книги из ГПНТБ / Сикорский, З. Технология продуктов морского происхождения

всего в росте кислотности жира, содержащегося в сушеном про­ дукте. Кислотность жира в сушеной говядине влажностью 7,5; 5,0 и 3,2% возрастает после 12-месячного хранения при темпе­ ратуре 293 К (20° С) от 0,6% до соответственно 14,9; 9,7 и 4,1%. Подобной активности липазы можно ожидать также в рыбных сушеных продуктах.

Из приведенного выше примера следует, что скорость фер­ ментативных реакций в сушеных продуктах с содержанием вла­ ги ниже критического уменьшается с понижением содержания воды в продукте. Такая зависимость обнаруживается не только в гидролитических реакциях, в которых вода является одним из субстратов реакции.

В сушеных продуктах, приготовленных из вареного сырья, ферментативные реакции обычно не могут идти из-за инактива­ ции ферментов под действием высокой температуры, хотя в от­ дельных случаях во время длительного хранения может насту­ пить реактивация фермента.

ЕСТЕСТВЕННАЯ СУШКА РЫБЫ

Методы сушки рыбы под действием солнца и ветра развились в странах, климат которых обеспечивает достаточно быстрое обезвоживание мяса, т. е. мясо обезвоживается прежде, чем про­ теолитические бактерии и плесени могут вызвать процессы пор­ чи. Такой климат господствует на побережье Норвегии, подвер­ женном действию постоянных ветров главным образом весной и летом при небольшой влажности воздуха на скалах. Там преж­ де всего изготовляют стокфиск и клипфиск тем более, что бога­ тые промысловые районы вблизи побережья обеспечивают доставку свежего тощего сырья.

П р и г о т о в л е н и е с т о к ф и с к а. Треска, предназначен­ ная для приготовления стокфиска, должна быть очень свежей и по возможности выловленной крючковыми орудиями лова или ставными неводами. Немедленно после вылова рыбу обескровли­ вают, обезглавливают, потрошат, удаляют 2/3 позвоночника вместе с черной пленкой. Разделанную и вымытую рыбу связы­ вают попарно хвостами и развешивают на деревянных жердях, укладываемых на специальные козлы, которые выставляют на солнечных продуваемых ветром местах. Естественная сушка до конечного содержания влаги в рыбе 13—16% продолжается в этих условиях шесть—восемь недель, а во влажную погоду до трех месяцев. Сушеный стокфиск укладывают в вороха, пере­ вязывают проволокой или упаковывают кипами в мешковину. Готовый продукт должен обладать большой способностью к ре­

гидратации.

П р и г о т о в л е н и е к л и п ф и с к а. Пластины соленой трески (см. гл. VII) укладывают кожей вниз на прибрежных ска­

350

лах или на деревянных решетках в солнечных местах. Сушку производят днем, на ночь рыбу складывают в вороха и накры­ вают брезентом во избежание ее увлажнения. Через несколько дней ее укладывают высокими штабелями и нагружают сверху камнями, что обеспечивает диффузию воды в верхние слои, затем снова сушат. В течение примерно шести недель содержание во­ ды в рыбе уменьшается с 55—60 до 20—40%.

СУШКА РЫБЫ В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Во избежание потерь продукта вследствие неблагоприятных условий при естественной сушке, а также для сокращения про­ изводственного цикла применяется несколько типов промыш­ ленных сушильных установок, обогреваемых .при помощи раз­ личных источников тепла. Большое число сушильных туннелей для производства клипфиска построено в Канаде. При темпе­ ратуре 297К (24° С), относительной влажности в пределах 45—55% и скорости движения воздуха от 1,1 до 1,5 м/с соленая треска высушивается примерно за 40 ч [19].

Ценглевич [7] и Воскресенский [43] дают описание ряда сушильных установок, применяемых в рыбной промышленности Советского Союза.

Во время второй мировой войны Каттингом на исследова­ тельской станции Торри была разработана технология горячей

правлялось исключительно свежее сырье. После тщательной мойки рыбы филетировали, филе варили в течение 30 мин ост­ рым паром при давлении 13729,3 Па. При этом вытекало от 20 до 40% сока. Вареное мясо рыбы измельчали на сетке с диа­ метром отверстий 9—13 м. Образовавшуюся массу расклады­

358 К (80—85° С), а в конце 338—343 К (65—70° С), скорость движения воздуха 3—5 м/с. Для предотвращения быстрого размножения бактерий снижали относительную влажность воздуха в первый час сушки до уровня, отвечающего темпера­ туре влажного термометра примерно 323 К (50° С). Сушка то­ щей рыбы от первоначальной влажности 2,7 до 0,1 г/г сухого чвещества продолжалась около 4 ч. Высушенный фарш упако­ вывали в консервные банки в атмосфере азота. Содержание воды в пределах 2—12% не оказывало (согласно критериям качества того времени) заметного влияния на сохранность про­ дукта; при температуре 283—288 К (10—15° С) он мог хранить­ ся несколько лет.

351

СУБЛИМАЦИОННАЯ СУШКА РЫБЫ

Традиционно высушенная рыба подвергается сильной усад­ ке и при регидратации очень медленно впитывает воду. Клипфиск, кроме того, требует отмочки в течение примерно 12 ч для удаления избытка соли. Продукт не впитывает во время регид­ ратации всего количества удаленной воды, поэтому даже после тщательной кулинарной обработки остается твердым и сухим. Относительно лучшее качество имеет рыбный фарш, высушен­

из измельченной рыбы, которые по вкусу и запаху, однако, не­ сколько отличаются от продуктов, изготовленных из свежего сырья.

Лучшим из известных методов сушки с точки зрения качест­ ва продукции является сублимационная сушка. Кусочки мяса трески, высушенные с применением сублимации, сжимаются минимально, сохраняя первичные формы, и очень быстро впи­ тывают влагу (в течение 2—3 мин до содержания воды 3,5 г/г сухого вещества). Изменения вкуса относительно невелики. Поэтому в течение последнего десятилетия во многих исследо­ вательских центрах, особенно при промышленных предприяти­ ях, решаются технологические и инженерно-экономические проблемы этого метода сушки, касающиеся сублимационной сушки фруктов и овощей, мяса, более дорогих видов рыбы, и прежде всего ракообразных [22].

Сущность процесса состоит в удалении воды из заморожен­ ного продукта путем сублимации льда, происходящей при низ­ кой упругости водяного пара в атмосфере. Благодаря замора­ живанию рыба не сжимается во время сушки, что облегчает выделение водяных паров из продукта по мере уменьшения количества льда в верхних его слоях. Если при традиционной сушке фактором, ограничивающим скорость массообмена, яв­ ляется диффузия воды, то при сублимационной сушке продол­ жительность процесса зависит главным образом от скорости проникновения тепла внутрь продукта.

Скорость теплообмена уменьшается по мере убывания коли­ чества льда, так как постепенно снижается теплопроводность продукта.

Замораживание рыбы, предназначенной для сублимацион­ ной сушки, может произойти в сушильной установке вследствие падения давления ниже 599,85 Па. При этих условиях испаряю­ щаяся вода отбирает у продукта тепло испарения, что после удаления 10—20% воды вызывает падение температуры ниже криоскопической точки. На практике замораживают продукт таким способом, который позволяет избежать денатурационных изменений мышечных белков. Лучшие результаты дает обычно замораживание рыбы до температуры 255 К (минус

352

18° С) и хранение продукта в заморо­ женном состоянии до удаления из мя­ са по меньшей мере 90% воды.

Сублимационная сушка под ва­ куумом. Упругость водяного пара в ат­ мосфере над продуктом можно снизить путем удаления воздуха в сушильной установке при помощи вакуумных на­ сосов, конденсации водяных паров в конденсаторе со значительно более ни­ зкой температурой или путем погло­ щения паров воды при помощи физи­ ческих или химических средств сушки. Чаще всего применяются два первых способа. Давление обычно требуется снизить до 13—133,3 Па. От давления зависит температура сублимации, при

давлении 133,3 Па она составляет 256 К (минус 17°С), а при дав­ лении 399,9 Па — 268 К (минус 5° С). Водяные пары конденси­ руются на поверхности плит температурой 243—238 К (минус 30 — минус 35°С), помещенных непосредственно в сушильной ус­ тановке как можно ближе к продукту (рис. 172).

Для поддержания высокой скорости сублимации следует под­ водить достаточное количество тепла также к глубоким слоям тканей. Пористая структура сублимированных продуктов снижает скорость подвода тепла, а следовательно, и скорость обезвожива­ ния. В современных установках для сублимационной сушки продукт чаще всего нагревают при подведении тепла за счет теплопроводности и облучения. Кусочки рыбы укладывают на поддоны из вальцованного алюминия, устанавливаемые на полках, которые нагреваются горячей водой. Поддоны легко принимают тепло от плит, нагревая продукт, а благодаря не­ ровной поверхности поддонов не возникает затруднений с отво­ дом пара от продукта. Для облегчения массообмена сушат не филе, а куски рыбы, нарезанные поперек, т. е. перпендикулярно направлению мышечных волокон. Гладкие поддоны вследствие очень плотного контакта с поверхностью мяса настолько задер­ живали бы отвод пара, что при интенсивном нагревании про­ дукта происходило бы его размораживание, и вместо сублима­ ционной сушки имела бы место обычная вакуумная сушка.

ния. Во время сублимации продукт должен оставаться заморо­ женным до 256—253 К (до минус 17 — минус 20° С); темпера­ тура греющих плит не должна превышать 60—70° С, а конечная

температура продукта — 235 К (минус 38° С). При давлении от 93 до 133 Па рыба должна потерять требуемое количество вла-. ги за 7 ч.

Технические данные нескольких установок для сублимацион­ ной сушки приведены в табл. 46.

Безвакуумная сублимационная сушка. Широкому применению сублимационной сушки в промышленном масштабе мешают трудности, возникающие при производственных разработках

давлении с содержанием водяных паров, имеющих более низ­ кую упругость, чем пары над поверхностью продукта). Субли­ мация льда происходит со скоростью, зависящей от разности между упругостью насыщенного пара над продуктом и парци­ альным давлением его в окружающем газе. Тепло испарения в этом случае чаще всего подводится путем конвекции от высу­ шивающего средства, температура которого выше температуры продукта.

Удаление влаги из газа проводится обычно в абсорберах, на­ полненных силикагелем или активированной окисью алюминия.

Продолжительность безвакуумной сублимационной сушки

354

обычно в 2—3 раза больше продолжительности сушки под ваку­ умом, но конструкция установок очень проста из-за отсутствия вакуумной аппаратуры.

Проводятся также лабораторные исследования по безвакуумной сублимационной сушке с применением безводного раство­ рителя, из которого вода удаляется с применением высушиваю­ щих средств.

Лед из замороженного продукта растворяется в жидкости и поглощается высушивающим средством.

Качество сублимированных продуктов. При сублимации в меньшей степени, чем при других методах, изменяются свойст­ ва продукта, однако рыба после регидратации по качеству уступает свежей. Сублимированная креветка практически пол­ ностью поглощает удаленное в процессе сушки количество воды, но консистенция ее мяса, несмотря на это, несколько суховата. Поглощенная вода нс подвергается сильному связы­ ванию, и ее можно легко выжать из мяса. В результате варки происходит значительная усадка мяса, сопровождающаяся увеличением твердости его консистенции и уменьшением сочно­ сти, которые обусловливают ухудшение качества сублимиро­ ванных креветок по сравнению с качеством свежих. Поэтому ведутся поиски такой технологии, которая позволила бы полу­ чить продукт еще более высокого качества. Предпринимались попытки подвергать сырье перед сушкой тепловой обработке. Однако оказалось, что креветки, сублимированные после пред­

рыбы можно судить не только по количеству воды, которое она

поглощенная вода удерживается в мясе только под действием капиллярных сил, то большая часть ее отделяется от волокон во время кулинарной обработки и получается продукт, кон­ систенция которого напоминает консистенцию соломы. Субли­ мационная сушка рыбы вызывает определенное уменьшение водоудерживающей способности ее мяса. Удаление воды во время сушки сопровождается сближением и освобождением актомиозиновых цепей, образованием дополнительных водород­

щей способности сублимированного мяса, подвергнутого регид­

дится в 0,2 М водном растворе хлористого натрия, 0,01 М вод­ ном растворе хлористого калия и 0,5 М растворе аскорбата натрия [15], без изменения вкуса мяса.

Сублимацию применяют в биохимических лабораториях в качестве метода сохранения белков, однако общие изменения за счет денатурации в продуктах, высушенных сублимацией, могут быть довольно значительными. Установлено, что в ре­ зультате замораживания и сублимации активность АТФ-азы миозина уменьшается в целом на 50%, при этом около 66%

гак как пористая структура тканей способствует проникнове­ нию кислорода в их глубокие слои.

Хорошим способом предотвращения окисления является наполнение сублиматора азотом после окончания сушки, пе­ ред открытием вентиля, соединяющего сублиматор с атмосфе­ рой.

Обязательным условием эффективного предотвращения окис­ ления рыбы является упаковка ее в атмосфере, не содержащей кислорода.

Во время хранения в мясе сублимированной рыбы проходят реакции побурения типа реакций Майяра. Тарр и Гэдд [38] установили, что ферментативное окисление рибозы и глюкозы, содержащихся в сырье, значительно уменьшает побурение мяса во время хранения, особенно если удалено около 90% сахаров. Авторы утверждают, что добавление двуокиси серы или анти­ окислителя, а также удаление свободных сахаров может уве­ личить допустимый срок хранения рыбы сублимационной сушки.

При сублимационной сушке и хранении высушенного про­ дукта часть микрофлоры погибает, число погибших микроорга­ низмов зависит от вида микрофлоры, а также условий проведе­ ния процесса.

После регидратации сублимированные продукты теряют спо­ собность к длительному хранению и быстро портятся в зависи­ мости от температуры хранения.

356

ПРОИЗВОДСТВО РЫБНЫХ БЕЛКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И БЕЛКОВЫХ ПРЕПАРАТОВ

Белки, содержащиеся в мясе рыбы, можно использовать для обогащения аминокислотного состава традиционных мучных блюд, прежде всего в тех странах, население которых ощущает дефицит в пищевом животном белке.

Недоедание большей части населения земного шара, особен­ но в развивающихся странах, вызвано не столько малым содер­ жанием белка в пищевых продуктах, сколько его неполноцен­ ностью.

В тех странах, в которых основным пищевым продуктом яв­ ляется хлеб, наблюдается, особенно у детей в возрасте от 1 до 5 лет, болезнь, вызванная дефицитом белка — детская пеллагра.

Это заболевание можно предотвратить добавлением в рацион питания животного белка или обогащением хлебных продуктов недостающими аминокислотами.

Белки всех зерновых отличаются недостаточным содержани­ ем таких незаменимых аминокислот как лизин, треонин, трипто­ фан. Правда, выведен сорт кукурузы со значительно более высо­ ким содержанием лизина и триптофана.

Добавление около 0,4% лизина и треонина к пшенице, рису, просу, сорго, ячменю или овсу улучшает биологическую цен­ ность белков этих зерновых настолько, что она соответствует биологической ценности казеина. В кукурузу вместо треонина необходимо добавлять триптофан. В настоящее время лизин производят в промышленном масштабе ферментативным мето­ дом, его цена составляет около 2 долларов за 1 кг. На обогаще­ ние растительной диеты одного ребенка лизином в течение го­ да должно затрачиваться около 30 центов [18]. Тем не менее производство треонина и триптофана пока еще не достигло масштабов, удовлетворяющих потребности в этих аминокисло­ тах.

Обогащение белками основного рациона питания населения развивающихся стран должно основываться на использовании местного доступного сырья.

В связи с этим ФАО в течение многих лет проводит и орга­ низует мероприятия по разработке дешевого и производитель­ ного метода производства пищевой муки или рыбного белково­ го концентрата (РБК) с высокими вкусовыми и пищевыми свойствами.

Во многих странах уже изготовляют ряд продуктов такого типа, некоторые из них успешно используются в качестве добав­ ки к хлебобулочным и даже кондитерским изделиям.

Попытки изготовления рыбных белковых концентратов в Южной Африке предпринимались уже за несколько лет до начала второй мировой войны. В послевоенные годы производ­

357

ство белковых концентратов с разной -степенью удаления запа­ ха было освоено в Норвегии, Швеции, Чили, Перу, Марокко и других странах.

Несколько предприятий США изготовляют белковые концент­ раты разного типа.

Пищевую рыбную муку, концентраты и белковые препара­ ты можно разделить на несколько типов в зависимости от свойств, а также качества сырья, используемого для их полу­ чения.

Пищевая рыбная мука (концентрат) является продуктом, получаемым из неразделанной или потрошеной рыбы, рыбных отходов или кормовой рыбной муки в результате удаления фи­ зическими методами жира и пахучих веществ, а также допол­ нительного измельчения и просеивания. В то же время белко­ вый препарат получают выделением из неразделанной рыбы или мяса рыбы, а иногда также из рыбной муки или пищевого концентрата определенных белковых фракций или продуктов разложения белков химическими или биохимическими мето­ дами.

В зависимости от свойств рыбная мука и белковые препара­ ты делятся на растворимые и нерастворимые в воде. С точки зрения органолептических свойств рыбные концентраты и пре­ параты можно разделить на полностью освобожденные от за­ паха и жира (тип А), частично освобожденные от запаха и жи­ ра (тип В) и не подвергнутые обработке, улучшающей их орга­ нолептические свойства (тип С). Универсальное применение может найти только продукт типа А, так как он будучи добав­ ленным в различные блюда или изделия даже в относительно больших концентрациях (около 5%) не обнаруживается по ор­ ганолептическим признакам. Рыбная мука и препараты типов В и С заметно изменяют вкусовые свойства и запах пищевых продуктов, поэтому не во всех странах население с охотой потребляет эти продукты.

С точки зрения качества сырья рыбная белковая мука, пре­ параты и концентраты делятся на продукты, приготовленные из тощих рыб, и продукты, выработанные из жирных рыб.

ленной утилизации отходов. Качество такого концентрата зави­ сит от свежести сырья, применяемого для производства исход­ ной рыбной муки, метода ее изготовления, а также от эффек­ тивности процесса обезжиривания и удаления запаха. Продукт получается сравнительно дешевым благодаря тому, что воду из рыбы удаляют в ходе прессования или центрифугирования, а также в сушилках при помощи глухого пара или отходящих газов.

358

Кроме того, предприятие, перерабатывающее рыбную муку, имеет в течение всего года сырье, доставляемое по графику, в противоположность предприятию, получающему свежую рыбу, доставка которой носит сезонный характер.

Оказалось, что рыбная мука, защищенная от окисления путем герметичной упаковки в полиэтиленовые пакеты, в качестве сырья для производства концентрата немногим уступает свежей рыбе.

Дреости [13] изготовлял белковые концентраты из кормо­ вой муки уже в 1937 г., а 20 лет спустя в ЮАР обогащали хлеб добавлением 5% рыбного белкового концентрата, полученного путем экстракции рыбной муки этиловым спиртом. Оптималь­ ная концентрация этанола составляла 92% по объему. При этих условиях пятикратная экстракция снижала содержание

п р о д у к т а до этого предела перед обезжириванием и удалением запаха предотвращает разбавление спирта и облегчает его очистку перед повторным использованием в качестве раствори­ теля.

Экстракция при температуре кипения дает лучший про­ дукт, чем холодная экстракция. Загрязнение растворителя уксусным альдегидом уменьшает степень экстракции липидов и ухудшает качество концентрата.

Дреости проводил также экстракцию жира из рыбной муки гексаном, азеотропной смесью, состоящей из 21% этанола и 79% гексана, а также бутиловым спиртом. В этих случаях ка­ чество концентрата было худшим, чем при использовании эти­ лового спирта-ректификата.

В то же время мука, обезжиренная спиртом (этиловым) и до­ полнительно освобожденная от запаха экстракцией горячей во­ дой, имела паивысшее качество. Промывка муки водой вызыва­ ла потери белка в количестве 5—12% в зависимости от качества сырья.

Белковый концентрат, полученный экстракцией этиловым спиртом, обладает гигроскопическими свойствами, как и исход­ ная мука.

При содержании воды 7 и 10% равновесная относительная влажность воздуха при температуре 313 К (40° С) составляет соответственно 40 и 75%.

Стаховский [35, 36] удалял запах кормовой рыбной муки промышленного производства, имеющей хорошее качество, и получал продукт, пригодный для добавки в хлебобулочные из­ делия и использования в качестве сырья при получении гидро­ лизата, служащего приправой [37]. Продукт получался по сле­ дующей схеме:

359