В первую очередь, выбор объекта криообработки касается того вида пищевого сырья, из которого по традиционным используемым в промышленности технологиям трудно или почти невозможно получить пищевой продукт или полуфабрикат высокого качества. Как правило, использование нестандартного сырья и вторичных ресурсов осуществляется в промышленности нерационально: большая их часть утилизируется, а некоторая - может быть направлена для выработки кормовой, технической и др. продукции.
В аспекте ресурсосбережения внедрение методов криоразделения сырья биологического происхождения удовлетворяет условиям создания мало- и безотходных экологически чистых технологий. При этом приоритетным направлением является полноценное использование сырья в пищевых целях.
В мясной промышленности одним из важных резервов увеличения ресурсов мяса является рациональное использование мясокостного сырья, направляемого на дообвалку кости. Эта операция относится к наиболее трудоемким и сложным, связана со значительными затратами квалифицированного ручного труда из-за сложности конфигурации скелета животного и неоднородности морфологического состава тканей. Существующие способы дообвалки кости - прессования, солевой обработки во вращающихся барабанах и др., являются низкоэффективными и не позволяют получить мясную фракцию для пищевых целей [1].
В реальных условиях производства потери мяса, остающегося на костях после ручной обвалки, достигают 10 % и более, а нормативной документацией предусматривается потеря 8 % [2]. Очевидно, сколь велики потери мяса на этой операции в масштабах страны. В этих условиях признано актуальным и целесообразным осуществлять предложенную МГУБП технологию по криоразделению мясо-костного сырья. Фактором, способствующим внедрению данного метода является то обстоятельство, что значительная часть животного сырья (по данным [2] до 20 %) замораживается, что существенно снижает трудо- и энергозатраты и облегчает проведение дальнейшего процесса по его криообработке.
Для исследования процесса криоизмельчения, как предшествующего перед криоразделением, в МГУПБ в качестве сырья использовали также кератиносодержащее рогокопытное сырье, более простое, но близкое по макроструктуре к мясо-костному [1, 2, 3].
В рыбной промышленности наиболее рациональным путем использования малоценных в товарном отношении видов рыб для пищевых нужд является получение рыбного фарша. На его производство целесообразно направлять сырье, которое можно сгруппировать следующим образом [4]:
1. Массовые промысловые виды рыб пониженной товарной ценности (минтай, путассу, тресочка Эсмарка, макрурусы и др.).
2. Новые объекты глубоководного промысла.
3. Малоценный в товарном отношении прилов при промысле других ценных гидробионтов.
4. Отходы от производства филе из традиционных видов рыб.
Однако из сырья, составляющего указанные группы, по традиционным отечественным технологиям можно получить пищевой рыбный фарш с невысокими технологическими свойствами, что соответственно ограничивает его использование при выпуске полуфабрикатов и готовой продукции. Тем не менее, перспективные мероприятия, связанные с совершенствованием имеющихся и разработкой новых технологий рыбного фарша, позволяют ориентироваться на перечисленные здесь виды сырья, как сырья массового и малопригодного для выпуска качественной пищевой продукции по другим, нефаршевым технологиям.
В технологии рыбных продуктов существуют рекомендации, которые с учетом технологических и биохимических особенностей сырья позволяют определить пути рационального его направления на тот или иной вид обработки [5, 6, 7, 8, 9, 10]. В этой связи рассмотрим классификацию рыбного сырья в зависимости от содержания в мясе рыбы белка и жира [7].
По содержанию белка различают следующие группы рыб:
низкобелковые (ниже 10 %);
среднебелковые (16...20 %);
высокобелковые (свыше 20 %).
По содержанию жира различают следующие группы рыб:
тощие или маложирные (до 2 %);
среднежирные (2...8 %);
жирные (8... 15 %);
высокожирные (более 15 %).
Установлено, что для каждой белковой группы рыб суммарное значение жира и воды остается практически постоянной величиной, составляющей:
для низкобелковой группы: 90,7 ± 0,2 %;
для среднебелковой группы: 85,5 ± 0,2 %;
для белковой группы: 80,4 ± 0,1 %;
для высокобелковой группы: 76,6 ± 0,3 %.
Леванидовым И.П. предложено также для установления возможности направления рыбы на ту или иную обработку использовать белково-водно-жировой коэффициент (БВЖК), показывающий отношение содержания белка к содержанию в рыбе воды и жира, и белково-водно-жировой коэффициент (БВК), показывающий отношение содержания белка к содержанию воды [7].
Обобщая эти сведения, можно констатировать, что в технологии рыбных продуктов разработаны рекомендации, в соответствии с которыми на производство рыбного фарша целесообразно направлять рыбу низкобелковой и белковой группы, тощие и маложирные. Соответственно может быть разработан и перечень рыб пониженной товарной ценности, который целесообразно использовать как объект технологий криообработки.
В настоящее время фарш пищевой мороженый, как правило, производят из тощих и маложирных рыб со светлой мышечной тканью. При производстве фарша из жирных рыб происходит быстрое окисление жира, а при промывке его кислотное число резко возрастает, несмотря на удаление части жира. Как показали технологические исследования, проведенные во ВНИРО и АтлантНИРО, восприятие того, что наиболее пригодными для производства фарша пищевого мороженого являются тощие и маложирные рыбы, неоднозначно. Биденко М.С. и Рамбезой Е.Ф. для оценки качества мороженого рыбного фарша предложено использовать соотношение растворимых белковых фракций мышечной ткани рыб [11]. В промысловых условиях Рамбезой Е.Ф. и Рехиной Н.И. исследованы качество и сроки хранения пищевого мороженого рыбного фарша, приготовленного из таких видов, которые в большинстве относятся к рыбам пониженной товарной ценности. Растворимость мышечных белков рыб оценивалась условным белковым коэффициентом К, показывающим отношение солерастворимых белков к водорастворимым [12].
По величине К исследуемые рыбы были разделены на три группы:
I - рыбы (путассу, сайда, мерланг, тресочка Эсмарка) со сравнительно низким содержанием солерастворимых белков в мышечной ткани, К < 1 (0,58...0,68), содержание жира 0,8... 1,0 %;
II - рыбы (аргентина, хек, морской язык), для мяса которых К = 1 (0,8... 1,15), содержание жира 1,4...3,0 %;
III - рыбы (морской петух, карась, катран) со сравнительно высоким содержанием солерастворимых белков, К > 1 (1,15...1,25), содержание жира 3,2.. .6,2 %.
По результатам исследований физико-химических и органолептических свойств фарша делается вывод, что фарш, приготовленный из рыб I группы (особенно непромытый), интенсивно денатурирует при хранении, отличается низкими реологическими свойствами и плохо формуется. Фарш из рыб II и III групп (К = 0,81... 1,25) характеризуется хорошими и отличными реологическими свойствами, формуемостыо, консистенцией, а также имеет длительный срок хранения (6-8 месяцев). Для дифференцированного направления сырья на производство непромытого мороженого фарша авторами рекомендуется использовать рыбы с белковым коэффициентом К = 1,0..1,2 и жирностью 1,5...3,0 %. Рыбу с более высоким содержанием жира рекомендуется направлять на производство фарша мороженого промытого [12].
Анализируя представленные сведения, следует признать целесообразным использование в качестве объекта криообработки в пищевых целях следующих групп рыб:
1. Рыбы пониженной товарной ценности (малоценные, мелкие, нетоварного вида, с ослабленной консистенцией мышечной ткани и др.), новые глубоководные рыбы и прилов, а также рыбные отходы от производства филе, характеризующиеся условным белковым коэффициентом К = 1,0... 1,2 и жирностью Ж = 1,5...3,0 %.
2. Рыбы первой группы с меньшими значениями К и Ж с учетом необходимости разработки рекомендаций по введению технологических добавок в процессе приготовления полуфабриката, готового продукта или их холодильного хранения, необходимых для улучшения качественных показателей рыбного фарша.
Объектами криобработки могут также являться нерыбные виды промысла - антарктический криль, моллюски, ракообразные и др., в отношении которых может быть очевидно, что применяемые методы криообработки являются более эффективными, чем известные традиционные методы.
Среди различных специй и приправ, используемых в пищевой промышленности, особое место занимают такие овощные культуры, как чеснок и лук. Чеснок имеет ценные потребительские свойства: ароматические, вкусовые, антисептические и лечебные. Специфические вкус и аромат чеснока обусловлены содержанием в нем эфирных масел. Интенсивность аромата и острота вкуса зависят от сорта, возраста растения и условий его выращивания. Лук, так же как и чеснок, благодаря наличию углеводов, витаминов, эфирных масел и ароматических веществ широко применяют в питании и медицине.
Перед применением на предприятиях пищевой промышленности луковые овощи предварительно обрабатывают - отделяют имеющую высокую пищевую ценность мякоть от шелухи. Процесс отделения шелухи характеризуется низкой эффективностью. Механические способы обработки лука и чеснока базируются на двух методах сепарации: термическом (корешки, стебли и шелуху сжигают и удаляют из зоны сепарации, например, водой) и механическом (срезают стебли и корешки, затем механически снимают шелуху, которая удаляется из рабочей зоны машины посредством воздуха или воды) [13]. Машины, работающие по этим методам, отличаются сложностью конструкции, низкой эффективностью, высокими металлоемкостью и энергопотреблением. Сырье даже после машинной обработки нуждается в ручной доочистке.
Кроме того, луковые овощи сложно хранить перед их реализацией и использованием непосредственно на предприятии. Во время предварительной обработки требуется соблюдать температурно-влажностные режимы, само проведение этой обработки связано с необходимостью применения специального оборудования. От эффективности очистки луковых культур в значительной степени зависит качество выпускаемой продукции, в том числе ее вкус и аромат.
Между тем, только в мясной промышленности для выработки колбасных изделий в стране ежегодно потребляется более 4 тыс. т луковых овощей, поэтому проблема механизации их очистки актуальна [14].
Использование холодильной технологии производства луковых овощей значительно сокращает их потери. Во ВНИХИ разработана технология производства замороженных и измельченных луковых овощей, позволяющая их хранить с последующим восстанавливанием товарных качеств до 12 месяцев при замораживании до температуры 255 К или до 20 месяцев при температуре 243 К [15, 16]. Следует отметить, что за рубежом производство замороженных луковых овощей получило широкое распространение и только в США объем замороженного лука для общественного питания составляет 50 тыс. т в год [17].
Замороженные луковые овощи, как объект криообработки, являются практически идеальным сырьем, представляющим из себя двухкомпонентную смесь. В МГУПБ на базе проведенных исследований запатентована технологическая линия (А.С. 1533663) по производству замороженного лука и чеснока, в которой в качестве метода криоразделения использовано устройство для криоэлектросепарации [13, 18].
В МГУПБ разработан способ очистки кедровых орехов от сорных примесей и ядер орехов от скорлупы и шелухи для последующего применения их в качестве масличного сырья [1]. Ежегодно получают около 1,5 млн. т этого высококачественного пищевого сырья. При традиционном способе очистки орехов от оболочек механическим и пневмомеханическим способами потери сырья достигают 30 % [19]. Применение криоэлектросепарации позволяет исключить замасливание шелухи ореха при его обрушивании, что в конечном итоге приводит к увеличению выхода масла. При этом эффективность процесса разделения составляет 99,4 %.
Объектами криоразделения могут быть и жидкие пищевые продукты такие, как вино, пиво, различные фруктовые и овощные соки, молоко, кофе, чай и др.
В отношении этих продуктов осуществляют концентрирование выпариванием или замораживанием (криоконцентрирование) с целью получения пищевого концентрата. Криоконцентрирование состоит из двух основных этапов: кристаллизации и сепарирования.
На первом этапе часть находящейся в жидком продукте воды под действием низких температур превращается в лед, на втором - концентрат и кристаллы льда, имеющие различные плотности, разделяются под действием внешнего давления или центробежных сил [20, 21, 22].
Список использованной литературы:
1. Бабакин Б.С. Электротехнология в холодильной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1990. - 199 с.
2. Илюхин В.В. Физико-технические основы криоразделения пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1990. - 207 с.
3. Рогов И.А., Бабакин Б.С, Выгодин В.А. Электрофизические методы в холодильной технике и технологии. - М.: Колос, 1996.-336 с.
4. Хван Е.А. Совершенствование технологии производства рыбного фарша и его использование: Обзорная информация / ЦНИИТЭИРХ. - М., 1978. - Вып. 5. - 38 с. - Серия: Обработка рыбы и морепродуктов.
5. Андрусенко П.И., Лысова А.С., Попов Н,И. Технология рыбных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1989. - 135 с.
6. Андрусенко П.И. Малоотходная и безотходная технология при обработке рыбы. - М.: Агропромиздат. - 1988. - 112 с.
7. Борисочкина Л.И., Дубровская ТА. Технология продуктов из океанических рыб. - М.: Агропромиздат, 1988. - 208 с.
8. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 424 с.
9. Козмава А.В., Касьянов Г.И., Палагина И.А. Технология производства паштетов и фаршей. - Ростов н/Д: "МарТ", 2002. - 208 с.
10. Технология рыбных продуктов /В. П. Зайцев, И. В. Кизеветтер, Л.Л. Лагунов и др., - М.: Пищевая промышленность, 1965. - 648 с.
11. Биденко М.С., Рамбеза Е.Ф. Влияние соотношения растворимых белковых фракций мышечной ткани рыбы на качество мороженого рыбного фарша. - Труды АтлантНИРО, Калининград, 1978. - Вып.75.- С. 64-69.
12. Рамбеза Е.Ф., Рехина Н.И. Влияние химического состава мяса рыбы на качество и сроки хранения пищевого мороженого рыбного фарша// Рыбное хозяйство. - 1980, - №3. - С. 66-68.
13. Бабакин Б.С, Матвеев И.Н. Криосепарация - комплексное решение проблем переработки вспомогательного сырья // Мясная индустрия. - 2001.- №10. - С. 9 - 11.
14. Кузьмин М.П., Орловский В.М., Хорошкова И.Д. Технологический процесс производства нового вида продукции - чеснока замороженного измельченного: Экспресс-информация. - ЦНИИТЭИмясопром. - 1984. - №4. - С. 6 - 7.
15. Орловский В.М, Кудряшова С.Н., Бычихина Т.В. Новая технология производства замороженного лука-полуфабриката // Холодильная техника. - 1988. - №11. - СП - 14.
16. Рогов И.А., Бабакин Б.С., Илюхин В.В. Электросепарация сырья животного происхождения. Обзорная информация. - ЦНИИТЭИмясомолпром. - 1984. - 28 с.
17. The Directory of the Canning Freezing and Preserving Industries, 1980-81, 476 s.
18. Бабакин С. Б., Матвеев И.Н. Эффективность использования трибозарядки при очистке луковых овощей с применением криоэлектросепарации // Вестник Международной академии холода. - 2002. - №3. - С. 28 - 32.
19. Трепаков М.Р. Исследование физико-механических свойств орехов кедра сибирского и совершенствование способов их переработки. - Автореф. дисс. канд. техн. наук. - М., 1981. - 25 с.
20. Комяков О.Г. Низкотемпературное обезвоживание жидких пищевых продуктов (теория, исследования, интенсификация) - Дис... докт. техн. наук. - М., 1996. - 77 с.
21. Леончик Б.И., Касьянов Г.И., Шаззо Р.И. Термовлажностные и низкотемпературные процессы: Учебное пособие / МГУПП. - М., 1998. - 105 с.
22. Пап Л. Концентрирование вымораживанием. Перевод с венг. / Под ред. О.Г. Комякова - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
