Исследование регулирования технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей коптильного препарата "ВНИРО" (на примере пресервов в ароматизированном масле)

2006

Известия ТИНРО

Том 145

УДК 664.8.034.2:664.951.51

Т.И.Ткаченко

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОПТИЛЬНОГО ПРЕПАРАТА "ВНИРО"

Исследована возможность регулирования технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей коптильного препарата (КП) "ВНИРО" в зависимости от вида и количества сорбента, используемого для его очистки. Получены уравнения регрессии, позволяющие рассчитать оптимальное количество сорбента для регулирования технологических свойств КП, а также регрессионные зависимости содержания фенолов, кислот, карбонильных соединений от времени перемешивания и температуры нагревания в масле, ароматизированном КП "ВНИРО". Проведенные исследования показали, что регулирование технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей КП "ВНИРО" позволяет повысить орга-нолептические свойства и пищевую безопасность пресервов в ароматизированном масле.

Tkachenko T.I. Investigation of regulatory abilities on technological and sanitary-hygienic properties of the smoking preparation VNIRO (on example of preserves in aromatic oil) // Izv. TINRO. — 2006. — Vol. 145. — P. 363-368.

Abilities for regulation the technological and sanitary-hygienic properties of the smoking preparation VNIRO by changing of cleaning sorbent type and doze are investigated. Statistic relations are found and approximated by regression equations for estimation an optimal doze of the sorbent for desirable technological properties of the preparation. Besides, regression dependencies are determined of the content of phenols, acids, and carbonyls in the oil, exposed to smoking by the preparation, on mixing time and temperature. Regulation of technological and sanitary-hygienic properties of the smoking preparation VNIRO allows to increase sensory conditions and consumer safety of preserves in aromatic oil.

Одной из важнейших задач обеспечения населения РФ качественными продуктами питания является выпуск продукции с высокими органолептическими показателями, с гарантией ее безопасности и экологичности (Сизенко, 2002).

В последнее время повышенное внимание исследователей рыбной продукции уделяется пресервам в ароматизированном масле. Производство малосоленых пресервов из подкопченного филе в масле позволяет расширить ассортимент деликатесной продукции. Однако использование коптильного дыма значительно усложняет процесс приготовления пресервов. Кроме того, недостатком дымового копчения является попадание в готовые изделия канцерогенных соединений типа полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), поскольку при любых способах термического разложения древесины создаются условия для

синтеза соединений данного класса под воздействием свободно-радикальных процессов или реакций ионного типа (Дикун и др., 1976).

Одним из эффективных способов решения санитарно-гигиенических проблем дымового копчения является применение коптильных препаратов, имеющих к тому же неоспоримые технологические преимущества (Курко, 1984; Мезенова и др., 2001).

Несмотря на существенные преимущества бездымного копчения, отказ от использования неблагоприятного в санитарном и экологическом отношении дымового копчения происходит медленно. Сдерживающими факторами этого являются наличие взвешенных смолистых веществ в коптильных препаратах, являющихся основными носителями ПАУ, а также несколько пониженные органолептические показатели по сравнению с продукцией дымового копчения.

Таким образом, актуальной задачей является возможность регулирования технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей коптильных препаратов при производстве пищевых продуктов с их использованием.

Цель работы — разработка способа регулирования технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей коптильного препарата "ВНИРО" (КП) путем использования натуральных биополимеров для улучшения органолепти-ческих свойств и повышения пищевой безопасности пресервов в ароматизированном масле.

Первым этапом исследования была очистка КП от смолистых конгломератов, которую проводили с использованием хитина (ХТ) и хитозана (ХТЗ), обладающих эффективными сорбционными свойствами, а также промежуточных производных, образующихся при получении ХТЗ, — деминерализованного панциря краба (ДМП), депротеинезированного панциря краба (ДПП) (Богданов, Сафронова, 1993). Хитозан пищевой отвечал требованиям ТУ 28-293-067-00472124-97, хитин получали из панциря камчатского краба стандартным способом.

Для очистки КП от смолистых частиц в них вносили сорбенты в количестве от 0,5 до 5,0 % от массы КП, отстаивали, после чего сорбент удаляли фильтрованием. Качество образцов КП оценивали по содержанию в них фенолов (по гваяколу), кислот (по уксусной кислоте), карбонильных соединений (по фурфуролу), остатка от испарения (при 105 °С), а также по органолептической оценке образцов препаратов.

Содержание в КП исследуемых показателей изменялось пропорционально содержанию сорбента (см. рисунок).

Очистка КП позволила значительно уменьшить содержание взвешенных смолистых частиц, о концентрации которых судили по наличию остатка от испарения и органолептической оценке (изменялся цвет КП от темно- до светло-коричневого, а также значительно снижалась интенсивность смолистого оттенка в запахе КП до его полного исчезновения).

Результаты экспериментов обрабатывали методами регрессионного анализа с применением пакетов прикладных программ Derive 5 Trial Edition. Получены уравнения регрессий содержания фенолов, кислот, карбонильных соединений и остатка от испарения (у) в зависимости от количества сорбентов (х) при очистке КП (табл. 1).

Полученные уравнения регрессии позволяют рассчитать оптимальное количество сорбента для регулирования технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей КП "ВНИРО": 1,8 % хитозана, 2,4 % хитина, 2,9 % ДМ панциря, 3,6 % ДП панциря (данное количество сорбента позволяет максимально снизить в КП содержание ПАУ при незначительном снижении технологических свойств).

Санитарно-гигиенические показатели КП в значительной мере определяются содержанием в нем бенз(а)пирена, который из общей массы ПАУ обладает

высокой канцерогенной активностью и является индикаторным показателем безопасности изделия (Дикун и др., 1976; Ким, 2004).

4 5 Сорбент, %

ш о о

о б

0,88 1

4 5

Сорбент, %

е р

га

о О

4 5 Сорбент, %

* 4

3

1

4 5 Сорбент, %

Зависимости изменения фенолов (а), карбонильных соединений (б), кислот (в) и остатка от испарения (г) от количества сорбентов в КП "ВНИРО". КП, очищенный: 1 — ДПП, 2 — ДМП, 3 — ХТ, 4 — ХТЗ

Dependence of changes of phenol (a), carbonyl compounds (б), acids (в) and dry remainder (г) from quantity of a sorbent in the VNIRO smoking formulation. SF refined: 1 — deproteinize shell of crab, 2 — dematerialize shell of crab, 3 — chitin, 4 — chitozan

Таблица 1

Регрессионные зависимости содержания коптильных компонентов от количества сорбентов в КП "ВНИРО"

Regression dependences of the content of smoking components from quantity of a sorbents in the VNIRO smoking formulation

Table 1

Сорбент

Фенолы

Карбонильные соединения

Кислоты

Остаток от испарения

ХТ y = 0,0567e-x + 0,176 y = 0,199e-x + 0,659 y = 1,105e-x + 5,530 y = 2,213e-x + 5,061

ХТЗ y = 0,0534 e-x + 0,163 y = 0,225 e-x + 0,539 y = 1,007e-x + 5,121 y = 2,026e-x + 5,013

ДМП y = 0,0521 e-x + 0,197 y = 0,172e-x + 0,698 y = 1,145e-x + 5,829 y = 1,060e-x + 7,192

ДПП y = 0,0385e-x + 0,231 y = 0,141 e-x + 0,857 y = 1,205e-x + 6,378 y = 1,505e-x + 7,973

Очистка коптильного препарата от ПАУ с использованием вышеперечисленных сорбентов оказалась достаточно эффективной мерой, поскольку существенно снизилось содержание бенз(а)пирена по сравнению с исходным коптильным препаратом на 63, 54, 43 и 38 % после очистки соответственно ХТЗ, ХТ, ДМП и ДПП.

Следующим этапом эксперимента являлась ароматизация масла коптильным препаратом.

Для интенсификации процесса ароматизации масла было применено перемешивание компонентов, которое осуществляли при их нагревании (время перемешивания находилось в интервале от 10 до 30 мин, температура нагревания перемешиваемой смеси — в интервале от 30 до 60 °С).

При перемешивании менее 10 мин получается неустойчивая эмульсия, а после 30 мин перемешивания диффузионные процессы идут значительно медленнее и дальнейшее перемешивание малоэффективно.

При температуре смешивания менее 30 °С невозможно интенсифицировать процесс ароматизации, кроме того, снижается массообмен компонентов и, следовательно, существенно снижается качество ароматизированного масла (недостаточно выраженный аромат и вкус копчености), что в свою очередь отрицательно сказывается на готовой продукции.

Известно, что процессы эмульгирования, массопереноса, диффузии линейно интенсифицируются с повышением температуры (Кавецкий, Васильев, 1999). Однако повышение температуры приводит к гидролизу масла, накоплению продуктов окисления и, как следствие, к токсичности масла, поэтому верхний предел температуры нагревания масла ограничен 60 °С.

Получены регрессионные зависимости содержания фенолов, кислот, карбонильных соединений от времени перемешивания и температуры нагревания в масле, ароматизированном КП "ВНИРО" (табл. 2).

Таблица 2

Регрессионные зависимости содержания коптильных компонентов в масле, ароматизированном КП "ВНИРО"

Table 2

Regression dependences of the content of smoking components in the oil flavoured by the VNIRO smoking formulation

Сорбент Фенолы Карбонильные соединения Кислоты

XT y = 0,087 - 0,088 • e - * y = 0,549 - 0,551 • e "11 y = 2,209 - 2,220 • e " *

y = 0,085 - 0,086 • e " *2 y = 0,473 - 0,482 • e " *2 y = 2,250 - 2,340 • e " *2

ХТЗ y = 0,079 - 0,075 • e "* y = 0,575 - 0,579 • e "11 y = 2,632 - 2,648 • e " *

y = 0,072 - 0,070 • e " *2 y = 0,563 - 0,552 • e"*2 y = 2,350 - 2,365 • e"*2

ДМП y = 0,091 - 0,093 • e " * y = 0,595 - 0,598 • e "11 y = 2,711 - 2,724 • e "11

y = 0,097 - 0,080 • e"*2 y = 0,600 - 0,602 • e " *2 y = 2,675 - 2,665 • e " *2

ДПП y = 0,094 - 0,096 • e "11 y = 0,635 - 0,639 • e "11 y = 2,985 - 3,001 • e "11

y = 0,102 - 0,103 • e "*2 y = 0,668 - 0,665 • e " *2 y = 2,800 - 2,905 • e " *2

Примечание. у — содержание коптильных компонентов, х1 — время перемешивания, х2 — температура нагревания.

Данные регрессионные зависимости позволяют моделировать технологию ароматизации масла КП, варьируя параметрами ароматизации для достижения наилучшего технологического эффекта.

Бактерицидный эффект образцов масла, ароматизированного КП "ВНИРО", определяли по микробиологической активности методом дисков (чашечным способом). В качестве тест-культур использовали типичную микрофлору гидробион-тов: Esherechia coli, Staphylococcus aureus и Bacillus subtilis. Уровень воздействия исследуемых образцов ароматизированного масла определяли по зоне отсутствия роста тест-культуры (табл. 3).

Антисептическая активность масла, ароматизированного исходным КП, несколько выше, чем масла, ароматизированного очищенным КП. Это вполне объяснимо: при очистке сорбентами в КП уменьшается массовая доля фенолов и

кислот, которые являются основными бактерицидными компонентами, хотя и антисептическая активность масла, ароматизированного очищенным КП, оказалась достаточно высокой.

Таблица 3

Диапазоны размеров зон отсутствия роста тест-культур

Table 3

Intervals of dimention of the test-culture growth absence zones

Масло, ароматизиро- Диаметр "стерильной" зоны, мм

ванное КП "ВНИРО" Тест-культура

Staphylococcus aureus Esherechia coli Bacillus subtilis

Исходный КП 30 30 34

Очищенный КП ХТЗ 25 18 20

ХТ 25 18 20

ДМП 26 20 20

ДПП 26 22 22

Для исследования влияния ароматизированного масла на органолептические показатели и пищевую безопасность готовой продукции были приготовлены опытные партии пресервов по разработанной технологии, в качестве заливки использовали масло, ароматизированное КП "ВНИРО" (исходным и очищенным).

Масло ароматизировали при температуре 35 "С, время перемешивания эмульсии "коптильный препарат — масло" — 22 мин, после чего масляную фазу отделяли от водной центрифугированием или отстаиванием.

Исследованы изменения качественных показателей пресервов в масле, ароматизированном очищенным КП, в процессе хранения при температуре минус 2 — минус 5 "С.

В пресервах всего срока хранения отсутствовали патогенные и санитарно-показательные микроорганизмы E. coli, Staph. aureus, бактерии группы Bacillus subtilis, сульфитредуцирующие клостридии, плесени и дрожжи, что свидетельствует о санитарной безопасности продукта.

Об экологической безопасности готовой продукции судили по содержанию в ней бенз(а)пирена. Результаты исследований (табл. 4) свидетельствуют о различном содержании бенз(а)пирена в готовой продукции в зависимости от сорбента. В пресервах в масле, ароматизированном очищенным КП, канцерогенный уровень был ниже на 30-35 %, чем в пресервах с маслом, ароматизированным исходным КП.

Таблица 4

Содержание БП в пресервах, приготовленных с использованием масла, ароматизированного КП "ВНИРО", мкг/кг

Table 4

The content of the benz(a)piren in preserves prepared with use of the oil flavoured by the VNIRO smoking formulation, mkg/kg

Масло, ароматизированное КП

Пресервы исходным очищенным

ХТЗ ХТ ДМП ДПП

Терпуг 0,065 0,042 0,048 0,049 0,049

Сельдь 0,062 0,040 0,045 0,047 0,048

Оценить изменение качества пресервов при хранении можно также органо-лептически, по совокупности основных показателей, где вкус и аромат являются наиболее значимыми, отражая эффект физических, химических, биохимических и микробиологических превращений.

Основными показателями органолептической оценки являлись внешний вид, вкус, запах и консистенция пресервов (максимальная сумма — 20 баллов). Пре-

сервы в масле, ароматизированном очищенным КП, имели более высокие орга-нолептические оценки. Средняя суммарная органолептическая оценка пресервов в масле, ароматизированном очищенным КП, составила 18,0 балла (терпуг) и

18.5 балла (сельдь), а пресервов в масле, ароматизированном исходным КП, —

16.6 балла (терпуг) и 17,0 балла (сельдь). Пресервы в масле, ароматизированном исходным КП, отличались более резкими оттенками вкуса и запаха с некоторым дымным "послевкусием", в то время как в пресервах в масле, ароматизированном очищенным КП, отмечался более сбалансированный запах и вкус копчености, отсутствие дымного "послевкусия".

Таким образом, проведенные исследования показали, что регулирование технологических свойств и санитарно-гигиенических показателей КП "ВНИРО" путем использования натуральных биополимеров позволяет повысить органо-лептические свойства и пищевую безопасность пресервов в ароматизированном масле.

Литература

Богданов В.Д., Сафронова Т.М. Структурообразователи и рыбные композиции. — М.: ВНИРО, 1993. — 172 с.

Дикун П.П., Костенко Л.Д., Ливеровский А.А. и др. Влияние перегрева продуктов гидролиза древесины на выход 3,4-бензпирена // Вопр. онкологии. — 1976. — Т. 22, № 7. — С. 72-75.

Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевых производств: Учеб. для вузов. — М.: Колос, 1999. — 155 с.

Ким И.Н. Эколого-технологические аспекты копчения пищевых изделий. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2004. — 204 с.

Курко В.И. Основы бездымного копчения. — М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. — 231 с.

Мезенова О.Я., Ким И.Н., Бредихин С.А. Производство копченых пищевых продуктов. — М.: Колос, 2001. — 208 с.

Сизенко Е.И. Пищевая промышленность России в условиях рыночной экономики. — М.: Пищ. пром-сть, 2002. — 690 с.

ТУ 28-293-067-00472124-97.

Поступила в редакцию 24.03.06 г.