Научное обоснование и разработка технологии рыбных паштетов на основе рационального использования наваги и красноперки

Во введении обоснована актуальность темы исследования,
определены цель и задачи, изложены научная новизна и
практическая значимость, представлены основные положения,
выносимые на защиту.
В главе 1 «Научные и практические предпосылки
разработки технологии рыбных паштетов из дальневосточных
рыб» приведены данные о современном состоянии производства и
научных направлений в области технологии рыбных паштетов, а
также анализ рациональных способов использования вторичного
рыбного сырья в технологии этой группы продукции. На основе
проведенного анализа сформулированы цели и задачи работы.
В главе 2 «Методология, материалы и методы
исследований»представленапрограммно-целеваясхема
проведения исследований (рис. 1), отражающая многоступенчатость
и взаимосвязь различных этапов исследований.
Объектами исследований являлись мороженые навага
дальневосточная (Eleginus gracilis (Til.) и красноперка
дальневосточная (Tribolodon hakonensis (Gunth.) соответствующие
требованиям (ГОСТ 32366-2013), а также полуфабрикаты на их
основе: мышечная ткань, термообработанные полуфабрикаты,
бульоны на основе кожи и костно-мышечных отходов от разделки,
готовая продукция. Функцией отклика являлись органолептические,
структурно-механические показатели объектов, их пищевая и
биологическая ценность и микробиологическая безопасность.
Вработеиспользованыстандартныеметоды:
органолептические,физико-химические,реологические,
биологические, микробиологические и статистические.
Отбор проб для анализа образцов проводили в соответствии
с ГОСТ 31339-06. Органолептическую оценку исследуемых
объектов выполняли в соответствие с ГОСТ ISO 8586-2015 и ГОСТ
ISO5492-2014, используя балльные шкалы в соответствии с
рекомендациямиТ.М.Сафроновой(Сафронова,2014).
Исследование размерно-массового состава проводили по
«Методике технохимического исследования рыб…» (1966). Общий
химический состав и водоудерживающую способность определяли
по ГОСТ 7636-85.
Эмульгирующую способность и стабильность эмульсии
определяли известными методами (Антипова, 2001). Содержание
водорастворимых и солерастворимых белков определяли путем
экстракции (Головин, 1978).
Рисунок 1 – Программно-целевая схема исследований

Для характеристики структурообразующих свойств рыбного
сырья использовали коэффициент структурообразования (Кст) и
условно-белковый коэффициент (Кб) (Рамбеза, 1980).
Измерение температуры осуществляли с помощью
цифрового термометра Checktemp 1 HI 98509. Реологические
свойства измельченной мышечной ткани определяли на
ротационном вискозиметре Брукфильда Fungilab ALPHA.
Содержаниесухихвеществвбульонахопределяли
рефрактометрическим методом – с применением рефрактометра
ИРФ-454 Б2М. Кинематическую вязкость бульонов – с
применением капиллярного вискозиметра ВПЖ-4, поверхностное
натяжение – с применением сталагмометра СТ-1 (Михеева, 2009).
Относительную биологическую ценность (ОБЦ) определяли
с помощью индикаторного организма Tetrahymena pyriformis
(Шульгин, Шульгина, 2006). Сроки годности готовой продукции
устанавливали по МУК 4.2.1847-04. Подготовку образцов для
микробиологических исследований проводили по ГОСТ 31904-
2012, определение микробиологических исследований по ГОСТ
10444.15-94, ГОСТ 31747-2012, ГОСТ 31659-2012, ГОСТ 10444.12-
2013 на соответствие требованиям безопасности установленным
СанПиН 2.3.2.1078-01 и ТР ЕАЭС 040/2016 «Технический
регламент Евразийского экономического союза «О безопасности
рыбы и рыбной продукции».
Расчет инновационности технологии рыбных паштетов из
наваги и красноперки в ассортименте осуществляли методом,
предложенным профессором В.А. Гроховским (2012).
В работе применяли методы математического планирования
эксперимента; ортогональный центральный композиционный план
второго порядка для двух факторов; статистической и
графоаналитической обработки опытных данных с использованием
программных пакетов Table Curve 3d v4 и Microsoft Excel-2010. Для
получения достоверных результатов рассчитывали необходимое
количество опытов. Цифровые величины, указанные в таблицах и
графиках,представляютсобойарифметические средние,
надежность которых (Р) 0,95, при доверительном интервале (∆) ±5
%.
В главе 3 «Экспериментальные исследования процессов
формирования свойств рыбных паштетов на отдельных этапах
производства»приведенырезультатыисследования
технологического потенциала наваги и красноперки. Показано, что
выход пищевой части находится в пределах от 28,2 до 54,2 % у
наваги и от 31,9 до 62,0 % у красноперки, количество вторичного
сырья, образующегося при разделке, составляет от 45,8 до 71,8 % у
наваги и от 38,0 до 68,1 % у красноперки.
Анализ химического состава наваги и красноперки
позволяет отнести эти рыбы к перспективному сырью для
производства пищевых продуктов, поскольку в соответствии с
классификацией сырья (Сафронова, 2013) они относятся к
белковым рыбам (10-20 %), по содержанию липидов навага
относится к тощим рыбам, а красноперка к среднежирным.
Показано, что мышечная ткань, молоки и икра наваги и
красноперкихарактеризуютсявысокимизначениями
водоудерживающейспособности,проявляютвысокую
эмульгирующую способность.
Мышечная ткань наваги и красноперки имеют высокие
коэффициенты структурообразования 0,66 и 0,40 соответственно, а
также условно-белковый коэффициент Кб > 1 и являются, согласно
классификации(Рамбеза, 1980) перспективным сырьем для
производства продуктов на эмульсионной основе.
Исследования свидетельствуют о высокой относительной
биологической ценности мышечной ткани, а также – гонад наваги и
красноперки (рис. 2).
Результаты исследования массового и химического состава,
структурных свойств и относительной биологической ценности
позволяют сделать вывод о том, что навага и красноперка являются
ценным сырьем для производства эмульсионных пищевых
продуктов на основе мышечной ткани, с использованием молок и
икры, что позволяет увеличить объем сырья, направляемого на
пищевые цели.
аб
биологическая ценность, %

биологическая ценность,

200120102,7
Относительная

151,4
Относительная
8064,9
%

94,686,551,4
10060
00
МышечнаяМолокиИкра
Мышечная МолокиИкра
тканьткань

Рисунок 2 – Относительная биологическая ценность:
а – навага; б – красноперка

Формирование свойств рыбных паштетов осуществляли
путем применения этапов технологического процесса (измельчение,
набор рецептуры, эмульгирование, термообработка).
Приисследованияхвлиянияразличныхусловий
измельчения (грубое измельчение на волчке; 2400 об/мин; 10500
об/мин) на реологические свойства измельченной мышечной ткани
установлено, что при высокой степени измельчения возрастает
водоудерживающая способность и вязкость, а эмульгирующая
способность остается на прежнем уровне. Как установлено
рациональное время достижения максимальных значений этих
показателей составляет 3-6 мин. Эксперименты показали, что
измельчение на волчке (диаметр частиц 3-5 мм) позволяет получить
подобные структурно-механические показатели системы.
При исследовании влияния вида тары (стеклянная и
ламистерная тара) и греющей среды (водная и воздушная среда) на
продолжительность и скорость нагрева, установлено, что скорость
нагрева в воздушной среде (ламистерная тара) выше за счет более
высокой теплопроводности материала по сравнению со стеклянной
тарой. Изучено влияние массы нетто (70, 100, 120 г) на
органолептические свойства термообработанных полуфабрикатов,
максимальная оценка запаха и вкуса установлена для образцов с
массой 100 г.
Исследования влияния температуры греющей среды и
продолжительности нагрева на формирование органолептических
свойств показали (рис. 3), что максимальная органолептическая
оценка запаха и вкуса характерна для образцов, продолжительность
нагрева которых составляет 25 мин при температуре 200 °С. Однако
оценка консистенции снижается в интервале температур от 170 до
210°С: отмечено появление крошливости, уменьшение сочности.
Сцельюповышенияорганолептическойоценки
консистенции, при сохранении достигнутых высоких показателей
вкуса и запаха, исследовали влияние добавления в систему
растительного масла и воды, оптимальное количество которых
установлено с помощью факторного эксперимента. Пределы и
интервалы изменения факторов (Х1, Х2), подлежащих
оптимизации, установлены с учетом результатов предварительных
экспериментов (исследование закономерностей формирования
органолептических свойств пищевых дисперсных систем в
зависимости от раздельного влияния массовой доли воды и масла).
Для планирования эксперимента использовали полный
факторный эксперимент (Грачев, 2005; Блехман, 2006; Ким, 2013).
Независимыми переменными являлись следующие факторы: X1 –
массовая доля растительного масла, %; Х2 – массовая доля воды, %.
Функциями отклика служили: запах, вкус, консистенция на основе
которых установили общую органолептическую оценку.

5а5б5в

Консистенция, балл
4,54,5
4,544

Вкус, балл
Запах, балл

43,53,5
3,533
32,52,5
2,51,51,5
170 180 190 200 210170 180 190 200 210170 180 190 200 210
Температура греющейТемпература греющейТемпература греющей
среды, °Ссреды, °Ссреды, °С
20 мин25 мин20 мин25 мин20 мин25 мин
30 мин30 мин30 мин
5г5д5е

Консистенция, балл
4,54,5
Запах, балл
Вкус, балл

3,53,53
2,52,52
1,51,51
170 180 190 200 210170 180 190 200 210170 180 190 200 210
Температура греющейТемпература греющейТемпература греющей
среды, °Ссреды, °Ссреды, °С
20 мин25 мин20 мин25 мин
20 мин25 мин
30 мин30 мин30 мин
Рисунок 3– Влияние технологических параметров пропекания на
запах, вкус и консистенцию термообработанных полуфабрикатов: –
из наваги: а, б, в; – из красноперки: г, д, е

Математическая обработка экспериментальных данных
позволилапредставитьзависимости(рис.4)общей
органолептической оценки от массовой доли воды и растительного
масла в пищевых дисперсных системах на основе наваги (1) и
красноперки (2):

Y = 0,98 + 0,22 ∙ X1 + 0,21 ∙ X2 − 0,01 ∙ X12 − 0,01 ∙ X22 − 0,001 ∙ X1 ∙ X2 ,(1)
Y = 0,7 + 0,24 ∙ X1 + 0,22 ∙ X2 − 0,01 ∙ X12 − 0,01 ∙ X22 − 0,002 ∙ X1 ∙ X2 ,(2)
где Х1 – массовая доля растительного масла, %; Х2 – массовая доля
воды, %.
При этом достоверность аппроксимации составила R2=0,91
(навага), R2=0,92 (красноперка).

аб

Рисунок 4 – Зависимость общей органолептической оценки в
паштетах из: а – наваги; б – красноперки

Установлено, что оптимальные параметры Х1 и Х2, при
которых органолептические свойства рыбных паштетов достигают
максимальныхпоказателей,определенныеметодом
дифференцирования имеют следующие значения: содержание
мышечной ткани наваги или красноперки – 60 %, содержание
растительного масла – 20 %, содержание воды – 20 %.
Следующим этапом исследования являлось обоснование
использования вторичного сырья в технологии рыбных паштетов.
Исследовали влияние гидромодуля (0,5; 1,0; 1,5; 2,0) и
продолжительности варки (15, 30, 45, 60 мин) вторичного сырья
наваги и красноперки на органолептические свойства, количество
сухих веществ, поверхностное натяжение, кинематическую
вязкость, эмульгирующую способность бульонов.
Совместное рассмотрение результатов (рис. 5) показывает,
что характер данных поверхностного натяжения и эмульгирующей
способности не противоречит известным закономерностям
(Гельфман, 2003).
Количество сухиха54б
натяжение, Н/м
Поверхностное
веществ, %
850
646
342
Навага Красноперка
НавагаКрасноперкаГидромодуль:
Гидромодуль:
0,511,520,511,52
вг

биологическая ценность, %
Эмульгирующая
способность, %
Относительная
4065
2525
Навага КрасноперкаНавагаКрасноперка
Гидромодуль:Гидромодуль:
0,511,520,511,52
Рисунок 5 – Влияние гидромодуля системы на: а – количество
сухих веществ; б – поверхностное натяжение; в – эмульгирующую
способность; г – относительную биологическую ценность

Положительным является то, что полученные бульоны
обладают достаточно высокой относительной биологической
ценностью от 57 до 87 % (рис. 5 г), что как показано далее
увеличивает соответствующие показатели в готовой продукции. На
основании анализа результатов установлены рациональные условия
получения бульонов: гидромодуль от 0,5 до 1,5, продолжительность
варки 60 мин.
Экспериментально обоснована возможности замены воды и
масла в рецептуре паштетов на бульоны и установлено
рациональное массовое соотношение бульона и мышечной ткани –
35 % и 65 % соответственно.
Использованиебульоноввтехнологиипозволило
практически исключить из рецептуры паштетов растительное
масло, что привело к снижению калорийности на 57-75 % и
позволило отнести данный вид паштета к диетической продукции.
Результаты исследования технологического потенциала
молок наваги и красноперки в совокупности с литературными
данными предполагают увеличение биологической ценности
кулинарных рыбных продуктов при высоких органолептических
показателях.
Установлено, что использование молок или икры наваги в
рецептурепозволяетполучить паштетысвысокими
органолептическими свойствами, а также увеличить относительную
биологическую ценность готового продукта на 11-19 %. При этом
внесение молок сопровождается формированием «крабового»
привкуса и запаха готового продукта.
В главе 4 «Разработка технологии рыбных паштетов на
основе рационального использования наваги и красноперки»
представлены обоснованные технологические параметры получения
продукции и рациональные рецептуры паштетов (табл. 1, 2).

Таблица 1 – Рецептуры паштетов из наваги
Содержание компонентов, %
Наименование
компонентаДиетическогоС
«Восточный»С икрой
назначениямолоками
Мышечная ткань наваги59,664,659,659,6
Рыбный бульон-30–
Растительное масло2052020
Вода20-1515
Молоки–5-
Икра—5
Поваренная соль0,40,40,40,4

Таблица 2 – Рецептуры паштетов из красноперки
НаименованиеСодержание компонентов, %
компонента
«Восточный»Диетического назначения
Мышечная ткань
59,664,6
красноперки
Рыбный бульон-35
Растительное масло20-
Вода20-
Поваренная соль0,40,4

Экспериментальнообоснованарациональная
продолжительность процесса эмульгирования (рис. 6), которая
составляет 4 мин и позволяет нивелировать выделение
синеретической жидкости в процессе термообработки и улучшить
консистенцию паштетов в целом.
4,8б

Общая органолептическая
5а4,7
Общая органолептическая

4,84,6

оценка, балл
4,5
оценка, балл

4,64,4
4,44,3
y = -0,0125×3 + 0,0711×2 +y = -0,0425×3 + 0,3389×2 –
4,20,7086x + 4,846
4,20,0036x + 4,44,1
R² = 0,9938R² = 0,9839
1234512345
ПродолжительностьПродолжительность
эмульгирования, минэмульгирования, мин

Рисунок 6 – Влияние продолжительности эмульгирования на
общую органолептическую оценку паштетов из: а – наваги; б –
красноперки

Анализтехнологическихпараметровтехнологии,
разработанной для наваги и красноперки и качественные
показатели продукции позволили предположить возможность
применения этой технологии в отношении другого (подобного)
сырья. Для проверки этого предположения выполнены
экспериментальные исследования с использованием минтая.
Сравнительные экспериментальные исследования показали,
что технология, разработанная для рыбных паштетов из наваги и
красноперки, вполне применима и для другого подобного сырья и
обеспечивает формирование оригинального пропеченного вкуса и
запаха (рис. 7). Таким образом, это открывает перспективы для
более широкого использования данной технологии для
производства пищевых продуктов.
в
абЦветЦвет
Цвет5
444
33Стру3
СтрукСтрукЗапах
ЗапахЗапахктура2
тура2тура2
КонсиКонсиКонс
стенцВкусстенцВкусистенВкус
ияияция

Рисунок 7 – Органолептическая оценка паштетов на основе
мышечной ткани: а – наваги; б – красноперки; в – минтая
Полученные результаты экспериментальных исследований,
явились основой для разработки технологической схемы
производства рыбных паштетов из наваги и красноперки (рис. 8).

Рисунок 8 – Общая технологическая схема производства
рыбных паштетов из наваги и красноперки

По способу обоснованиятехнологических параметров
производства паштетов из наваги и красноперки все операции
технологической схемы (рис. 8) подразделяли на две группы:
операции, в которых технологические параметры соответствуют
требованиям действующей нормативной документации (подготовка
сырья и ликвидное оформление) и операции, в которых
обоснование технологических параметров выполнено методом
оптимизации результатов экспериментальных исследований
(измельчение, набор рецептуры, эмульгирование, термообработка,
варка бульона).
В табл. 3. приведены химический состав и биологическая
ценность разработанных паштетов из наваги и красноперки.
Показано, что замена растительного масла бульоном из твердого
вторичного сырья снижает энергетическую ценность рыбных
паштетов и позволяет отнести их к группе «диетических»
продуктов. Экспериментальные данные (табл. 3) свидетельствуют,
что использование вторичного сырья в составе рыбных паштетов
приводит к увеличению относительной биологической ценности
готовой продукции.

Таблица 3 – Сравнительная характеристика экспериментальных
паштетов из наваги и красноперки
Содержание в 100 гОБЦ,
Энергети-
продукта%
Наименование готовойческая
продукцииценность,
белки, гжиры, г
ккал
Пропеченный паштет из наваги
10,720,4226,488,2
«Восточный»
Пропеченный паштет из
10,621,6236,864,1
красноперки «Восточный»
Пропеченный паштет из наваги
11,820,4230,8107
«с икрой»
Пропеченный паштет из наваги
11,220,5229,399,2
«с молоками»
Пропеченный паштет из наваги
11,75,596,393,1
«Диетический»
Пропеченный паштет из
11,61,257,266,8
красноперки «Диетический»

Установлен срок годности пропеченных паштетов на основе
наваги и красноперки, который составил 14 суток при температуре
4 ± 2 ºС. Показатели безопасности рыбных паштетов не превышают
допустимых уровней, установленных ТР ЕАЭС 040/2016.
В главе 5 «Апробация в производственных условиях и
оценка эффективности разработанной технологии рыбных
паштетов» представлена оценка технологии рыбных паштетов на
основе рационального использования наваги и красноперки,
которая показала экономическую целесообразность производства
данной продукции.
Разработанная технология рыбных паштетов имеет высокие
уровни интегрального критерия инновационности (34,64 – 36,84),
что свидетельствует об эффективности разработанной технологии и
целесообразности внедрения в промышленное производство.
Технология рыбных паштетов апробирована в условиях
предприятия ООО «Регата» (г. Владивосток).
Подтверждено,чтотехнологическиепараметры
усовершенствованных технологий стабильно воспроизводятся в
условиях производства и удовлетворяют требованиям СТО на
данную продукцию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представленные данные позволяют сделать следующее
заключение по результатам работы – методами теоретических и
экспериментальных исследований научно обоснована и разработана
технология рыбных паштетов на основе рационального
использования технологического потенциала наваги и красноперки,
обеспечивающая расширение ассортимента этой группы продуктов.
Анализ и обобщение представленной информации
позволяют сделать следующие выводы.
1.Изучен технологический потенциал мышечной
ткани, икры и молок наваги и красноперки (способность к
структурообразованию и относительная биологическая ценность),
который обеспечивает производство высококачественных рыбных
паштетов без внесения в рецептуру вкусоароматических и
структурообразующих добавок.
2. Экспериментально установлено, что внесение икры или
молок наваги в рецептуру рыбных паштетов повышает их
относительную биологическую ценность на 11-19%. При этом
внесение молок сопровождается формированием «крабового»
привкуса и запаха готового продукта, тогда как внесение икры не
изменяет органолептические свойства пропеченных рыбных
паштетов.
3.Установленыоптимальныетехнологические
параметры (измельчение, термообработка,набор рецептуры,
эмульгирование) производства паштетов на основе наваги и
красноперки методом математического моделирования.
Показанавозможностьформированияновых
органолептических свойств (запах и вкус пропеченности) и
гомогенной структуры рыбных паштетов на основе наваги и
красноперки, путем пропекания полуфабриката в ламистерной таре
при температуре 200 °С в течение 25 мин и введения в рецептуру
паштетов бульонов, икры и молок.
4. Обоснованы оптимальные технологические параметры
термообработки вторичного сырья при производстве бульонов:
гидромодуль от 0,5 до 1,5, продолжительность варки – 60 мин.
Внесение в рецептуру рыбных паштетов бульонов изготовленных
по этим параметрам позволяет получать продукцию с высокими
органолептическими свойствами и гомогенной структурой.
5. Научнообоснована,разработанаиописана
технологическая схема производства пропеченных рыбных
паштетов в ассортименте, которая включает следующие этапы
обработки: подготовка сырья – измельчение – набор рецептуры –
эмульгирование – термообработка – ликвидное оформление –
хранение. Эта технология базируется на свойствах основных
компонентов рецептуры и рациональном использовании сырья.
6. Осуществлена оценка качества и безопасности
разработанных рыбных паштетов и установлены условия и сроки ее
хранения. Разработана и утверждена нормативно-техническая
документация на новый ассортимент рыбных паштетов: «Паштеты
из наваги «Пропечённые» СТО 84649941-006-2021, «Паштеты из
красноперки «Пропечённые» СТО 84649941-007-2021.
7. Производственная проверка разработанных технологий в
производственныхусловияхООО«Регата»показали
воспроизводимость технологии и экономическую целесообразность
внедрения технологии рыбных паштетов в производственный
процесс.