титриметрических методов. Кислотное число жира гидробионтов применяется как браковочный критерий, как по безопасности продукции, так и по возможности её использования в качестве медицинской, пищевой, ветеринарной или технической. Анализ применяемых методов определения этого показателя в пищевой промышленности показал возможность использования помимо титриметрии также и потенциометрии, ИК-спектроскопии и ЯМР-спектроскопии. При решении задачи по модернизации существующего стандартизированного метода посредством приборного детектирования, доступного большинству потенциальных пользователей, был выбран метод титрования с потенциометрической индикацией. Стандартизированная в ГОСТ 7636 методика, предполагающая растворение навески жира в нейтрализованном бинарном растворителе и её титрование раствором щёлочи, была дополнена потенциометрической индикацией точки эквивалентности по скачку потенциала или по дифференциальной кривой титрования. Апробация предлагаемой методики предполагала использование образцов жиров различной окрашенности из пресноводных и океанических рыб. Образцы были получены из мороженого сырья, а также представляли собой коммерческие продукты с различными периодами хранения. Сравнительные определения кислотного числа предлагаемой и стандартизированной методик показали, что полученные результаты не выходят за установленный в ГОСТ 7636 предел повторяемости, что может свидетельствовать о валидности потенциометрической индикации. В случае сложности определения точки окончания титрования по кривой титрования из-за физико-химических свойств жира предлагается использовать в её качестве значение pH 12,75.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Ageev, O.V. | Naumov, V.A. | Fatykhov, Yu.A., Kaliningrad State Technical Univ.

Studied is the process of friction when cutting fish. The fish muscular tissue has been described by a Maxwell-Thomson rheological model. When choosing an analytical description of a regular microrelief of fish-processing equipment knives, taking into account technological formative factors, a physical-technological theory of surface roughness has been used. A mathematical description of the profile of the knife rough surface in the form of a dimensionless periodic one-parameter function has been obtained. By solving the differential equation of viscoelastic material state in a dimensionless form, law of distribution of dimensionless normal contact pressures over the microprotrusions of the edge rough surface has been obtained. On the basis of the energy approach, an expression for the dimensionless deformation friction force, which includes the shape parameter of the roughness, has been obtained. It is established that at speeds tending to zero or infinity, this force tends to zero. The force value increases monotonically with increasing measure of the material elasticity and increasing the dimensionless length of the knife face. At a low sliding speed, the dependence of the friction force on the shape parameter is non-monotonic. When a certain value of speed is reached, the indicated force decreases monotonically non-linearly with a decrease in the fill factor of the microprotrusion. The dimensionless width of the irregularities contact area monotonously depends on the measure of material elasticity and non-monotonously depends on the dimensionless sliding speed with a pronounced minimum. As the shape parameter increases and the fill factor decreases, the dimensionless coordinate of the extreme contact point decreases nonlinearly. When the muscle tissue elasticity measure is 5, the value of the dimensionless edge length is 50, the value of the dimensionless speed is 1, the values of the form parameter are 1, 2, 8, 12; then values of the dimensionless deformation force of friction are 31.6670, 33.0792, 25.0945, 21.9402, respectively; at a value of dimensionless speed of 10 – 4.3652, 4.0174, 2.7255, 2.3433, respectively. | Исследовали процесс трения при резании рыбы. Мышечная ткань сырья описана реологической моделью Максвелла-Томсона. При выборе аналитического описания регулярного микрорельефа ножей рыбообрабатывающего оборудования с учетом технологических формообразующих факторов использована физико-технологическая теория неровностей поверхности. Получено математическое описание профиля шероховатой поверхности ножа в виде безразмерной периодической однопараметрической функции. Путем решения дифференциального уравнения состояния вязкоупругого материала в безразмерном виде определен закон распределения безразмерных нормальных контактных давлений над микровыступами шероховатой поверхности грани. На основе энергетического подхода разработано выражение для безразмерной деформационной силы трения, включающее параметр формы неровности. Установлено, что при скоростях, стремящихся к нулю или бесконечности, указанная сила стремится к нулю. Величина силы монотонно возрастает с ростом меры эластичности материала и увеличением безразмерной длины грани ножа. При малой скорости скольжения зависимость силы трения от параметра формы является немонотонной. При достижении определенного значения скорости указанная сила монотонно нелинейно уменьшается со снижением коэффициента заполнения микровыступа. Безразмерная ширина контактной площадки неровностей монотонно зависит от меры эластичности материала и немонотонно - от безразмерной скорости скольжения с явно выраженным минимумом. При увеличении параметра формы и снижении коэффициента заполнения безразмерная координата крайней контактной точки нелинейно уменьшается. При значениях меры эластичности мышечной ткани 5; безразмерной длины грани 50; безразмерной скорости 1, параметра формы 1; 2; 8; 12 значения безразмерной деформационной силы трения составляют 31,6670; 33,0792; 25,0945; 21,9402 соответственно; при значении безразмерной скорости 10 – 4,3652; 4,0174; 2,7255; 2,3433 соответственно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Ageev, O.V. | Naumov, V.A. | Fatykhov, Yu.A. | Samojlova, N.V., Kaliningrad State Technical Univ.

Developed was a calculation method for determining the deformation component of the friction coefficient when cutting fish. The muscle tissue of the raw material has been described by the Maxwell-Thomson viscoelastic rheological model. The shape of the rough surface of the knife has been described by a periodic one-parameter function containing one harmonic component. Based on the models for the deformation friction force and the force of normal contact pressure on the front inclined edge, an expression for the deformation component of the friction coefficient, as well as its reduced value, has been obtained. The deformation component of this coefficient and its reduced value are non-monotonic functions of the dimensionless cutting speed. At cutting speeds that tend to zero or infinity, this coefficient tends to zero, which corresponds to the solution of the problem for an absolutely elastic material. For a given dimensionless velocity, the deformation component of the friction coefficient increases monotonically with an increase in the measure of elasticity and a dimensionless half thickness of the knife, and at certain values of the dimensionless velocity there are pronounced maxima. When the elasticity measure is 5; dimensionless half the knife thickness- 50; 100; 150; 200, values of the maxima of the deformation component of the friction coefficient are 0.00426; 0.00851; 0.01277; 0.01703, respectively. When the dimensionless half thickness of the knife is 100; elasticity measures- 2; 5; 8; 12, values of the maxima of this component are 0.00485; 0.00851; 0.0107; 0.00125, respectively. The simulation results show that the dependence of the deformation component of the friction coefficient on the angle of sharpening the knife is not significant. The development of mathematical models for calculating the deformation component of the friction coefficient creates a practical basis for optimizing the knife geometry according to the criterion of minimum cutting resistance taking into account parameters of various scales: the macrogeometric shape of the cutting unit and the microgeometric roughness of its surface. | Разрабатывали расчетную методику для определения деформационной составляющей коэффициента трения при резании рыбы. Мышечная ткань сырья представлена вязкоупругой реологической моделью Максвелла-Томсона. Форма шероховатой поверхности ножа описана периодической однопараметрической функцией, содержащей одну гармонику. На основе моделей для деформационной силы трения и силы нормального контактного давления на переднюю наклонную грань получено выражение для деформационной составляющей коэффициента трения, а также его приведенной величины, являющихся немонотонными функциями безразмерной скорости резания. При скоростях резания, стремящихся к нулю или бесконечности, указанный коэффициент стремится к нулю, что соответствует решению задачи для абсолютно упругого материала. При заданной безразмерной скорости деформационная составляющая коэффициента трения монотонно возрастает с повышением меры эластичности и безразмерной половинной толщины ножа, причем при определенных величинах безразмерной скорости имеются явно выраженные максимумы. При значениях меры эластичности 5, безразмерной половинной толщины ножа 50; 100; 150; 200 максимумы деформационной составляющей коэффициента трения равны 0,00426; 0,00851; 0,01277; 0,01703. При безразмерной половинной толщине ножа 100 меры эластичности 2; 5; 8; 12 величины максимумов указанной составляющей 0,00485; 0,00851; 0,0107; 0,00125. Результаты моделирования показывают, что зависимость деформационной составляющей коэффициента трения от угла заточки ножа несущественная. Разработка математических моделей с целью расчета деформационной составляющей коэффициента трения создает практическую основу для оптимизации геометрии ножа по критерию минимального сопротивления резанию с учетом параметров различного масштаба: макрогеометрической формы режущего органа и микрогеометрической шероховатости его поверхности.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Mezenova, O.Ya. | Volkov, V.V. | Mezenova, N.Yu., Kaliningrad State Technical Univ. (Russian Federation) | Hoehling, A. | Grimm, T., ANiMOX GmbH, Berlin (Germany) | Moersel, T.

A promising source of proteins is fish by-products. Fish proteins contain all essential amino acids. During the process of proteins extraction, the raw material is rationally treated by high temperatures (thermal hydrolysis) with or without fermentation followed by separation into peptide, lipid and mineral-protein fractions. Fish processing generates by-products (heads, fish bones, scales, etc.) making up to 50% of the raw materials mass. Average total daily amount of fish by-products in the Kaliningrad region is about 10 tons with a share of only 15-30% of them processed in a traditional way into fish meal. Proteins were extracted in three ways (enzymatic hydrolysis, thermal hydrolysis and their combination) from 3 fish by-product types (heads, fish bones and scales) kindly provided by a fish cannery complex. The produced peptide mixtures can have a molecular weight from 0.1 kDa to 100 kDa or more. The portion of such peptides in the mixture is maximal for enzymatic hydrolysis (97.7%), the minimal for thermal hydrolysis (40.6%). Composition of amino acids in peptides depends on the type of raw material, hydrolysis type and parameters. All the peptide fractions contain essential amino acids, most of them contain in peptides after enzymatic hydrolysis. The greatest amino acid share includes glycine, aspartic and glutamic acids (especially hydrolysates from fish scales) as well as essential amino acids (leucine, lysine, phenylalanine, threonine, and valine) after enzymatic hydrolysis. In terms of dry matter, all peptide products contain more than 82% of proteins, less than 6% of minerals and less than 5% of fat. The peptide mixtures can be used in compositions of feeds, production of protein supplements, specialized food and microbiological media. | Перспективным источником получения протеинов считается вторичное рыбное сырье, протеины которого содержат все незаменимые аминокислоты. При извлечении протеинов сырье рационально обрабатывать высокими температурами (термолиз) с ферментированием или без него при последующем разделении на пептидную, липидную и минерально-белковую фракции. При изготовлении рыбных пищевых продуктов остается около 50% массы рыбных отходов (головы, хребты, кости, чешуя, внутренности). В Калининградской области объем рыбных отходов в сутки составляет около 10 т, которые лишь на 15-30% перерабатываются на рыбную кормовую муку. Протеины получали тремя способами (ферментолиз, термолиз, комбинированный способ) из 3 видов рыбных отходов (головы, хребты, чешуя), взятых на рыбоконсервном комплексе. Получаемые пептидные смеси имеют молекулярную массу от 0,1 до 100 кДа и более. Наибольший интерес представляют активные пептиды с молекулярной массой менее 10 кДа. Доля таких пептидов в смеси максимальна при ферментолизе (97,7%) и минимальна при термолизе (40,6%). Состав аминокислот в пептидах зависит от видов сырья и гидролиза. Во всех пептидных фракциях содержатся незаменимые аминокислоты, но больше всего их в пептидах ферментативного гидролиза. По абсолютному количеству преобладают глицин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты (особенно в гидролизатах из чешуи), а также незаменимые аминокислоты (лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, валин), извлекаемые ферментолизом. Все пептидные продукты содержат более 82% протеинов в пересчете на сухое вещество, менее 6% минеральных веществ и менее 5% жира. Полученные пептидные смеси можно применять в составе кормов, при производстве протеиновых пищевых добавок, специализированного питания, микробиологических сред.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Ageev, O.V. | Naumov, V.A. | Fatykhov, Yu.A., Kaliningrad State Technical Univ.

Studied was a strain recovery (SR) process and formation of an attached cavity during fish cutting with the aim of minimizing energy costs. Based on the solution of the differential equation of viscoelastic material state, mathematical models have been developed to determine the relative SR, as well as to determine the attached cavity volume (ACV). Mathematical models for calculating the dimensionless reduced relative strain and the dimensionless reduced ACV have been proposed. It has been established that with an increase in the knife speed, the instantaneous strain of the material increases substantially, the delayed strain proceeds longer, and the coordinate of the cavity extreme point increases monotonically and reaches a limit. With the decrease in the material rigidity, and also with the increase in the lateral face, instantaneous strain decreases and a delayed strain takes place much longer. The dependence of the dimensionless reduced ACV on the dimensionless knife speed is a non-monotonous function with an explicit maximum. At the ratio of the material elastic modulus of 4, 7, 10, 15, the dimensionless reduced relative strain is 0.131, 0.134, 0.135, and 0.137, respectively. At the same ratio of the material elastic modulus and the dimensionless knife speeds of 0.96, 0.93, 0.91, 0.90, the maxima of the dimensionless reduced ACV of 1.233, 2.451, 3.707, and 5.833 are reached, respectively. With dimensionless lateral face lengths of 1.5, 2, 2.5, 3 and dimensionless knife speeds of 0.64, 0.93, 1.24, 1.56, the maxima of the dimensionless reduced volume of the attached cavity are 1.571, 2.451, 3.312, and 4.165, respectively. The ACV is directly related to the energy losses caused by energy dissipation in the material. Reducing the cavity by increasing the knife speed or reducing the length of its lateral face leads to a decrease in the amount of viscoelastic energy irretrievably dispersed in the material due to stress relaxation. In order to use the energy accumulated in the material and reduce the deformation frictional force, it is recommended to supply the knife with the rear inclined faces. | Исследовали процесс восстановительной деформации (ВД) и образования присоединенной каверны при резании рыбы с целью минимизации энергетических затрат. На основе решения дифференциального уравнения состояния вязкоупругого материала разработаны математические модели для определения относительной ВД, а также объема присоединенной каверны (ОПК). Предложены математические модели для расчета безразмерной приведенной относительной деформации и безразмерного приведенного ОПК. Установлено, что с повышением скорости ножа существенно возрастает мгновенная ВД материала, длительнее протекает запаздывающая деформация, а координата крайней точки каверны монотонно увеличивается и достигает предела. С ослаблением жесткости материала, а также с увеличением высоты ножа снижается мгновенная ВД и значительно длительнее происходит запаздывающая деформация. Зависимость безразмерного приведенного ОПК от безразмерной скорости ножа является немонотонной функцией с явно выраженным максимумом. При отношениях модулей упругости материала 4, 7, 10, 15 безразмерная приведенная относительная деформация составляет 0.131, 0.134, 0.135, 0.137 соответственно. При тех же отношениях модулей упругости материала и безразмерных скоростях ножа 0.96, 0.93, 0.91, 0.90 достигаются максимумы безразмерного приведенного ОПК 1.233, 2.451, 3.707, 5.833 соответственно. При безразмерных высотах ножа 1.5, 2, 2.5, 3 и безразмерных его скоростях 0.64, 0.93, 1.24, 1.56 достигаются максимумы безразмерного приведенного ОПК 1.571, 2.451, 3.312, 4.165 соответственно. ОПК непосредственно связан с энергетическими потерями, обусловленными диссипацией энергии в материале. Уменьшение каверны за счет увеличения скорости ножа или сокращения его высоты приводит к снижению количества вязкоупругой энергии, безвозвратно рассеянной в материале вследствие релаксации напряжений. В целях использования аккумулированной в материале энергии и снижения деформационной силы трения рекомендовано снабжать нож задними наклонными гранями.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Egorova, V.I., Astrakhan State Technical Univ.

Studied is the safety of sterlet grown under the recirculating aquaculture systems (RAS). The research was carried out in the research and training laboratory. In the RAS food components and metabolites accumulate, which may affect fish health and quality and safety of fish meat. It has been found that hydrochemical parameters of water taken from the breeding tanks comply with the standards: ammonia content as the main indicator affecting the growth and development of fish did not exceed 0.05 mg/dm3. This is due to compliance with fish stocking density, optimum temperature (18-22 deg. C) and pH level (7.3). The content of sulfates was also within the norm –52.78 mg/dm3. Mass fraction of chlorides was 14.82 mg/dm3 and of nitrites - 0.052 mg/dm3, which is 20 and 50 times lower than the standard values. The fish was studied for organoleptic, microbiological parameters, as well as for the content of toxic elements. Organoleptic characteristics (appearance, fish condition, smell, color of eyes and gills) fully meet the requirements of GOST 7631-2008 "Fish, non-fish objects and their products. Methods for determination of organoleptic and physical parameters"; such toxic elements as cadmium (Cd), arsenic (As), mercury (Hg) and lead (Pb) were detected in fish samples, but their content was negligible and did not exceed the maximum permissible concentrations. The presence of genetically modified organisms, pathogens, BGB (coliforms), Listeria, nematodes were not detected. According to the study results, sterlet grown in the RAS conditions of the research laboratory can be considered completely safe in terms of microbiological, parasitological and chemical indicators. | Изучали безопасность стерляди, выращенной в условиях установки замкнутого водоснабжения (УЗВ). Исследования проводились в условиях учебно-исследовательской лаборатории. В системе УЗВ накапливаются компоненты корма, метаболиты, которые могут влиять на здоровье рыб, качество и безопасность мяса. Установлено, что гидрохимические показатели воды, взятой из бассейнов для содержания стерляди, соответствуют нормативным данным: содержание аммиака – основного показателя, влияющего на рост и развитие рыбы, – не превышало 0,05 мг/дм3. Это объясняется соблюдением плотности посадки рыб, оптимального температурного режима (18–22 град. С) и уровня рН (7,3). Содержание сульфатов также было в пределах нормы – 52,78 мг/дм3. Массовая доля хлоридов находилась на уровне 14,82 мг/дм3, а нитритов – 0,052 мг/дм3, что в 20 и 50 раз ниже нормативных показателей. Рыба была исследована по органолептическим, микробиологическим показателям, а также на содержание токсичных элементов. Органолептические показатели (внешний вид, состояние рыбы, запах, состояние глаз, цвет жабр) полностью отвечают требованиям ГОСТ 7631-2008 "Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей"; из токсичных элементов в пробах рыбы были обнаружены кадмий (Cd), мышьяк (As), ртуть (Hg) и свинец (Pb), но их содержание было незначительно и не превышало предельно допустимых концентраций. Патогенных микроорганизмов, ГМО, БГКП (колиформы), Listeria, нематод не обнаружено. По результатам проведенных исследований стерлядь, выращенную в условиях УЗВ научной лаборатории можно считать полностью безопасной по микробиологическим, паразитологическим и химическим показателям.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Ageev, O.V. | Fatykhov, Yu.A. | Samojlova, N.V., Kaliningrad State Technical Univ.

The paper considers devices for investigating rheological properties of fish. The dependence of the angle of flexure of the Baltic herring on duration of its storage on the catch moment and temperature conditions of the environment has been studied. The angle of flexure characterizes postmortem changes of fish, and also agrees well with organoleptic evaluation, elasticity, moisture retention, viscosity of soluble proteins, pH change. The selection of the shape and geometric dimensions of the consistometer indenter, as well as the selection of the location on the fish surface, where indentation of fish is held, taking into account the morphometric dependencies of the fish intraspecies similarity, has been substantiated. Instant and delayed elastic modules, coefficient of dynamic viscosity, rigidity of fish body, muscle tissues resilience and elasticity have been determined experimentally. The rigidity of the fish varies from 13.7 to 5.3 N/m. The instantaneous modulus of elasticity takes values from 1.4*10Е5 to 3.63*10Е5 N/m2, coefficient of dynamic viscosity is from 740*10Е5 to 1470*10Е5 N∙c/m2. The delayed modulus of fish elasticity is (0.1-0.8)*10Е5 N/m2. The fish is characterized by the greatest elasticity in prerigor state, at which the elasticity is reduced to a minimum, and at the autolysis stage it increases again. Instant elastic and highly elastic deformations are in good agreement with the organoleptic evaluation of the fish consistency. Meat with a delicate consistency has a great instant and highly elastic deformation compared to meat of a more rigid consistency. Mechanics of fish has been compared with the rheological model of a standard viscoelastic body. This rheological model quite accurately characterizes raw material properties. By solving a Kelvin differential equation and following the results as achieved, mathematical models describing the dependence of strain on deformation and kinetics of the Baltic herring muscle deformation have been identified. It is recommended to use the results obtained in the mathematical modeling of fish cutting process. | Рассмотрены устройства для изучения реологических свойств рыбы. Исследована зависимость угла прогиба балтийской салаки от продолжительности ее хранения с момента вылова и температурных условий окружающей среды. Угол прогиба характеризует посмертные изменения рыбы, а также хорошо согласуется с органолептической оценкой, показателями эластичности, влагоудерживающей способности, вязкости солерастворимых белков, изменением pH. Обоснован выбор формы и геометрических размеров индентора консистометра, а также места на поверхности рыбы, в котором осуществляется индентирование рыбы с учетом морфометрических зависимостей внутривидового подобия рыб. Экспериментально определены мгновенный и запаздывающий модули упругости, коэффициент динамической вязкости, жесткость тела, упругость и эластичность мышечных тканей. Жесткость рыбы изменяется в диапазоне от 13,7 до 5,3 Н/м. Мгновенный модуль упругости принимает значения от 1,4*10Е5 до 3,63*10Е5 Н/м2, коэффициент динамической вязкости – от 740*10Е5 до 1470*10Е5 Н*c/м2. Запаздывающий модуль упругости рыбы составляет (0,1-0,8)*10Е5 Н/м2. Наибольшей эластичностью рыба характеризуется до наступления посмертного окоченения, при котором эластичность снижается до минимума, а на стадии автолиза вновь возрастает. Мгновенная упругая и высокоэластичная деформации хорошо согласуются с органолептической оценкой консистенции рыбы. Мясо с нежной консистенцией имеет большую мгновенную и высокоэластичную деформации по сравнению с мясом более жесткой консистенции. Механическому поведению рыбы соответствует реологическая модель стандартного вязкоупругого тела, которая достаточно точно характеризует свойства сырья. Путем решения дифференциального уравнения Кельвина и на основе полученных результатов идентифицированы математические модели, описывающие зависимость напряжения от деформации и кинетику деформации мышечной ткани балтийской салаки. Рекомендовано использовать полученные результаты при математическом моделировании процесса резания рыбы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Mizhueva, S.A. | Yakubova, O.S., Astrakhan State Technical Univ.

There are presented the results of research of consumer preferences of fish culinary products in the Astrakhan market. It has been found that the majority of respondents (90%) are potential consumers of these products. The perceptivity of using carp and silver carp meat as culinary products has been grounded. The technologies of fish culinary products processed from commercial aquaculture objects have not been fully developed and need to be improved taking into account the specific properties of raw materials. The improvement will help to increase the nutritional value of fish culinary products, to expand the assortment and to use raw materials rationally. Theoretical significance of the current research lies in the scientific justification of the formulation and technology of fish cabbage rolls produced from commercial aquaculture species, and the practical value includes the development of technological documentation for new products. 3 formulations of fish cabbage rolls have been developed: with carp and dill; with carp and carrots; with silver carp and carrots. The complex organoleptic value of cabbage rolls prepared according to the proposed receipts was estimated in 20 points, which proves the high quality of fish culinary products. The indicators of biological value of protein components of fish cabbage rolls were: amino acid score, utilization rate, coefficient of rationality of the amino acid composition. It has been stated that cabbage rolls with carp and dill, with carp and carrots have a limited content of amino acid valine by 92% and 93%, and cabbage rolls from silver carp - by leucine and valine amino acids 68% and 74%, respectively. The coefficient of rationality of amino acid composition demonstrates the balance of essential amino acids in fish cabbage rolls in relation to the physiologically necessary norm. It has been found out that the ratio of fatty acids in cabbage rolls with carp and silver carp equals to the ideal fat. It has been established that fish cabbage rolls produced from commercial aquaculture objects are competitive among similar products and meet market requirements. | Представлены результаты исследований потребительских предпочтений рыбных кулинарных изделий на рынке г. Астрахани. Выявлено, что большинство опрошенных (90%) являются потенциальными потребителями этой продукции. Обоснована перспективность использования мяса карпа и толстолобика для производства кулинарных изделий. Технологии приготовления рыбной кулинарной продукции из объектов товарной аквакультуры разработаны недостаточно полно и требуют совершенствования с учетом специфики свойств сырья. Это позволит повысить пищевую ценность рыбной кулинарной продукции, расширить ассортимент и рационально использовать сырье. Теоретическая значимость работы заключается в научном обосновании рецептуры и технологии приготовления рыбных голубцов из объектов товарной аквакультуры, а практическая ценность – в разработке технологической документации на новую продукцию. Разработаны 3 рецептуры рыбных голубцов: с карпом и укропом, с карпом и морковью, с толстолобиком и морковью. Комплексная органолептическая оценка голубцов, приготовленных по предлагаемым рецептурам, составила 20 баллов, что свидетельствует о высоком качестве рыбных кулинарных изделий. В качестве показателей биологической ценности белковых компонентов рыбных голубцов служили аминокислотный скор, коэффициент утилизации, коэффициент рациональности аминокислотного состава. Установлено, что голубцы с карпом и укропом, с карпом и морковью лимитированы по содержанию аминокислоты валин на 92 и 93%, а голубцы из толстолобика – по аминокислотам лейцин и валин на 68 и 74% соответственно. Коэффициент рациональности аминокислотного состава демонстрирует сбалансированность незаменимых аминокислот в рыбных голубцах по отношению к физиологически необходимой норме. Выявлено, что соотношение жирных кислот в голубцах из карпа и толстолобика соответствует идеальному жиру наиболее полно. Установлено, что рыбные голубцы из объектов товарной аквакультуры конкурентоспособны и отвечают требованиям рынка среди аналогичной продукции.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation