СПОСОБ ОТБЕЛИВАНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ГИДРОБИОНТОВ
METHOD FOR WHITENING HYDROBIONT SEMI-FINISHED PRODUCTS

Изобретение относится к пищевой и рыбоперерабатывающей областям промышленности, а именно к способам отбеливания пищевого сырья и полуфабрикатов с применением химических консервантов, и может быть использовано при переработке сырья морского происхождения, например, для получения студнеобразователей, загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов из агара и агарового геля, а также для изготовления аналогов деликатесной рыбной продукции и кулинарных изделий из рыбного фарша.
Известен способ получения микробиологического агара из красной водоросли Ahnfeltia tobuchiensis (Kanno et Matsubara) Mak. (анфельция тобучинская) [«Сборник технологических инструкций по обработке водорослей». Приказ Министерства рыбного хозяйства (Дальрыба) 466, от 19 июня 1985 г., с.13-18; ГОСТ 17206-96]. Предварительно полученный желированный агаровый гель осветляют (отбеливают) путем многократной промывки водопроводной водой при периодическом сбросе окрашенной воды. Первые 8 ч производят не менее 5 сбросов воды в канализацию. Соотношение гель : вода при промывке 1:2-1:2,5. Общая продолжительность промывки геля 30-36 часов. По достижении полного обесцвечивания геля процесс промывки заканчивают, промывную воду сливают и гель подают на стекание в течение 2-4 часов. После чего обесцвеченный гель готов для дальнейшего использования.
Известен также способ получения отбеленного рыбного фарша. Отбеливание достигается путем многократной промывки (3-6 раз) измельченного сырья водопроводной водой при соотношении фарша и воды 1:2-1:4. Промывка осуществляется при перемешивании со скоростью 12 об/мин при температуре 5-8°С. Между промывками осуществляется декантация и слив. Обесцвечивание фарша необходимо для дальнейшего использования его в качестве сырья для сурими из темных сортов рыб. Полученный фарш имеет следующие характеристики: степень белизны 70% по шкале калориметра; влажность 86% [Л.С.Байдалинова, А.С.Лысова, О.Я.Мезенова. Биотехнология морепродуктов. Изд-во Мир, 2006. - С.229-230].
Недостатками этих способов является большой расход воды, а также длительность и многократность процесса промывок для достижения эффекта обесцвечивания полуфабрикатов из гидробионтов: агарового геля и рыбного фарша.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому, принятым за ближайший аналог-прототип, является способ отбеливания полуфабриката из гидробионтов - агара раствором гипохлорита натрия [патент РФ на изобретение №2052962, кл. A23L 1/337, опубл. 1996.01.27].
Сущность способа заключается в том, что твердый остаток водорослей, полученный после многократных промывок водой, с целью отбеливания (обесцвечивания) и удаления водонерастворимых пигментов обрабатывают раствором гипохлорита натрия, промывают водой и затем обрабатывают раствором гидроксида калия или натрия при 50-60°С, после чего промывают водой до значения рН=7-8.
Недостатком прототипа является использование агрессивных химических реагентов: гипохлорита натрия и гидроксида калия или натрия. При этом применение раствора NaClO с концентрацией активного хлора 3000 мг/л для отбеливания полуфабрикатов из гидробионтов отрицательно влияет на качество конечного продукта, вызывая его хлорирование и деструкцию. К тому же гипохлорит натрия быстро разлагается при температуре более 10°С и на свету (не стойкий). Кроме того, хранение таких реактивов, как гипохлорит натрия и едкие щелочи на судах и береговых предприятиях в значительной степени снижает общую и экологическую безопасность производства.
Целью изобретения является упрощение и повышение эффективности процесса отбеливания (обесцвечивания) полуфабрикатов из гидробионтов, а также повышение безопасности производства, сокращение времени обработки и улучшение качества полученного в последующем конечного целевого продукта.
При этом решена задача создания более эффективной и экологически безопасной технологии отбеливания полуфабрикатов из гидробионтов, позволяющей в значительной степени повысить безопасность производства с одновременным улучшением качественных показателей полученного в последующем конечного целевого продукта.
2
Это достигается тем, что в предлагаемом способе отбеливания полуфабрикатов из гидробионтов, включающем смешивание полуфабрикатов с отбеливающим реагентом, в отличие от прототипа смешивание с отбеливающим реагентом осуществляют в межэлектродном пространстве бездиафрагменного электролизера одновременно с его (реагента) получением путем пропускания постоянного электрического тока плотностью 300-600 А/м через водный раствор электролита в течение 4-8 минут.
В предлагаемом способе, в отличие от известных, отбеливание полуфабрикатов из гидробионтов осуществляют не агрессивными реагентами, а путем электрохимической обработки полуфабрикатов (исходного сырья) в маломинерализованном (0,3-3,5%) водном растворе нейтрального электролита или водном растворе смеси электролитов в бездиафрагменном электролизере.
2
4
В качестве электролита используют преимущественно сульфат натрия (NaSO), хлорид натрия (NaCl) или их смесь суммарной концентрацией 0,3-3,5% в водопроводной воде.
Обработку полуфабрикатов из гидробионтов осуществляют в виде смеси с водным раствором электролита в электролизере при соотношении твердой и жидкой фаз в интервале 1:1-1:4.
2
4
-
2
Полуфабрикаты из гидробионтов: агаровый гель или рыбный фарш смешивают с водным раствором электролита, например NaSO с NaCl, общей начальной концентрацией 0,3-3,5% при содержании Сl не более 0,05% и обрабатывают в межэлектродном пространстве бездиафрагменного электролизера постоянным электрическим током плотностью 300-600 А/м в течение 4-8 минут до достижения эффекта обесцвечивания.
Отбеленный (обесцвеченный) полуфабрикат отделяют от жидкой фазы фильтрованием и промывают проточной водопроводной водой до отрицательной реакции промывных вод на активные окислители.
Дальнейшая обработка не отличается от традиционной.
Таким образом, отбеливание полуфабрикатов из гидробионтов осуществляют непосредственно в бездиафрагменном электролизере реагентом, образующимся непосредственно в процессе воздействия электрического тока на водный раствор электролита.
Новым в предлагаемом техническом решении является то, что электрохимическая отбелка с применением маломинерализованных водных растворов электролитов вместо обработки растворами гипохлорита, щелочи и многократных промывок, позволяет сократить продолжительность технологического процесса, уменьшить расход воды и повысить общую и экологическую безопасность производства.
ао
ах
Более эффективное отбеливание полуфабрикатов из гидробионтов достигается за счет того, что электрохимически активированные водные растворы при значительно низких концентрациях реагентов с С=100-150 мг/л, в отличие от химических с C=200-300 мг/л, обладают повышенной реакционной способностью за счет комплекса кислородсодержащих окислителей, синтезируемых на аноде. В зависимости от используемого электролита, материала электрода и параметров электрического тока в электрохимически активированном растворе содержатся атомарный кислород, перекись водорода, озон и др., под воздействием которых происходит обесцвечивание электрононенасыщенных хромофорных групп пигментов.
Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что отбеливание полуфабрикатов из гидробионтов происходит в межэлектродном пространстве электролизера непосредственно под действием постоянного электрического тока и поляризующего однородного электрического поля, что обуславливает повышенную способность активированных растворов проникать в межмолекулярные пространства различных веществ, в том числе и биологические мембраны, увеличивать гидратные оболочки вокруг отдельных ионов или молекул, усиливать экстракционную активность растворов.
Предлагаемый способ позволяет отбеливать как сухой агар, проведя предварительное замачивание его в воде при гидромодуле 1:2, так и агаровый гель, полученный в результате комплексной переработки водорослей на промежуточном этапе производства, а также рыбный фарш преимущественно с темной окраской.
Технологический процесс легко контролируем и управляем. Продолжительность обработки, температура, рН, концентрация электролита, гидромодуль (соотношение твердой и жидкой фаз), параметры электрического тока (сила тока, напряжение, плотность тока) подбирают в зависимости от вида и состояния исходного сырья, а также требований к качественным показателям получаемых продуктов.
Предложенный способ был реализован в лабораторных условиях в бездиафрагменном электролизере. Материал катода - нержавеющая сталь, материал анода - платинированный титан.
Способ осуществляют следующим образом:
2
4
2
Пример 1. Сухой агар, предварительно замоченный в воде в соотношении агар : вода 1:2 выдерживают 1 час, смешивают с водным раствором NaSO и NaCl суммарной концентрацией 0,3-3,5% в соотношении 1:2-1:4. Агароводосолевую смесь подают в межэлектродное пространство бездиафрагменного электролизера (или смешивают непосредственно в электролизере) и обрабатывают электрическим током плотностью 300-500 А/м, напряжением 7-12 В в течение 7-10 минут до достижения эффекта глубокого обесцвечивания. Затем электрохимически активированную смесь фильтруют через крупнопористый капроновый фильтр, промывают проточной водопроводной водой до отрицательной реакции на активные окислители в промывных водах. Полученный агаровый студень максимально отделяют от воды на вибросите, распределяют на противне тонким слоем и высушивают при температуре 60±5°С.
Пример 2. Реализация способа происходит аналогично примеру 1, за исключением того, что в качестве исходного сырья берут полуфабрикат из гидробионтов - рыбный фарш, предварительно промытый питьевой водой с температурой 5-8°С в соотношении фарш : вода 1:3 в течение 5-10 мин при постоянном перемешивании со скоростью 12 об/мин. После электрохимической обработки содержимое электролизера пропускают через фильтр, фарш снова промывают таким же образом, как до обработки, затем удаляют избыток воды, например, на сепараторе или шнековом прессе до влажности 75-80%.
Пределы параметров и режимов технологического процесса установлены экспериментальным путем, причем в описании приведены рациональные и рекомендуемые их значения.
Таким образом, отличие предлагаемого способа отбеливания полуфабрикатов из гидробионтов от известных технических решений заключается в принципиально новом подходе к его реализации.
Электрохимическая обработка позволяет исключить использование агрессивных химических веществ, повысить эффективность обработки и тем самым сократить общую продолжительность процесса отбеливания.
Кроме того, предлагаемый способ позволяет снизить расход воды, повысить общую и экологическую безопасность производства и улучшить органолептические и физико-химические свойства полученного в последующем конечного продукта.