Россия
Рассматриваются инновационные способы переработки агропищевого сырья. Проанализирована структурная схема переработки растительного и животного сырья с использованием современных технологических приемов. Выполнен обзор научно-технической и патентной литературы, результаты которого позволили определить основные направления дальнейших исследований в области комплексной переработки рыбного и растительного сырья. Сформулированы этапы перехода от традиционных агропищевых технологий к энерго-сберегающим. Приведены возможности обогащения рыбоовощных продуктов белковыми гидролизатами из мяса рыб малоценных пород. Предложено использовать в качестве антиоксидантных обогатителей СО2-экстракты из пряно-ароматического и лекарственного растительного сырья. Для удаления части влаги из рыбного и растительного сырья рекомендовано использовать в качестве сушильных агентов нагретые инертные газы под действием электромагнитного поля низкой частоты. К числу высокотехнологичных приемов относится использование в рецептурах продуктов легкой воды с пониженным содержанием дейтерия, обогащения химического состава продуктов СО2-экстрактами пряностей, обработка сырья аргоном и электромагнитным полем низкой частоты, использование биоразрушаемых упаковочных материалов.
инновационные технологии, рыборастительные продукты, овощи, СО2-экстракты, реологические свойства
Введение
Одним из путей совершенствования технологии комбинированных продуктов является обогащение их антиоксидантными и иммуностимулирующими добавками. Разработана технология получения антиоксидантных растительных добавок с помощью жидкого диоксида углерода [1]. На примере публикаций инженеров-технологов рыбной промышленности Астраханского государственного технического университета и сотрудников кафедры «Технология товаров и товароведения» можно проследить динамику развития рыбоперерабатывающей отрасли. В период преодоления дефицита белковой продукции и снижения ее себестоимости упор был сделан на использование мяса рыб малоценных пород с добавлением овощей [2]. Оптимальное соотношение компонентов в рецептурах рыбоовощных паштетов достигалось методами математического планирования эксперимента [3]. Для придания продукту аромата копченостей в рецептуру добавляли коптильный экстракт.
Улучшить функциональные и потребительские свойства рыбных котлет удалось за счет добавки в фарш крупы (10 %) и овощей (40 %) [4]. При этом овощи и рыбное филе измельчали в мясорубке, а крупы доизмельчали в дробилке (0,5–1,0 мм). К более высоким технологиям относится конструирование фаршированных рыбоовощных продуктов. Разработана рецептура фаршированного перца сладкого с рыбоовощной начинкой, оформленная в виде замороженного полуфабриката [5]. В состав начинки входили редко используемые крупы булгур, киноа и кускус.
Из более ранних запатентованных разработок следует отметить рыбоовощной продукт с рыбой, капустой, луком, морковью, крупами и СО2-экс-трактами [6]. Полученную из продуктов смесь измельчали, протирали, гомогенизировали, стерилизовали и шприцевали в оболочку. Аналогичный запатентованный продукт – комбинированные рыбо-овощные сосиски из рыбы, круп, овощей и экстрактов – имели увеличенный срок хранения и сравнительно высокие вкусовые показатели [7].
В состав комбинированных рыборастительных продуктов входят легкоусвояемые белки с набором незаменимых аминокислот и эссенциальные жирные кислоты, входящие в рацион питания людей, работающих в промышленных холодильниках для хранения рыбного сырья [8]. Для стабилизации состава комбинированных продуктов предложены загустители и бактерицидные фитопрепараты [9]. Новые технологические приемы обработки животного и растительного сырья включаются в рабочие программы для обучения бакалавров технических и технологических вузов [10]. К инновационным приемам обработки слабосозревающего рыбного сырья относится использование протеолитических ферментов из внутренностей хищных рыб [11]. Включение в состав рецептур продуктов питания переработанного пряно-ароматического сырья позволяет придавать продукту не только приятный вкус и аромат, но и антиоксидантные свойства [12].
Сбалансированный по основным пищевым и биологически активным компонентам рыборастительный продукт предназначен для питания людей умственного труда [13]. Использование в рецептурах коллагена и гидроколлоидов повышает вязкость дисперсионной среды, благодаря чему паштетная масса не расслаивается [14]. В процессе деятельности рыбоперерабатывающего предприятия появляется необходимость рационально утилизировать бумажные и полимерные упаковочные материалы и ветошь, загрязненную нефтепродуктами [15]. Из ранее запатентованных продуктов представляют интерес консервы «Пикша, обжаренная в томатном соусе», в состав заливки которых входит гидратированный СО2-шрот из семян тыквы [16]. Проанализирован уровень потребительского спроса и вкусовых предпочтений респондентов при приобретении рыбных продуктов [17].
Выполненный обзор научно-технической и патентной литературы позволил определить основные направления дальнейших исследований.
Инновационные решения переработки агропищевого сырья
На рис. 1 приведены инновационные решения в переработке агропищевого сырья, в частности возможности обогащения рыборастительных продуктов белковыми гидролизатами из мяса рыб малоценных пород. Предложено использовать в качестве антиоксидантных обогатителей СО2-экстракты из пряно-ароматического и лекарственного растительного сырья.
Рис. 1. Инновационные решения в переработке агропищевого сырья
Fig. 1. Innovative solutions in processing the agro-food raw materials
Для удаления части влаги из рыбного и растительного сырья рекомендовано использовать в качестве сушильных агентов нагретые инертные газы под действием электромагнитного поля низкой частоты.
Наиболее ответственным и важным с точки зрения микробиологической безопасности является процесс стерилизации комбинированного рыборастительного сырья. Существенно снизить термическую деградацию биологически активных веществ оказалось возможным за счет применения нового способа стерилизации образцов холодной аргоновой плазмой.
Разработка структурной схемы переработки растительного и животного сырья с использованием современных технологических приемов
На рис. 2 приведена структурная схема переработки животного, зернового, овощного сырья и плодовых выжимок с использованием современных технологических приемов.
Согласно рис. 2 к числу высокотехнологичных приемов относится использование в рецептурах продуктов легкой воды с пониженным содержанием дейтерия, обогащения химического состава продуктов СО2-экстрактами пряностей, обработка сырья аргоном и электромагнитным полем низкой частоты, использование биоразрушаемых упаковочных материалов.
Оценка реологических свойств рыбного фарша с добавлением круп и овощей
В ходе исследования изучено изменение влагоудерживающей способности и определена консистенция рыбного фарша при добавлении в него круп и овощей для создания рыборастительных продуктов. Для приготовления фарша использовали мясо рыб, выращенных в установке с замкнутым циклом водоснабжения. Практический интерес представляет возможность определить влагосвязывающую способность и влагоудерживающие свойства комбинированных рыборастительных фаршей.
Результаты определения массовой доли влаги, влагосвязывающей способности и влагоудерживающих свойств рыбного фарша с крупами представлены в табл. 1.
Рис. 2. Структурная схема переработки растительного и животного сырья
с использованием современных технологических приемов
Fig. 2. Block diagram of plant and animal raw materials processing by using modern technological methods
Таблица 1
Table 1
Реологические свойства рыбного фарша с добавками круп
Rheological properties of minced fish supplemented with cereals
|
Образцы |
Массовая доля влаги фарша с добавками, % |
Влагосвязывающая способность фарша |
Влагоудерживающие свойства фарша |
|||
|
10 % |
15 % |
10 % |
15 % |
10 % |
15 % |
|
|
Фарш тиляпии |
77,1 |
65,5 |
73,5 |
71,2 |
63,6 |
72,3 |
|
Фарш с овсяной крупой |
65,0 |
64,6 |
77,0 |
77,8 |
74,3 |
75,0 |
|
Фарш с манной крупой |
63,2 |
62,7 |
77,3 |
77,8 |
75,9 |
76,2 |
|
Фарш с рисовой крупой |
64,3 |
64,5 |
78,8 |
79,3 |
77,6 |
77,9 |
Установлено, что при добавлении круп в рыбный фарш его способность белка связывать влагу увеличивается, что обеспечивает более плотную легкоформующуюся структуру. При добавлении 15 % круп в рыбный фарш его влагоудерживающие свойства повышаются, что обеспечивает увеличение выхода готовых продуктов.
Результаты определения массовой доли влаги, влагосвязывающей способности и влагоудерживающих свойств фарша канального сома с добавками овощей представлены в табл. 2.
Таблица 2
Table 2
Реологические свойства рыбного фарша с добавлением овощей
Rheological properties of minced fish supplemented with vegetables
|
Образцы |
Массовая доля влаги |
Влагосвязывающая |
Влагоудерживающие свойства фарша |
|||
|
10 % |
15 % |
10 % |
15 % |
10 % |
15 % |
|
|
Фарш канального сома |
77,5 |
78,0 |
73,2 |
73,0 |
61,3 |
72,5 |
|
Фарш с морковью |
77,7 |
78,0 |
72,4 |
72,9 |
72,2 |
72,7 |
|
Фарш с кабачками |
77,9 |
78,1 |
74,7 |
74,5 |
72,7 |
73,4 |
|
Фарш со свеклой |
77,6 |
77,9 |
73,0 |
73,8 |
71,7 |
72,0 |
Согласно данным табл. 2 при добавлении 15 % овощей влагосвязывающая способность фарша уменьшается, что может привести к обводнению фаршевых масс, также при добавлении 15 % овощей влагоудерживающие свойства фарша увеличиваются, что обеспечивает сочность готовых продуктов.
Заключение
Проанализировано состояние проблемы переработки рыбного сырья и предложены инновационные пути с использованием современных технологических приемов. Сформулированы этапы перехода от традиционных агропищевых технологий к энерго- и ресурсосберегающим. Рассмотрены возможности обогащения рыборастительных продуктов белковыми гидролизатами из мяса рыб малоценных пород. Предложено использовать в качестве антиоксидантных обогатителей СО2-экстракты из пряно-ароматического и лекарственного растительного сырья. Дана оценка реологических характеристик рыбного фарша с добавлением круп и овощей.
1. Занин Д. Е., Касьянов Д. Г. Разработка технологии извлечения антиоксидантов из растительного сырья методом газожидкостной СО2-экстракции // Изв. высш. учеб. заведений. Пищевая технология. 2022. № 2-3 (386-387). С. 39-45.
2. Золотокопова С. В. Моделирование рецептур рыбоовощных фаршевых изделий из малоценных видов рыб // Изв. вузов. Пищевая технология. 2007. № 3 (298). С. 95-97.
3. Золотокопова С. В., Проталинский О. М., Лучшева И. С., Лебедева Е. Ю. Математическое моделирование рецептур новых поликомпонентных продуктов из малоценных видов рыб // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыбное хозяйство. 2011. № 1. С. 110-115.
4. Золотокопова С. В., Касьянов Г. И., Золотокопов А. В., Лебедева Е. Ю. Функционально-техноло-гические свойства рыборастительного фарша // Изв. вузов. Пищевая технология. 2020. № 4 (376). С. 44-47.
5. Касьянов Г. И., Золотокопова С. В., Магомедов А. М. Особенности технологии фаршированного рыборастительного продукта, обогащенного СО2-экстрактами // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыбное хозяйство. 2019. № 2. С. 86-93.
6. Пат. RU № 2088117. Способ получения рыбоовощного продукта / Касьянов Г. И., Квасенков О. И., Золотокопова С. В. № 95116454/13; заявл. 19.09.1995; опубл. 27.08.1997.
7. Пат. RU № 2090102. Способ производства рыбоовощного продукта / Касьянов Г. И., Квасенков О. И., Золотокопова С. В. № 95116259/13; заявл. 19.09.1995; опубл. 20.09.1997.
8. Касьянов Д. Г. Стратегия рационального питания людей, находящихся в условиях низких температур // Повышение качества и безопасности пищевых продуктов: материалы X Всерос. науч.-практ. конф. (Махачкала, 19-20 ноября 2020 г.). Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2020. С. 49-52.
9. Косенко О. В., Фомин С. В., Шейкина Е. В. Особенности проектирования стабилизированных пищевых продуктов с использованием мясного, растительного сырья и фитопрепаратов // Развитие науки и практики в глобально меняющемся мире в условиях рисков: материалы XII Междунар. науч.-практ. конф. (Москва, 22 июля 2022 г.). М.: ИРОК, 2022. С. 176-182.
10. Косенко О. В., Медведев А. М. Условия формирования информационной компетентности бакалавров технологических вузов // Совершенствование технологии консервирования сырья растительного и животного происхождения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Краснодар, 18 мая 2021 г.). Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2021. С. 286-289.
11. Косенко О. В., Шубина Л. Н., Стриженко А. В., Белоусова С. В., Мухин А. М., Янковенко Е. В. Инновации в технологии производства рыборастительных пресервов из слабосозревающих видов рыб // Актуальные проблемы современной науки: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов, магистрантов и студентов (Краснодар, 25 апреля 2019 г.). Краснодар: Изд-во Рос. ун-та кооперации, 2019. С. 210-216.
12. Лебедева Е. Ю., Неваленная А. А., Золотокопова С. В., Миронов А. И. Исследование потребительских предпочтений рыбной кулинарной продукции // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. 2022. № 1 (73). С. 37-42.
13. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU № 2019618109. Программа для прогнозирования биологической ценности продуктов питания для людей умственного труда / Матвеев В. С., Касьянов Г. И., Николаев О. В., Колесник H. С., Косенко О. В. № 2019616953; зарег. 14.06.2019; опубл. 26.06.2019.
14. Палагина И. А., Золотокопова С. В. Дисперсные системы в биосфере. Астрахань: Изд-во АГУ, 2003. 130 с.
15. Палагина И. А., Золотокопова С. В., Сеитова С. А., Литвинова З. Г. Совместная утилизация нефтесодержащих и полимерных отходов // Безопасность жизнедеятельности. 2011. № 8. С. 33-35.
16. Пат. RU № 2518391. Способ производства консервов «Пикша, обжаренная в томатном соусе» / Иванова Е. Е., Квасенков О. И., Касьянов Д. Г., Малашенко Н. Л., Павлова Л. М. № 2012157156/13; заявл. 27.12.2012; опубл. 10.06.2014.
17. Шубина Л. Н., Запорожская С. П., Касьянов Д. Г., Косенко О. В. Возможности расширения ассортимента рыбной продукции // Повышение качества и безопасности пищевых продуктов: материалы X Всерос. науч.-практ. конф. (Махачкала, 19-20 ноября 2020 г.). Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2020. С. 66-70.
