Ситуация в России с состоянием здоровья населения в

УДК 641.5:639.2
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ФЕРМЕНТОЛИЗА РЫБНОГО СЫРЬЯ В
ТЕХНОЛОГИИ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ
ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Е.В. Махнач, И.А. Бессмертная
Рассмотрена необходимость получения белково-минерального наполнителя из рыбного
сырья для получения продукта функционального назначения. Обоснован способ получения
белково-минерального наполнителя из мышечной ткани трески, путассу, окуня и судака.
Исследованы органолептические показатели качества экспериментального продукта и
их
изменение при хранении.
белково-минеральный наполнитель, мышечная ткань рыб, ферментолиз, азот летучих оснований,
формольно-титруемый азот, обогащение мучных изделий,
продукт профилактического
назначения, показатели качества печенья
Ситуация в России с состоянием здоровья населения в настоящее время
характеризуется негативными тенденциями: снижаются показатели физического
развития и здоровья детей, растут показатели заболеваемости и смертности
взрослого поколения.
Одним из основных факторов профилактики и лечения болезней является
здоровое питание. Продукты, представленные на современном рынке
продовольствия, зачастую являются не только вредными, но и опасными для
здоровья человека. Производство продуктов питания с заданными
профилактическими свойствами является одним из направлений решения
проблемы здорового питания населения России [1].
Современный информированный потребитель предпочитает употреблять
профилактические продукты и оптимизировать состояние своего здоровья через
пищу. Увеличение на мировом рынке объёма продуктов питания с
профилактическими свойствами объясняется возрастанием потребительского
спроса, и это вызывает необходимость постоянно улучшать их качество, искать
пути обогащения пищевых продуктов необходимыми ингредиентами. В решении
этих задач
важная роль принадлежит интенсификации технологических
процессов, в частности, использованию ферментов мышечной ткани рыбы.
В рыбной промышленности ферменты самого сырья используют при
производстве пресервов, солёной, вяленой и копчёной рыбной продукции.
Наиболее экономически выгодны технологические процессы, протекающие под
действием собственных ферментов системы.
Работами отечественных исследователей А.П. Черногорцева, Р.Г. Разумовской,
А.С. Лысовой, И.А. Бессмертной [2 - 4] показано, что ферментолиз рыбного
фарша приводит к распаду белков мышечной ткани рыб до крупномолекулярных
соединений: альбуминов, пептонов, пептидов. Ферментолиз мышечной ткани
рыб способствует приобретению рыбной белковой массой свойств, необходимых
для её использования в качестве наполнителя пищевых продуктов с целью
повышения их биологической ценности.
С помощью автопротеолиза рыбного сырья за счёт частичного
расщепления молекул белков мышечной ткани рыб можно улучшить вкус, аромат
и консистенцию конструируемого продукта и получить белково-минеральный
наполнитель (БМН) с необходимыми свойствами. Исследование процессов
биотрансформации при автопротеолизе рыбного сырья позволит задать
профилактическую направленность производимым продуктам питания [2].
Использование БМН из мышечной ткани рыб является перспективным
направлением для создания изделий с профилактическими свойствами, так как
рыбный белок содержит все незаменимые аминокислоты, а также такие важные
для организма человека микроэлементы, как кальций и фосфор в усвояемой
форме.
В связи с вышеизложенным, целью настоящих исследований явилось
изучение возможности использования рыбного белка как основного и наиболее
ценного
компонента
комбинированных
продуктов
профилактического
назначения.
В качестве объектов исследования рассматривались морские виды рыб путассу, треска, имеющие промысловое значение, а также пресноводные рыбы,
добываемые в заливах Калининградской области: речной окунь, судак. В табл. 1
приведен аминокислотный состав белков мышечной ткани исследованных
рыб [8, 9].
Таблица 1. Аминокислотный состав рыбного сырья, г/100г белка
Аминокислота
Исследованные рыбы
окунь
судак
треска
Изолейцин
0,8
3,35
3,76
Лейцин
1,6
7,20
8,39
Лизин
1,9
9,42
10,26
Фенилалланин+
1,7
6,89
7,77
Тирозин
Метионин
0,5
2,44
2,73
Треонин
0,9
4,11
3,85
Валин
0,8
3,46
4,55
Всего
7,4
39,87
4131
путассу
4,02
8,54
10,38
2,387,44
4,06
5,12
41,94
По содержанию жира в мышечной ткани данные виды рыб относятся к
тощим, а по содержанию белка - к белковому сырью. Для технологических
исследований имеют значение коэффициент пищевой насыщенности и степень
обводнения белков.
Коэффициент пищевой насыщенности рассчитывали по формуле:
Κ= (Б+Ж+У) : В,
(1)
где Б, Ж, У, В – содержание соответственно белка, жира, углеводов, воды в
объектах исследования, %.
Расчёт степени обводнения белков осуществляли по формуле:
К= В: Б,
(2)
где Б, В – содержание соответственно белка и воды в объектах
исследования, %.
Технологические свойства объектов исследования приведены в табл.2.
Таблица 2. Технологические свойства объектов исследования
Объект
Химический состав
Выход Калорийисследовамышечной ткани, %
съедоб- ность
ния
съедобвобежир мине- ной
части,
ной
да
лок
раль%
части,
ные
ккал/100г
вещества
Судак
77,8 20,0
0,9
1,3
52,4
92,1
Треска
79,7 17,7
1,3
1,3
48,5
75
балтийская
Путассу
80,2 18,1
0,3
1,4
49, 4
72
южная
Окунь
79,2 18,5
0,9
1,4
51,7
82
речной
Коэффи
циент
пищевой
насыщенности
Степень
обвод
нения
белков
0,28
0,25
3,9
4,5
0,24
4,4
0,26
4,2
По степени обводнения мясо исследуемых объектов можно разделить на
две группы: плотное (Ко = 3,0-4,0) у судака и плотное и сочное (Ко = 4,1-4,5) у
трески, путассу и окуня [1, 4].
Низкий коэффициент пищевой насыщенности у исследуемых объектов
показывает, что их можно причислить к группе низконасыщенных и использовать
в качестве сырья для получения диетической продукции, а также БМН при
создании продуктов нового поколения.
Технология приготовления БМН методом горячего ферментолиза была
выбрана на основе изученных литературных и патентных данных, а также на
основании предварительных экспериментов [1,5,6].
В результате исследований было установлено, что рыбный фарш,
полученный из
мышечной ткани судака, путассу, окуня и трески, не
подвергнутый ферментолизу, имеет неоднородную консистенцию, в нем
выделяются отдельные комочки; этот фарш не обладает достаточной вязкостью и
липкостью, необходимой для однородного замеса теста. Эксперименты по
использованию фарша этих рыб без специальной обработки в технологии хлебобулочных изделий показали необходимость технологических решений, которые
должны быть направлены на получение белково-минерального наполнителя с
требуемыми свойствами.
По результатам проведенных исследований была установлена оптимальная
продолжительность ферментолиза.
При продолжительности ферментолиза
рыбного фарша 20 мин выход белковой массы составляет 90 % и при
дальнейшем увеличении продолжительности ферментолиза до 30 и 40 мин
практически не изменяется. Таким образом, было установлено, что ферментолиз
целесообразно проводить в течение 20 мин, что соответствует наибольшему
выходу белковой массы. Были определены значения величин накопленных при
ферментолизе продуктов распада белка (ФТА)
мышечной ткани всех
исследованных рыб [2].
Исследования показали, что введение воды в количестве 50 % к фаршу
перед ферментолизом с последующим её удалением после ферментолиза
позволяет получить БМН с реологическими свойствами, которые способствуют
лучшему сочетанию его с тестом, приготовленным на основе пшеничной муки
при замесе. БМН, полученный таким способом, обладает хорошей вязкостью,
липкостью и соответствующими гидрофильными свойствами.
Использование ферментолиза позволило получить гидрофильное рыбное
тесто однородной консистенции. Добавление воды перед ферментолизом и её
удаление после этого процесса способствовали снижению значений азота
летучих оснований (АЛО) и некоторому увеличению влагоудерживающей
способности (ВУС). Этот эффект усиливается в присутствии воды, которая
вводится в рыбный фарш, что способствует более эффективному ферментолизу и
заметному увеличению значений ФТА на 44 % по сравнению со значениями
ФТА рыбного фарша, ферментолиз которого проводился без добавления воды.
Мышечные ферменты (протеазы) обладают относительно невысокой
протеолитической активностью по сравнению с ферментами внутренних органов,
поэтому при кратковременном горячем ферментолизе не наблюдается заметного
увеличения продуктов распада белков.
Удаление воды из проферментированной массы позволило увеличить
относительное содержание солерастворимых белков, обуславливающих
гидрофильные свойства фарша. Это установлено по увеличению значения
влагоудерживающей способности рыбной массы. Известно, что промывка фарша
позволяет замедлить его денатурационные изменения, которые при холодильном
хранении в короткие сроки и с наибольшей интенсивностью протекают в фарше
из тощих рыб, что сопровождается потерей ВУС и фаршеобразующей
способности.
Причинами таких изменений являются:
- ферментное восстановление триметиламмониевых оснований (ТМО) и
формальдегида, обладающих активным денатурационным влиянием на белки;
- окислительная порча липидов и как следствие образование свободных
жирных кислот (СЖК), которые влияют на растворимость белка.
Улучшить качество рыбного фарша для получения БМН и увеличить сроки
его хранения возможно путем промывки проферментированной белковой массы
питьевой водой, при этом:
- удаляются водорастворимые белки, большинство из которых являются
ферментами с высокой реакционной способностью, интенсивно денатурируют и
отрицательно влияют на изменения других компонентов фарша при хранении;.
- повышается относительное содержание белков солерастворимой
фракции, что имеет значение для формирования структуры;
- удаляются геминовые вещества, содержащие Fe, катализирующие
процессы изменения липидов фарша;
- удаляется часть свободных липидов и извлекаются небелковые азотистые
соединения, что влияет на формирование запаха получаемого наполнителя [5].
Удаление воды из проферментированной рыбной массы ведет также к
уменьшению значений показателя АЛО на 6,4 мг%. При этом, как уже
говорилось выше, удаляются основные экстрактивные вещества, в том числе
триметиламминоксид (ТМА), являющийся одним из важных компонентов,
входящих в композицию рыбного запаха.
Итак, по результатам исследования было установлено, что технология
приготовления БМН, включающего введение воды в количестве 50 % к массе
фарша перед ферментолизом, с последующим её удалением, является наиболее
оптимальным вариантом для получения БМН с необходимыми свойствами.
Готовый белково-минеральный наполнитель из мышечной ткани
исследованных рыб может служить обогатителем как для печенья, так и при
производстве других хлебобулочных, бараночных, а также кулинарных изделий
[6]. В настоящих исследованиях БМН использовали для приготовления печенья
профилактического назначения, обогащенного недостающими в
мучных
продуктах аминокислотами, а также микроэлементами, такими как кальций и
магний.
При изготовлении печенья с белково-минеральным наполнителем из
мышечной ткани рыб за основу были взяты две базовые рецептуры - затяжного и
песочного печенья, в которые на этапе приготовления теста вносили белковоминеральный наполнитель.
Для затяжного печенья БМН готовили из мышечной ткани речного окуня
методом горячего ферментолиза,
в тесто также
добавляли следующие
натуральные вкусовые ароматические добавки растительного происхождения: сок
морковный, цедру лимона, корицу, ваниль, травяную соль.
Количество
вносимого в тесто затяжного печенья БМН – 5 % от общей массы сырого теста.
Для приготовления экспериментальных партий печенья
на базе
рецептуры песочного печенья использовали БМН из мышечной ткани судака в
количестве 5 % от общей массы сырого теста. В другую экспериментальную
партию песочного печенья вносили по 5 и 10 % от массы сырого теста белковоминеральный наполнитель из мышечной ткани трески.
Для приготовления песочного печенья использовали рецептуру печенья с
низким содержанием жира и сахара, в рецептуре которого изначально
присутствует морковь; оно рекомендовано для школьного и диетического
питания.
Оценка качества
образцов готового печенья из затяжного теста
осуществлялась на момент изготовления и при хранении в течение трёх месяцев.
Исследование качества опытных образцов печенья проводили с интервалом в две
недели. На дегустационных совещаниях оценивались такие параметры, как
форма, внешний вид поверхности, цвет, вид на изломе, запах, вкус. Хранение
печенья осуществляли в полимерной упаковке при температуре 18 ± 5 ˚C и
относительной влажности воздуха не выше 75 %.
Для оценки органолептических показателей качества печенья была
разработана 5-балльная шкала, учитывающая коэффициенты значимости
отдельных показателей. За основу оцениваемых показателей были приняты
органолептические показатели согласно ГОСТ 24901-89 [7].
Качество затяжного печенья на момент изготовления и в течение 4,6,8
недель хранения оставалось отличным и хорошим. Все образцы печенья
сохранили хороший внешний вид, форму, состояние и цвет поверхности, вид на
изломе, вкус
и запах, свойственный продукции данного наименования.
Изменялась при хранении только интенсивность вкуса и запаха печенья.
После восьми недель хранения в течение дальнейших 4 недель было
отмечено ухудшение качества почти всех образцов печенья. К окончанию
12-недельного периода хранения наилучшие показатели качества сохранило
печенье с добавкой из моркови, что свидетельствует о целесообразности
использования морковного сока в качестве вкусовой ароматической добавки при
производстве профилактического печенья. Морковный сок способствует
получению печенья с интенсивным оранжевым цветом поверхности, что
увеличивает его привлекательность по показателю «цвет».
Образцы песочного печенья с 10 %-ным содержанием белковоминерального наполнителя из трески после 3 недель хранения приобрели лёгкий
рыбный запах, ощутимый при открытии упаковки, при его дегустации ощущалась
жёсткость при надкусывании. У отдельно взятого для оценки запаха печенья
рыбный оттенок запаха отсутствовал. При дегустации печенья большинство
респондентов дали высокую оценку качества исследуемых образцов.
Результаты исследований позволили сделать вывод, что обе исследуемые
рецептуры подходят для создания печенья профилактического назначения, так
как
все
партии
экспериментального
печенья
обладали
высокими
органолептическими свойствами и соответствовали требованиям нормативной
документации. Были подобраны оптимальные количества БМН, вносимого в
рецептуру песочного и затяжного печенья, и определены сроки хранения
печенья с БМН [3].
Таким образом, экспериментально подтверждена возможность создания
продукции на основе пшеничной муки, обогащенной незаменимыми
аминокислотами и микроэлементами. Установлены режимы приготовления БМН
из мышечной ткани судака, хека, трески и окуня.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Биотехнология морепродуктов / Л.С. Байдалинова, А.С. Лысова и др. –
М.: Мир, 2006. – 560 с.
2. Бессмертная И.А. Обогащение хлебобулочных изделий белковоминеральной пищевой добавкой из рыбного сырья / И.А. Бессмертная, Н.Н.
Законова, М.А. Левоник // Инновации в науке и образовании – 2005:
международная научная конференция: материалы / КГТУ. – Калининград, 2005. –
С. 257 – 258.
3. Махнач Е.В. Исследование качества мучных кондитерских изделий с
профилактическими свойствами при хранении / Е.В. Махнач, И.А. Бессмертная //
Олимпиада 2014: Технологические и экологические аспекты производства
продуктов здорового питания: международная научно-практическая конференция
(1 – 3 июня): материалы / КубГТУ. – Краснодар, 2009. – С. 207 – 209.
4. Черногорцев А.П. Переработка мелкой рыбы на основе
ферментированного сырья / А.П. Черногорцев. – М., 1973. – 152 с.
5. Черногорцев А.П. Технология получения новых белковых продуктов:
учеб. пособие для вузов / А.П. Черногорцев, Р.Г. Разумовская. – Мурманск, 1999.
– 76 с.
6. Спиричев В.Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и
минеральными веществами / В.Б. Спиричев, Л.Н Шатнюк, В.М. Позняковский.
Наука и технология. – Cиб. унив. издательство, 2005. – 548 с.
7. Сенсорный анализ продуктов из гидробионтов / Г.Н. Ким, И.Н. Ким,
Т.М. Сафронова, Е.В. Мегеда. – М.: Колос, 2008. – 534 с.
8. Рогов И.А. Химия пищи: учебник для вузов / И.А. Рогов, Л.В. Антипова,
Н.И. Дунченко. – М.: Колос, 2007. – 853 с.
9. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения / И.В.
Кизеветтер. – М., 1973. – 424 с.
USING OF THE PRODUCT IS FERMENTOLETED MEAT OF THE FISH FOR
DEVELOPING A MEALY FUNCTIONAL PRODUCT
E.V. Makhnach, I.A. Bessmertnayа
The article investigates the necessity of developing a mealy functional product. It gives the
substantiation for the method of enrichment of mealy products of standard quality with a fish protein –
mineral filler. It also investigates the organoleptic quality indicators of the experimental product as well
as their change during storage.