СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУБЛИМИРОВАННОЙ ИКРЫ МОРСКОГО ЕЖА И КОНСЕРВАНТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF PRODUCING SUBLIMATED SEA URCHIN SPAWN AND PRESERVATIVE THEREFORE

Группа изобретений относится к способам консервирования гидробионтов, в частности иглокожих (морских ежей Strongylocentrotus droebachiensis), и может быть использована для получения сублимированной икры морского ежа.
Известен способ приготовления икры морского ежа по патенту РФ на изобретение №2157648 от 22.03.1999 г. Способ заключается в консервировании ястыков икры морского ежа в водном растворе органической пищевой кислоты при температуре от 5 до 20°C в течение 5-30 минут. Затем ястыки икры вынимают из раствора для стекания консерванта в течение 30-90 минут. После стекания консерванта ястыки могут быть плотно уложены в упаковочную тару. В качестве кислоты может использоваться сорбиновая кислота с расходом 100-200 г на 100 кг икры, а концентрация водного раствора при этом может составлять от 5 до 40%. Также возможно использование аскорбиновой кислоты с расходом 150-220 г на 100 л воды. Недостатками данного способа является способность сорбиновой кислоты вызывать аллергическую реакцию у потребителя в виде высыпаний, раздражений на коже, отеков тканей. Кроме того, вред сорбиновой кислоты (пищевая добавка E200) заключается в разрушении цианокобаламина (витамина B12) в человеческом организме. Недостаток витамина В12, в свою очередь, приводит к различным неврологическим расстройствам и провоцирует гибель нервных клеток.
Наиболее близким по сущности к заявляемому способу является способ консервирования икры рыб по патенту РФ на изобретение №2170022 от 24.02.2000 г. Способ включает сортировку сырья, его промывку, пробивку ястыков, посол икры, смешивание ее с консервантами, смесью растительного масла и глицерина, фасование. В качестве консерванта используют смесь хитозана пищевого в количестве 0,05-0,1%, сорбиновой кислоты в количестве 0,1% и Антибака в количестве 0,3-0,5% к массе икры. Данный способ не позволяет в достаточной мере сохранить вкусовые качества икры морского ежа, а также обеспечить длительный срок хранения готового продукта.
Заявляемый способ получения сублимированной икры морского ежа, как и известные, включает промывку сырья, смешивание его с консервантом и фасование.
Задача, решаемая первым изобретением группы, заключается в создании способа, обеспечивающего получение высококачественной икры морского ежа с сохранением вкусовых качеств и пищевой ценности исходного сырья в течение длительного времени.
Достигаемый технический результат заключаются в увеличении срока хранения икры морского ежа высокого качества.
Достигается технический результат тем, что промывку сырья осуществляют в питьевой воде, соленость которой максимально приближена к солености морской воды в местах обитания морских ежей, смешивание сырья с консервантом производят методом погружения ястыков икры в емкость, содержащую 1%-ный раствор консерванта, на 5 минут при температуре от 12 до 18°C, после чего производят заморозку икры морского ежа на лотках до температуры -85°C с последующей лиофилизацией, полный цикл сублимационной сушки предварительно замороженной до температуры -85°C и хранящейся при температуре, не превышающей -60°C, икры морского ежа составляет 48 часов, или прямую лиофилизацию икры, при этом полный цикл сублимационной сушки составляет 44 часа.
Погружение ястыков икры в емкость, содержащую 1%-ный раствор консерванта, который представляет собой хитозан-фруктозный комплекс, обладающий сильнейшими антибактериальными, антигрибковыми, антиокислительными и антирадикальными свойствами, обеспечивает увеличение срока хранения икры морского ежа, сохраняя при этом ее высокое качество.
Применение в заявляемом способе получения икры морского ежа такой операции, как лиофилизация (сублимационная сушка), прямой или с предварительной заморозкой, значительно усиливает консервирующий эффект. Большинство микроорганизмов нормально развивается при содержании в продукте не менее 30% воды. Консервирующее действие обезвоживания основано на прекращении жизнедеятельности микроорганизмов при снижении содержания влаги в пищевых продуктах ниже 15%. Лиофилизация позволяет снизить содержание влаги в продукте до 4%. Кроме того, при этом методе обеспечивается наиболее совершенное высушивание с максимальным сохранением природных, пищевых, органолептических и биологических свойств продукта.
Таким образом, совокупность вышеуказанных признаков формулы первого изобретения группы обеспечивает указанный технический результат, а именно увеличение срока хранения икры морского ежа высокого качества.
Известны различные вещества, используемые в качестве консервантов при получении икры морского ежа, в том числе поваренная соль. У этого способа консервации также есть свои недостатки. При добавлении недостаточного количества соли икра быстро портится, а при ее переизбытке икра становится горькой. В качестве дополнительного, например, к поваренной соли, консерванта используется этиловый спирт. Его недостатком является способность сообщать икре специфический привкус.
Известна композиция для консервирования рыбных продуктов по патенту РФ на изобретение №2277339 от 17.08.2004 г. Она содержит сорбиновую кислоту в количестве 20-30 мас. %, низин в количестве 0,1-1 мас. %, аскорбиновую кислоту в количестве 10-25 мас. %, а также хитозан пищевой полифракционного состава, содержащий фракции с молекулярной массой от 150 до 1500 кДа. Недостатком этой композиции является способность входящего в ее состав низина и его отличительных противомикробных свойств убивать как болезнетворные, так и полезные бактерии и микроорганизмы в человеческом организме. Поскольку полезные бактерии участвуют практически во всех основных жизненно важных для человека процессах, низин (пищевая добавка E234) способен оказывать неблагоприятное воздействие на нормальное функционирование организма человека.
Наиболее близким по составу к заявляемому консерванту является консервант, известный по способу консервирования икры рыб (патент РФ на изобретение №2170022 от 24.02.2000 г.), в качестве которого используют смесь хитозана пищевого в количестве 0,05-0,1%, сорбиновой кислоты в количестве 0,1% и Антибака в количестве 0,3-0,5% к массе икры. Недостатками консерванта с подобным составом является то, что он не обеспечивает длительный консервирующий эффект.
Заявляемый консервант, как и известные, содержит в своем составе хитозан пищевой.
Задачей, решаемой вторым изобретением группы, является сохранение икры морского ежа высокого качества на длительный срок.
Технический результат заключается в получении консерванта с низкой токсичностью, обеспечивающего высокий антиокислительный и антимикробный эффект, улучшающего санитарно-гигиенические показатели икры морского ежа.
Достигается технический результат тем, что консервант дополнительно содержит фруктозу, при этом соотношение предварительно растворенных в 1%-ном растворе уксусной кислоты и обработанных в течение 15 минут давлением в 1,96 атмосфер и температурой 120°C хитозана и фруктозы составляет 1:1.
Хитозан (деацетилированный хитин) является поликатионным биополимером, получаемым из отходов переработки ракообразных и моллюсков. Он нетоксичен, является биодеградируемым и биосовместимым продуктом, обладает антибактериальной и антигрибковой активностью, и поэтому рассматривается как потенциальный пищевой консервант естественного происхождения.
Поскольку хитозан неэффективен в предотвращении окислительных процессов, необходимо модифицировать хитозан для того, чтобы он приобрел антиоксидантные и антирадикальные свойства, не теряя при этом своих антибактериальных и антигрибковых свойств. Самым простым, эффективным и экономически жизнеспособным способом получения нетоксичного консерванта на основе хитозана - является реакция Майяра между аминогруппой хитозана и карбонильной группой фруктозы.
Наличие уксусной кислоты в составе консерванта необходимо для растворения хитозана, так как он не растворим в воде, а лишь в слабых растворах кислот.
Реакция Майяра - химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. В связи с этим, на растворенные в 1%-ном растворе уксусной кислоты хитозан и фруктозу в течение 15 минут воздействуют повышенным давлением (1,96 атмосфер) и температурой 120°C, в результате чего происходит реакция Майяра между хитозаном и фруктозой с образованием хитозан-фруктозного комплекса (ХФК). Известно, что продукты реакции Майяра обладают значительными антиокислительными и антирадикальными свойствами.
Таким образом, совокупность вышеуказанных признаков формулы второго изобретения группы обеспечивает указанный технический результат, а именно получение консерванта с низкой токсичностью, обеспечивающего высокий антиокислительный и антимикробный эффект, улучшающего санитарно-гигиенические показатели икры морского ежа.
Предлагаемый способ поясняется с помощью схемы получения сублимированной икры морского ежа и заключается в следующем.
Морских ежей добывают известными способами, например водолазным. До начала переработки сырец хранят не более 24 часов при температуре от 5°C до 15°C в закрытых от солнечных лучей емкостях. Далее (см. схему) морские ежи поступают на разделывание панциря, его раскалывают и удаляют внутренние органы, также вынимают ястыки икры (гонады) и фрагменты ястыков. После этого ястыки промывают до полного очищения от примесей (внутренних органов, игл, осколков панциря). Для этого сита с ястыками несколько раз погружают в пищевые пластиковые емкости с питьевой водой, соленость которой заранее доводят до солености морской воды в местах обитания ежей, добавлением хлорида натрия (NaCl), после чего раствор с примесями стекает обратно в емкость с хлоридом натрия. Контроль уровня солености осуществляют с помощью рефрактометра.
После промывки ястыки на полимерных ситах погружают в емкость, содержащую 1%-ный раствор консерванта (хитозан-фруктозный комплекс), и выдерживают в нем 5 минут при температуре от 12°C до 18°C. Излишки консерванта удаляют на ситах. Далее ястыки размещают на лотках сублимационной сушилки. Лотки помещают в морозильные камеры для заморозки, хранения и последующей лиофильной сушки, либо сразу в лиофильную сушилку, что отражено на схеме.
В случае осуществления заморозки икры перед лиофилизацией маркированные лотки с ястыками помещают на сутки в морозильник при температуре -85°C. Хранение замороженных ястыков может осуществляться в течение двух месяцев при температуре, не превышающей -60°C, с последующей лиофилизацией. Цикл сублимационной сушки в этом случае выглядит следующим образом.
Аппараты к моменту загрузки продукта работают в режиме "заморозка". Температура конденсора составляет -50°C, температура полок - около -40°C.
Сублимационную сушку икры морского ежа проводят в автоматическом режиме. Контроллер лиофильных сушилок, например, марки HETO FD 8 программируют на работу в следующем режиме:
4 часа→(-30°C); 4 часа→(-25°C); 4 часа→(-20°C); 4 часа→(-15°C); 4 часа→(-10°C); 4 часа→(-5°C); 4 часа→(0°C); 4 часа→(+5°C); 4 часа→(+10°C); 4 часа→(+15°C); 4 часа→(+20°C); 4 часа→(+25°C).
Таким образом, полный цикл сублимационной сушки предварительно замороженной до температуры -85°C и хранящейся при температуре, не превышающей -60°C, икры морского ежа составляет 48 часов.
В случае осуществления прямой лиофилизации лотки с икрой комнатной температуры размещают в лиофильной сушилке. Аппараты к моменту загрузки продукта работают в режиме "заморозка". Температура конденсора составляет - 50°C, температура полок - около - 15°C.
Сублимационную сушку икры морского ежа проводят в автоматическом режиме. Контроллер лиофильных сушилок, например, марки HETO FD 8 программируют на работу в следующем режиме:
4 часа - заморозка продукта до температуры -20°C;
4 часа - уравновешивание продукта при температуре -20°C, включенном вакуумном насосе и отключенной системе подогрева полок.
По истечении четырех часов включают нагрев полок и сушка проводится в следующем режиме:
4 часа→(-15°C); 4 часа→(-10°C); 4 часа→(-5°C); 4 часа→(0°C); 4 часа→(5°C); 4 часа→(10°C); 4 часа→(15°C); 4 часа→(20°C); 4 часа→(25°C).
Таким образом, полный цикл прямой сублимационной сушки икры морского ежа составляет 44 часа.
Затем сублимированный продукт выгружают из сублимационных сушилок (см. схему). Он имеет цвет, вкус и запах, свойственный свежей икре морских ежей. Далее производят его измельчение, например, с помощью блендера. После этого измельченный продукт последовательно просеивают через сита с номинальным размером ячеи 2 мм, 1 мм и 100 мкм. Не прошедший через сита продукт подвергают повторному измельчению.
После этого осуществляют упаковку икры, например, в ЗИП-пакеты по 500 г в каждый при использовании вакуумного упаковщика. Пакеты с готовым продуктом маркируют и укладывают на хранение в темное место при температуре не выше 18°C.
Для получения хитозан-фруктозного комплекса (ХФК) используют хитозан, полученный из панциря камчатского краба по стандартной методике.
Готовят консервант следующим образом. 10 г хитозана и 10 г фруктозы помещают в мерную посуду и объем доводят до 1 литра 1%-ным раствором уксусной кислоты. При необходимости получения консерванта в большем объеме соотношение компонентов остается прежним. Растворение производят при периодическом перемешивании в течение трех часов. После полного растворения хитозана и фруктозы для нагревания под давлением раствор переносят, например, в бытовую скороварку. Скороварка нагревается до достижения температуры 120°C и повышенного давления в 1,96 атм, процесс автоклавирования продолжают 15 минут. По истечении указанного времени нагрев отключается и температура внутри скороварки понижается. Полученный раствор содержит 1%-ный хитозан-фруктозный комплекс, имеет темно-коричневую окраску и низкую вязкость при температуре 25°C.
При измерении бактериостатической активности ХФК по отношении к микроорганизмам различных таксономических групп (Pseudomonas spp., Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus cereus) было выявлено, что при концентрации выше 0,01% препарат останавливает рост микроорганизмов при различном времени экспозиции. Исключение составляет Pseudomonas spp. Рост данного микроорганизма в культуре продолжался при экспозиции 4 часа и концентрации консерванта 0,05%.
Полученный консервант обеспечивает увеличение срока хранения икры морского ежа с сохранением ее высокого качества до 18 месяцев, улучшает ее санитарно-гигиенические показатели, обладает сильнейшими антиокислительным и антимикробным эффектами, совершенно безопасен для потребителя.