Июл 25 2003

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ ПРУДОВОГО И РЕЧНОГО РЫБОВОДСТВА УКРАИНЫ

Опубликовано в 07:30 в категории Пищевая промышленность

Н.И. Бабков , А.С. Паламарчук , А.С. Титлов , Р.Н. Проць.

Одесская национальная академия пищевых технологий

(ОНАПТ), Одесса

Перспективным направлением развития рыбного хозяйства Украины является прудовое рыбоводство. Значительной проблемой в таких хозяйствах является сохранение крупных пород рыб (белого амура, карпа, толстолибика) перед спуском прудов на зиму.

Одним из наиболее прогрессивных способов консервирования является замораживание , позволяющее в максимальной степени сохранить нативные свойства такого скоропортящегося продукта , как рыба. Исследования последних лет показали экономическую и энергетическую эффективность контактного рассольного замораживания крупных пород рыб в растворе хлористого кальция.

В проблемной научно-исследовательской лаборатории ОНАПТ проведены исследования по разработке новых методов первичной холодильной обработки продукции прудового рыбоводства с использованием покрытия на основе низкометоксилированных пектиновых веществ. Такая пленка не только снижает усушку и скорость окислительной порчи липидов как в процессе хранения так и в процессе замораживания , но и предотвращает «просаливание» (диффузию ионов кальция) при рассольном замораживании рыбы. В исследованиях использовался как промышленный пектин, так и экстракт из яблочных выжимок, выделенный путем щелочного гидролиза .

Особое значение при образовании пленки имеет степень этерификации (СЭ) пектиновых веществ. В исследованиях величина СЭ составляла 35 %, так как снижение СЭ ниже 35 % приводит к мгновенному образованию сгустков, нарушению однородности. Кроме того, при дальнейшем снижении СЭ наблюдается деструкция пектиновых веществ и снижение молекулярной массы, от которой зависит желеобразующая способность пектина. Повышение СЭ выше 40 % приводит к уменьшению прочности пленки, а при достижении более 55 % гель не образуется .

Барьерные свойства пленок с концентрацией ПВ 1 - 4 % исследовали на модельных опытах с помощью диализного стакана.

Установлено, что минимум кальция проникает при использовании покрытий с концентрацией ПВ 3 и 4 %, причем количество диффундирующего кальция отличается незначительно. Тенденция к гелеобразованию заметно возрастает при уменьшении рН системы за счет увеличения гидрофильности молекулы . Поэтому при обработке поверхности контакта диализного стакана 1 % -ным раствором лимонной кислоты количество диффундирующего кальция составило 3,6 – 4 %.

При увеличении концентрации пектиновых веществ от 1 до 4 % прочность пленки возрастает на 21,5 % без обработки лимонной кислотой и на 23,5 % при подкислении.

Увеличение прочности пектиновых покрытий при подкислении лимонной кислотой объясняется более высоким содержанием кальция и, соответственно, более плотной «сшивкой» пектиновых молекул по месту свободных карбоксильных групп. Более высокое содержание кальция в защитных покрытиях с использованием лимонной кислоты, по-видимому, объясняется способностью катионов кислоты выбивать из связей ионы одновалентных металлов, по месту которых присоединяется кальций .

Увеличене ионов кальция в защитном покрытии приводит к понижению криоскопической температуры. Установлено, что пленки с добавлением лимонной кислоты характеризуются более низкой криоскопической температурой, что объясняется способностью катионов кислоты выбивать из связей ионы одновалентных металлов, по месту которых присоединяется кальций .

Определена зависимость криоскопической и криогидратной температур от концентрации пектина и содержания кальция , при этом отмечено снижение криоскопической температуры на 4…6 °С по сравнению с чистым пектином. Это обуславливает, с одной стороны, большую прочность за счет кальциевых соединений а, с другой стороны - увеличивает линейную скорость кристаллообразования по всему объему пленки, что обеспечивает мелкокристаллическую структуру при льдообразовании и равномерное ее распределение .

Исследовалось также поведение защитных покрытий при нанесении их непосредственно на поверхность рыбы и качественных показателей рыбы в процессе хранения.

Замораживали рыбу в растворе хлористого кальция (с использованием защитных покрытий и без покрытий) и в воздушной среде. Плотность раствора в исследованиях составляла 1250 кг/м3, соотношение количества рыбы и раствора 1 - 3, температура во всех случаях поддерживалась на уровне минус (25±2) °С. Замороженную рыбу хранили при температуре минус 18 °С в течение 8 месяцев. Изменение качественных показателей определяли через 1, 3, 5, 8 месяцев хранения.

В процессе исследования установлено, что продолжительность замораживания толстолобика в растворе хлорида кальция составляла от 0,87 до 1,6 ч, что в 8,6 раз меньше по сравнению с продолжительностью замораживания на воздухе.

Скорость замораживания рыбы в растворе хлористого кальция составила 6,9 см/ч, тогда как на воздухе 0,8 см/ч. Показано, что нанесение защитного покрытия незначительно влияет на скорость замораживания и продолжительность хранения.

Результаты послойного определения массовой доли хлорида кальция показала, что наибольшее просаливание (при замораживании рыбы без защитного покрытия) происходит в первые 20 минут замораживания . В этот период в кожно-чешуйчатый покров толстолобика проникает до 86 % кальция. Последующее замедление просаливания объясняется образованием кристаллов льда, которые препятствуют дальнейшей диффузии ионов кальция в мышечные ткани рыбы .

При замораживании рыбы в растворе хлористого кальция с использованием защитного пектинового покрытия количество диффундирующего кальция в ткани рыбы уменьшается на 6,25 - 6,5 %, соответственно, по сравнению с рыбой без покрытия, а использование лимонной кислоты позволяет снизить количество диффундирующего кальция еще на 3-3,5%.

В производственных условиях важным критерием эффективности процесса замораживания является усушка продукта. При замораживании в растворе хлористого кальция усушка рыбы уменьшается приблизительно в 42 раза, по сравнению с усушкой рыбы, замороженной на воздухе. При использовании защитных покрытий усушка в процессе замораживания не наблюдалась . При сохранении в течение 8 месяцев усушка рыбы, замороженной в растворе хлористого кальция, была ниже в 17 раз по сравнению с усушкой рыбы, замороженной на воздухе.

Увеличение продолжительности хранения рыбы сопровождается понижением влагоудерживающей способности (ВУС) и сдвигом рН в щелочную сторону. Влияние способа замораживания на ВУС мышечной ткани наблюдается при всех сроках холодильного хранения.

Уменьшение ВУС рыбы, замороженной в растворе хлористого кальция с использованием защитных покрытий, можно объяснить некоторым уменьшением скорости замораживания.

Для характеристики качественных изменений рыбы была проведена сравнительная оценка изучаемых способов по следующим показателям: органолептическая оценка по 18-ти бальной системе, ВУС по изменению влагоотдачи, перекисное и кислотное число жира, усушка и содержание кальция .

Образцы рыбы, замороженной в растворе хлористого кальция с использованием защитного покрытия на основе пектиновых веществ, имели более высокие качественные показатели и более высокий балл по органолептической оценке. Наличие ионов кальция в мышечной ткани рыбы органолептически не обнаруживалось. Таким образом, защитное покрытие не только позволяет значительно затормозить просаливание, но и удлинить сроки холодильного хранения за счет предотвращения усушки и торможения окислительной порчи липидов.

С учетом технологических требований и перспектив работы в районах с отсутствием электроснабжения была разработана передвижная платформа-прицеп с холодильными аппаратами типа “ларь” и стационарные холодильные камеры, оснащенные абсорбционно-диффузионными холодильными машинами (АДХМ) . Платформы-прицепы предназначены для первичной холодильной обработки непосредственно в местах лова , а холодильные камеры – для низкотемпературного хранения.

В связи с невысокой величиной холодопроизводительности АДХМ даже увеличение их числа не позволяет обеспечить требования к объемам перерабатываемой продукции, особенно в начальный период.

Эти проблемы решали с помощью холодоаккумулирующих материалов (ХМ), позволяющих создать «запас» холодопроизводительности и теплопередающих устройств на базе тепловых труб (ТТ), обеспечивающих высокоэффективную (с минимальным термическим сопротивлением) тепловую связь на значительных расстояниях .

Величина полезного объема типовой камеры составляла 180 дм 3 , наружные размеры камеры – 1,020 х 0,65 х 0,95 м.

В качестве ХМ использовался водный раствор хлорида натрия (22-23 %), который находился в полиэтиленовых прямоугольных емкостях размером 0,04 х 0,080 х 0,210 м. ТТ были выполнены по технологии НПО прикладной механики (г.Железногорск, Россия) и имели Г-образную конструкцию и омегообразный профиль. Теплоноситель – аммиак. Длина зоны испарения ТТ – 0,19 м, конденсации – 0,24 м.

В качестве имитаторов продукта использовали водный раствор агара, приготовленный в соответствии с нормативными требованиями . Размеры пакетов-имитаторов составляли 0,05 х 0,1 х 0,1 м, вес 0,5 кг. Пакеты размещались в проволочных корзинах размером 0,315 х 0,38 х 0,21 м, которые устанавливались в три яруса. Между корзинами и стенкой камеры выдерживался воздушный зазор 15…20 мм.

Конструктивное исполнение НТК с АДХМ позволяло изучать различные комбинации при установке шести ТТ в зоне испарительных участков АДХМ - по одной, две, три ТТ на один АДХМ ( для камеры, соответственно, 2, 4, 6 ТТ)..

Для интенсификации режима охлаждения и замораживания имитаторов были использованы пакеты с ХМ в количестве: 10; 20; 40; 60 пакетов, вес ХМ составил, соответственно, 8; 16; 32; 48 кг.

Проведенные технологические и теплофизические исследования позволили сделать следующие выводы:

а) замораживание в водном растворе хлористого кальция является наиболее эффективным способом консервирования крупных пород рыб с целью сохранения высокого качества на длительные сроки;

б) защитные покрытия на основе пектиновых веществ позволяют контролировать процесс диффузии ионов кальция в мышечную ткань рыбы ;

в) прочность защитных покрытий увеличивается при понижении рН и увеличении концентрации ионов кальция в защитном покрытии;

г) использование защитных покрытий на основе 3 % раствора пектина с предварительной обработкой поверхности рыбы 1 % раствором лимонной кислоты и последующей фиксацией плёнки 1 % раствором хлористого кальция позволяет добиться минимальной концентрации ионов кальция в процессе рассольного замораживания, что составляет 0,5 % - значение допустимое ГОСТом 7636 – 85.

д) требуемые условия процессов замораживания в типовой мобильной НТК с величиной полезного объема 180 дм 3 будут достигнуты при степени загрузки 0,56 и при наличии четырех ТТ и двадцати пакетов с ХМ, предварительно замороженных до температуры минус 18 °С .

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.