/
Текст
УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ГИДРОБИОНТОВ Под редакцией докторов техн, наук, профессоров Т. М. Сафроновой и В. И. Шендерюка Допущено Управлением кадров и учебных заведений Государственного комитета Российской Федерации по рыболовству в качестве учебника для студентов высших учебных заведений по специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» МОСКВА «КОЛОС» 2001
УДК 664.951 (075.8) ББК 36.94.Я73 Т38 Посвящается памяти профессора Владимира Петровича Быкова А в т о р ы: С. А. Артюхова, В. Д. Богданов, В. М. Дацун, Э. Н. Ким, О. Я. Мезенова, С. А. Мижуева, А. Б. Одинцов, Т. М. Сафронова, Б. Н. Семенов, I. Н. Слуцкая, В. П. Терещенко, В. И. Шендерюк Редактор С. Н. Шестак Федеральная целевая программа книгоиздания России Рецензенты: А. Б. Одинцов (кафедра «Технология продуктов питания» Кали- нинградского государственного технического университета); П.И.Касьянов (ка- федра «Технология мясных и рыбных продуктов» Кубанского государственного технического университета) Технология продуктов из гидробионтов/ С. А. Артюхова, Т38 В. Д. Богданов, В. М. Дацун и др.; Под ред. Т. М. Сафроновой и В. И. Шендерюка. — М.: Колос, 2001. — 496 с.: ил. — (Учеб- ники и учеб, пособия для студентов высш. учеб, заведений). ISBN 5-10-003262-6. Даны технохимические свойства основных гидробионтов и их техноло- гические особенности. Изложены транспортирование, хранение и предва- ригельная подготовка водного сырья, а также холодильное консервирование его. Представлены посол, копчение, сушка, вяление гидробионтов, а также производство икры. Освещена технология консервов, а также продуктов за- данных состава и структуры. Уделено большое внимание технологии кормо- 4 вых продуктов, рыбных жиров, витаминных препаратов, а также технологии биологически активных веществ морских растений. Для студентов вузов по специальности 271000 «Технология рыбы и рыб- ных продуктов». УДК 664.951(075.8) ББК 36.94.Я73 ISBN 5—10—003262-—6 ©Коллектив авторов, 2001 ПРЕДИСЛОВИЕ Изучение технологии продуктов из гидробионтов в России и странах СНГ базировалось на учебниках и учебных пособиях, сре- ди которых следует отметить такие, как «Технология рыбных про- дуктов» Ф. С. Касаткина (1940), «Технология рыбных продуктов» И. П. Леванидова и В. Н. Подсевалова (1953), «Технология рыбных продуктов», подготовленный коллективом авторов — В. П. Зай- цевым, И. В. Кизеветгером, Л. Л. Лагуновым, Т. И. Макаровой, Л. П. Миндером, В. Н. Подсеваловым в 1965 г. В 1976 г. был издан учебник «Технология обработки водного сырья», написанный вы- шеупомянутым коллективом авторов, который являлся перерабо- танным вариантом учебника, вышедшего в 1965 г. Большую роль в изучении технологии продуктов из гидробионтов сыграли много- численные монографии по отдельным разделам технологии гид- робионтов. Все это составляет замечательное наследие талантли- вых российских ученых и педагогов высшей школы, хорошую на- учную базу для подготовки специалистов по переработке гидроби- онтов на предприятиях рыбной промышленности, в многочис- ленных акционерных обществах и фирмах. Характерной особенностью учебников по технологии гидроби- онтов являлось описание технологических процессов на предпри- ятиях с учетом достижений в науке и практике приготовления морепродуктов, которые в значительной мере зависят от видового состава сырьевой базы отрасли и условий производства. За более чем 20-летний период с момента издания последнего учебника по технологии продуктов из гидробионтов произошли значительные изменения в стране, отрасли, повлиявшие на разви- тие технологической науки и практики производства морепродук- тов. К наиболее значимым факторам следует отнести: беспрецедентное изменение видового состава сырья, дважды значительно менявшего структуру за счет расширения в 70—80-е годы добычи в открытом океане и последующего сокращения промысла в этих районах, увеличения в уловах прибрежных видов Рыб; расширение технологических рыбохозяйственных исследова- ний, сопровождавшихся организацией специализированных тех- 3
нологических лабораторий, увеличением объема технологической информации, созданием новых научных школ; достижения фундаментальных наук — биологии, биохимии, микробиологии, химии, физики, прикладной математики, послу- живших базой для развития научных основ технологии; расширение ассортимента тары и упаковочных материалов с улучшенными свойствами, организация промышленного выпуска пищевых добавок со свойствами консервантов, антиокислителей, вкусоароматомодуляторов, сорбентов, эмульгаторов, стабилизато- ров; это позволяет организовать производство широкого ассорти- мента продукции высокого качества, способной удовлетворить возрастающие потребности человека; развитие компьютерной техники, широкое использование луч- ших образцов отечественной и зарубежной обрабатывающей тех- ники и приборов, способствовавших организации управляемых технологических процессов. Учебник выходит в свет на пороге третьего тысячелетия. Есть все основания полагать, что это будет период дальнейшего разви- тия технологии гидробионтов, все возрастающей роли морепро- дуктов в структуре питания человека. Небывалый расцвет рыбохо- зяйственной технологической науки в 70—80-е годы уходящего столетия способствовал созданию значительного технологическо- го потенциала для организации прогрессивных технологических процессов в новом столетии. Значительная роль в организации технологических исследова- ний в отрасли в указанный период принадлежала доктору техни- ческих наук, профессору Владимиру Петровичу Быкову, памяти которого посвящается учебник. Благодаря его руководству, коор- динации, личному участию в исследованиях технологическая на- ука получила многогранное плодотворное развитие, что способ- ствовало динамичному развитию технологии морепродуктов в от- расли, созданию новых технологических процессов. Учебник написан в соответствии с примерной программой по дисциплине «Технология отрасли» и требованиями государствен- ного стандарта по подготовке специалистов по специальности «Технология рыбы и рыбных продуктов». Цель учебника — озна- комить студента с основами знаний по важнейшим направлениям технологии продуктов из гидробионтов. Дальнейшее углубление этих знаний становится возможным на базе многочисленных учебных пособий и монографий по отдельным разделам техноло* гии морепродуктов, изданных в центральных издательствах и ву- зах страны. По структуре учебник соответствует традициям учебников по технологии морепродуктов. В нем рассмотрены основные на- правления переработки гидробионтов с учетом достижений в на- уке и практике последних десятилетий. Вместе с тем учебник содержит и новые самостоятельные разделы (продукты заданных состава и свойств, биологически активные вещества), отражаю- щие знания по новым направлениям современной технологии гидробионтов. В главе 1 «Технохимические свойства гидробионтов и их техно- логические особенности» (канд. техн, наук, доцент А. Б. Одинцов) приведены сведения по размерно-массовому и химическому со- ставу рыб, их строению, физическим свойствам, пищевой ценнос- ти. Прослежена связь между особенностями химического состава сырья и его технологическими свойствами. В главе 2 «Транспортирование, хранение и предварительная подготовка сырья» (д-р техн, наук, проф. Т. М. Сафронова) пред- ставлены традиционные способы хранения и перевозки живых и снулых гидробионтов, а также усовершенствованные способы транспортирования и хранения объектов аквакультуры с исполь- зованием емкостей, снабженных системой автоматизации регули- рования параметров воды. Глава содержит описание общих для многих видов продукции процессов — разделывание, порциони- рование, мойка и др. В главе 3 «Холодильное консервирование гидробионтов» (д-р техн, наук, проф. В. Д. Богданов, канд. техн, наук, проф. В. П. Те- рещенко) изложены перспективы развития производства охлаж- денной и мороженой рыбной продукции, рассматриваются физи- ко-химические, гистологические, микробиологические измене- ния в тканях рыбы при охлаждении, замораживании, холодиль- ном хранении и размораживании. Особое внимание уделяется влиянию посмертных изменений в тканях рыбы на эффектив- ность холодильной обработки и качество готовой продукции. В ней приводятся современные технологии холодильного консерви- рования гидробионтов. В главе 4 «Посол рыбы и икры» (д-р техн, наук, проф. Т. Н. Слуц- кая, д-р техн, наук, проф. В. И. Шендерюк, д-р техн, наук, проф. С. А. Мижуева) изложены научные основы производства соленой, пряной, маринованной продукции и пресервов (в частности, тра- диционные и современные технологии их приготовления, перс- пективы производства рыбной продукции, законсервированной поваренной солью с низким уровнем ее содержания в готовом продукте), базирующегося на управляемых технологических про- цессах просаливания и созревания соленой продукции. В ней из- лагаются современные технологии консервирования икры и про- изводства икорных рыбных продуктов. В главе 5 «Сушка, вяление и копчение» (д-р техн, наук, проф. Т.Н. Слуцкая, д-р техн, наук, доцент О. Я. Мезенова, д-р техн, наук, проф. Э. Н. Ким) излагаются теоретические основы сушки рыбы, сведения по физико-химическим процессам получения и составу коптильного дыма, обосновываются перспективы разви- тия бездымного копчения, рассматриваются изменения основных компонентов сырья в процессе технологического производства 4 5
копченой, сушеной и вяленой продукции. Приводятся традици- онные и новые технологии приготовления этой продукции. В главе 6 «Технология консервов» (д-р техн, наук, проф. Т. М- Сафронова, д-р техн, наук, проф. С. А. Артюхова) рассматрива- ются теоретические основы тепловой стерилизации гидробион- тов, изменения основных компонентов сырья в процессе произ- водства консервов и их хранения, излагаются принципы разработ- ки режимов стерилизации, выбора вида предварительной тепловой обработки сырья. Приведено описание технологии про- изводства основных групп консервов, показаны перспективы про- изводства термостабилизированных консервов. В главе 7 «Продукты заданных состава и структуры» (д-р техн, наук, проф. В. Д. Богданов) рассматриваются физико-химические основы получения разнообразных продуктов с заданными органо- лептическими, реологическими и питательными свойствами. Приводятся современные технологии производства формованных, эмульсионных и структурированных продуктов. В главе 8 «Кормовые продукты из гидробионтов» (д-р техн, наук, проф. В. М. Дацун) приведены данные о современном со- стоянии производства кормовых продуктов из гидробионтов, опи- саны схемы образования и использования вторичных материаль- ных ресурсов рыбной промышленности, приведены их классифи- кация и технологическая характеристика. Излагаются технологи- ческие процессы производства основных кормовых продуктов из гидробионтов и их характеристика. В главе 9 «Рыбные жиры и витаминные препараты» (д-р техн, наук, проф. В. М. Дацун) приводятся сведения о пищевой ценнос- ти рыбных жиров, рассматриваются способы их производства и технологии их приготовления. Приведены технологии производ- ства витаминных препаратов и переработки отходов, образующих- ся в процессе получения целевого продукта. В главе 10 «Биологически активные вещества» (д-р техн, наук, проф. В. М. Дацун, д-р техн, наук, проф. Б. Н. Семенов) впервые сделана попытка обобщить разрозненные сведения о технологии производства биологически активных веществ из различных видов гидробионтов, описаны технологии их производства. Д-р техн, наук, проф. Т. М. Сафронова, д-р техн, наук, проф. В. И. Шендерюк Глава 1 ТЕХНОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГИДРОБИОНТОВ И ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ § 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОБИОНТОВ Строение рыбы и ее мышечной ткани. Тело рыбы состоит из вза- имосвязанных тканей и органов, выполняющих различные физи- ологические функции. Его условно делят на три части: голову, ту- ловище и хвост, состоящий из хвостового стебля и хвостового плавника. На туловище имеются плавники — грудные и брюшные (парные), спинной и анальный (непарные). В брюшной полости расположены внутренности: гонады (икра или молоки), печень, почки, сердце, пищеварительные органы и имеющийся не у всех рыб плавательный пузырь. Поверхность туловища и хвостового стебля покрыта кожей, на которой располагаются чешуя или заос- тренные костные пластинки. У некоторых видов рыб тело вместо чешуи покрыто слоем слизи (сомы, налимы, угри). Под кожей на- ходятся мышцы, образующие мясо рыбы (мышечную ткань), под- держиваемые костным или хрящевым скелетом. По обеим сторо- нам скелета расположена туловищная мускулатура, состоящая из двух спинных и двух брюшных продольных мышц. Как спинные, так и брюшные мышцы разделены поперек тонкими перегородка- ми из соединительной ткани, называемыми миосептами, на ряд сегментов (миомеров или миотомов). Количество миотомов обыч- но соответствует количеству позвонков. Поперечные миосепты располагаются не вертикально, а косо и образуют конус с верши- ной, направленной вперед к голове рыбы, поэтому миотомы пред- ставляют собой систему конусов, вложенных один в другой. Мышцы рыбы состоят из трех основных образований: мышеч- ных волокон, миосепт и эндомизия. Мышечные волокна имеют веретенообразную форму и с обоих концов прикреплены к миосептам. Пространство между мышечными волокнами и миосептами за- полнено эндомизием (рыхлой соединительной тканью). Мышечное волокно состоит из миофибрилл, саркоплазмы и сарколеммы. Основой структуры мышечного волокна являются миофибриллы — тонкие нити, идущие вдоль него. Мышечные во- локна покрыты оболочкой, называемой сарколеммой. Простран- ство между миофибриллами и сарколеммой заполнено саркоплаз- мой, представляющей собой вязкий белковый раствор. 7
Физические свойства рыбы. Плотность. Это отношение массы рыбы к ее объему. Плотность неразделанной рыбы обычно состав- ляет 980—1010 кг/м3, разделанной — 1050—1080 кг/м3. При замо- раживании плотность рыбы уменьшается. Объемная, или насыпная, удельная масса. Это масса рыбы, вме- щающаяся в единице объема. Насыпная удельная масса живой рыбы в среднем составляет 710—810 кг/м3, снулой — 690—790 и мороженой — 440—480 кг/м3. Центр тяжести. У большинства рыб центр тяжести располо- жен ближе к голове, и при свободном скольжении рыба переме- щается головой вперед. Это свойство широко используется при проектировании рыборазделочных машин. Угол скольжения. Это угол наклона плоскости, при котором по- ложенная на нее рыба начинает скользить под действием силы тяжести, преодолевая силу трения о материал плоскости. Величи- на угла скольжения колеблется от 25 до 50" и зависит от вида рыбы и поверхности скольжения, а также от степени разделки рыбы. Структурно-механические (реологические) свойства. Они прояв- ляются при механическом воздействии на продукт и характеризу- ют степень его сопротивления приложенным извне силам. Реоло- гические свойства классифицируют по характеру приложения к продукту внешних усилий и вызываемым ими деформациям: 1) сдвиговые свойства (проявляются при воздействии касательных усилий и характеризуются предельным напряжением сдвига, эф- фективной и пластической вязкостью); 2) компрессионные харак- теристики (проявляются при воздействии нормальных усилий и характеризуются осевым сжатием, плотностью, модулем упругос- ти); 3) поверхностные характеристики (проявляются при сдвиге или отрыве продукта от твердой поверхности и характеризуются адгезией, или липкостью, и коэффициентом трения). Структурно- механические свойства используют при определении качества продукции, а также при расчетах технологических процессов. Важным показателем качества рыбы является консистенция мышечной ткани, которая определяется совокупностью ее физи- ко-механических свойств (упругостью, эластичностью, пластич- ностью, вязкостью, липкостью, прочностью). Теплофизические характеристики. Теплоемкость — количество теплоты, поглощаемое телом при его нагревании на Г. Теплоем- кость единицы массы называют удельной теплоемкостью. Тепло- емкость рыбы определяется суммой теплоемкостей входящих в ее, состав веществ (воды, жира, белка, минеральных веществ). Удель- ная теплоемкость рыбы изменяется от 2763 до 3700Дж/(кг- К) и зависит от ее химического состава, в основном от содержания жира, причем с увеличением жирности удельная теплоемкость уменьшается. Теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопро- водности, который показывает количество теплоты, проходящее в 8 единицу времени через единицу поверхности слоя рыбы опреде- ленной толщины при разности температур поверхностей слоя 8". Для охлажденной рыбы коэффициент теплопроводности равен 0,4—0,5 Вт/(м К). При замораживании он значительно увеличива- ется и зависит также от химического состава: при уменьшении со- держания жира в рыбе коэффициент теплопроводности возрастает. Температуропроводность — скорость изменения температуры тела рыбы при нагревании или охлаждении. Она характеризуется коэффициентом температуропроводности, который для разморо- женной рыбы составляет (0,11—0,12)10-5м2/с. Энтальпия (теплосодержание) — количество теплоты, содержа- щееся в единице массы рыбы. Энтальпия рыбных продуктов при определенной температуре характеризуется линейной зависимос- тью от содержания влаги. Электрическое сопротивление. Это сопротивление тканей рыбы прохождению через нее переменного электрического тока. Мышечная ткань живой, снулой рыбы или рыбы, находя- щейся в состоянии посмертного окоченения, имеет высокое электросопротивление. С наступлением разрешения окочене- ния, а затем автолиза и бактериальной порчи оно значительно снижается. Электросопротивление используют при расчетах ре- жимов размораживания рыбы с применением тока промышлен- ной частоты, а также при определении качества охлажденной или мороженой рыбы. Размерный состав (морфометрические характеристики). Размер- ный состав — это отношение длин отдельных частей тела рыбы к ее технологической длине. Для характеристики размерного соста- ва используют следующие показатели: длину целой рыбы (техно- логическую, полную и длину по Смиту), длину головы и тушки, наибольшие высоту и толщину тела, расстояние до начала спин- ного плавника, расстояние до грудных, брюшных, анального плавников и т. п. Указанные показатели необходимы для создания современной рыбообрабатывающей техники, выполнения энерге- тических расчетов, изучения процессов массообмена и т. д. Длину измеряют по прямой линии от начала рыла до: а) осно- вания средних лучей хвостового плавника (конца чешуйчатого покрова) — технологическая или промысловая длина; б) развилки хвоста — длина по Смиту, в) конца лучей хвостового плавника — полная длина. Технологическая длина, указанная в ГОСТе «Рыба всех видов обработки. Длина и масса», используется для характе- ристики рыб в промышленности и торговле. Длину по Смиту и полную длину используют при биологических исследованиях. Длину обезглавленной рыбы измеряют также по прямой линии от края головного среза на уровне позвоночника до основания сред- них лучей хвостового плавника, длину тушки — до края среза хво- стового плавника. Длина различных видов рыб колеблется от не- скольких сантиметров до нескольких метров. 9
Массовый состав. Массовый состав — это отношение массы от- дельных частей тела рыбы, получающихся при разделке, к ее об- щей массе, выраженное в процентах (рис.). Массовый состав является величиной переменной даже для од- ного и того же вида рыбы и зависит от сезона и района промысла, возраста, стадии зрелости гидробионтов и т. п. Сведения о соотношении отдельных частей тела рыбы исполь- зуют при установлении норм расхода сырья, выхода полуфабрика- тов и готовой продукции, определении возможного количества отходов с целью их направления на выпуск кормовой и техничес- кой продукции. Тело рыбы условно подразделяют на съедобные и несъедобные части и органы. К съедобным частям относят филе — мышечная ткань (мясо) с кожей или без нее, печень и гонады. Вместе с тем следует помнить, что печень и гонады некоторых редких видов рыб являются ядови- тыми. К несъедобным частям относят кости, чешую, плавники, же- лудочно-кишечный тракт. Условно съедобными частями считают головы, хрящи и жировые отложения на внутренностях. Наиболее значимым по пищевой ценности и количеству в рыбе является мясо. Мясом называют туловищные мышцы вместе с заключенными в них соединительной и жировой тканями, крове- носными и лимфатическими сосудами и мелкими межмышечны- ми косточками. Выход мышечной ткани в среднем составляет 40— 60 % и зависит от вида гидробионта, его пола, стадии зрелости. В преднерестовом состоянии масса гонад достигает наибольших значений (10—30 %), в связи с этим снижается выход мяса. Примерные соотношения отдельных частей тела рыбы: тушка 45—80 % (в том числе кости 5—15 %, кожа 2—10 %), голова 10— 45 %, внутренности 4—30 %, плавники 2—5 %, чешуя 1—3 %. Химический состав. Основными компонентами мышечной ткани рыб являются: вода, азотистые вещества (белки и небелковые со- единения), липиды и минеральные вещества. Кроме того, в ее со- став в незначительных количествах входят важные в биологическом отношении вещества, такие, как углеводы, витамины, ферменты. Вода. Она составляет основную часть мышечной ткани рыб и присутствует в ней в виде вязких растворов, содержащих белки, минеральные вещества, капельки жира. По форме связи воды с мышечной тканью различают следую- щие виды влаги: 1) структурно-свободная (слабоудерживаемая, или капиллярная) вода — заполняющая макрокапилляры и полос- ти межклеточного пространства мышечной ткани, причем она легко выделяется из ткани механическим путем (центрифугирова- нием, прессованием, измельчением); 2) структурно-связанная (иммобилизованная) вода — механически связанная со структур- ной сеткой мышечной ткани, заполняющая микропоры и микро- капилляры и удерживаемая силами осмотического давления; она выделяется во вторую очередь в основном при термической обра- ботке и коагуляции белков; 3) связанная (адсорбционная) вода — прочно удерживаемая силами физико-химической связи с моле- кулами гидрофильных веществ, в основном белков. Эта вода уда- ляется только высушиванием и отличается по свойствам от обыч- ной воды (замерзает при более низкой температуре, характери- зуется пониженной диэлектрической постоянной и лишена свойств растворителя). Любой способ обработки рыбы (посол, копчение, замораживание, сушка, стерилизация) вызывает изме- нение соотношения форм воды в мышечной ткани, в результате чего изменяются ее консистенция и вкусовые качества. Для большинства видов рыб содержание воды в мышечной тка- ни составляет в среднем 70—80 %, однако границы колебания зна- чительно шире — от 50 до 90 % и более. Существует взаимосвязь между количеством воды и липидов. Чем больше в мышечной тка- ни воды, тем меньше липидов, и наоборот. Высокое содержание влаги в мышечной ткани отдельных видов рыб приводит к ослаб- лению ее консистенции, значительным потерям влаги при раздел- ке, посоле, термическом воздействии. Высоко обводненные рыбы (более 80 % влаги) сложны в обработке и требуют использования специальных технологических разработок. Белки. Они являются основным структурообразующим компо- нентом мышечной ткани, представляя собой сложные высокомо- лекулярные соединения, в состав которых входит азот в количе- стве 16 % их общей массы. Молекула белка состоит из аминокис- лот. Каждый белок обладает своей, присущей только ему последо- вательностью расположения аминокислотных остатков. Белок является главной и обязательной составной частью всех живых организмов. По содержанию белка в мясе рыб (%) их разделяют на четыре группы: 1) низкобелковые — до 10; 2) среднебелковые — 10—15; 3) белковые — 15—20; 4) высокобелковые — более 20. 10 11
Белки рыб в зависимости от их способности растворяться в оп- ределенных условиях делят на 4 фракции: I) водорастворимую, представленную главным образом белками саркоплазмы (миоген, миоглобин, глобулин X, миоальбумины, нуклеопротеиды); 2) со- лерастворимую, представленную белками миофибрилл (миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, нуклеотропомиозин); 3) соле- нерастворимую (щелочерастворимую), состоящую из белков, на- ходящихся в особом состоянии и денатурированных, перешедших в нерастворимое состояние из первых двух фракций; 4) строму (соединительнотканные белки, или белки сарколеммы: коллаген, эластин, ретикулин). В свежей мышечной ткани миофибриллярные белки составля- ют до 60%, саркоплазматические — до 25—30%, щелочераствори- мые —до 25%, стромы — до 3% их общего содержания. При замораживании и последующем холодильном хранении это соотношение меняется: уменьшается содержание растворимых миофибриллярных и саркоплазматических белков и увеличивает- ся количество денатурированных. От того, в каком состоянии была заморожена рыба (до окоченения, в состоянии посмертного окоченения, его разрешения или автолиза), а также при каких температурных режимах она хранилась, будет зависеть содержа- ние в мышечной ткани денатурированных (соленерастворимых) белков, что связано с качеством сырья. Как известно, миофибрил- лярныс белки отвечают за сохранение структуры мышечной тка- ни. При переходе их в денатурированное состояние нарушаются связь белка с водой, целостность мышечных волокон, что при последующем размораживании сырья приводит к значительным потерям тканевого сока, получению продукции с сухой и жесткой консистенцией, не говоря уже о потерях массы сырья и готовой продукции. Быстрое замораживание рыбы до состояния разреше- ния посмертного окоченения, хранение ее при постоянной отри- цательной температуре не выше минус 20 °C в течение срока, ука- занного в технологической инструкции, замедляют денатурацион- ные процессы в белках, способствуют сохранению сырья в моро- женом виде и получению высококачественной готовой продук- ции. В мороженой рыбе, хранящейся при стандартных темпера- турных условиях, содержание щелочерастворимой фракции (дена- турированных белков) не превышает 40 %. Мышечная ткань мороженой рыбы содержит в основном в рав- ных долях миофибриллярные и саркоплазматические белки иди первые превалируют над вторыми. Этот факт непосредственно связан с формуемостью фарша, полученного из этих рыб, по- скольку чем больше значение белкового коэффициента (отно- шение количества миофибриллярных белков к саркоплазматичес- ким), тем лучше реологические характеристики фарша. Измель- ченная мышечная ткань рыбы со значением К§> 1,0 имеет хоро- шую формуемость, и ее можно использовать для производства различного рода формованной продукции (горячего и холодного копчения, рыбных палочек, колбас и т. п.). Следует отметить, что миофибриллярные белки более лабильны по сравнению с сарко- плазматическими, поэтому при нарушении режимов холодильно- го хранения они денатурируют в первую очередь, снижая тем са- мым значения белкового коэффициента и реологических характе- ристик мышечной ткани. Такое сырье невозможно использовать для выработки, в частности, формованной продукции. Вместе с тем некоторые виды рыб, например путассу, в определенные сезо- ны лова даже в свежем виде имеют значение белкового коэффи- циента менее 1,0, что является особенностью их физиологическо- го состояния в данный сезон. В связи с этим из такого сырья гото- вят формованную продукцию с использованием других видов рыб, имеющих высокий К6. Среди белков соединительной ткани коллаген является основ- ным, в значительной степени определяющим структурно-механи- ческие свойства мяса рыбы. Физико-химические изменения кол- лагена при хранении рыбы влияют на прочность соединительной ткани и расслоение мяса по септам. Денатурация коллагена при тепловой обработке и его превращение в растворимый глютин яв- ляются важнейшими технологическими свойствами этого белка. В количественном отношении мясо теплокровных животных содер- жит в 3—7 раз больше белков стромы, чем мясо рыб. Низкое со- держание белков стромы в мясе рыб обеспечивает его нежность, мягкость и лучшую усвояемость по сравнению с мясом теплокров- ных животных. Небелковые азотистые соединения. К небелковым азотистым ве- ществам относят экстрактивные соединения, являющиеся проме- жуточными продуктами распада белков и аминокислот. От их ко- личества и состава зависят органолептические характеристики го- товых рыбных продуктов. Важнейшими из них являются триме - тиламмониевые основания (триметиламиноксид, бетаин, холин), летучие основания (моно-, ди- и триметиламин, аммиак), произ- водные гуанидина (креатин, креатинин), производные имидазола (гистидин, карнозин, ансерин), свободные аминокислоты, амиды кислот (карбамид — мочевина), пуриновые основания и некото- рые другие. Триметиламиноксид (ТМАО) представляет собой три- метиламмониевое основание, которое содержится в основном в мясе морских рыб и только в небольшом количестве в мясе неко- торых пресноводных и проходных рыб. ТМАО является соедине- нием, в форме которого происходит выделение азота у рыб, обра- зующегося при катаболизме аминокислот, в отличие от тепло- кровных животных, выведение азота у которых происходит в виде аммиака и мочевой кислоты. Физиологическая роль ТМАО зак- лючается в поддержании азотистого баланса у рыб. Содержание ТМАО в мясе костистых морских рыб колеблется в пределах 95— 1000 мг%, хрящевых — 250—1430 мг%. Количество ТМАО в мы- 12 13
щечной ткани гидробионтов в большей степени зависит от их ви- дового состава, образа жизни, физиологического состояния, райо- на обитания. Глубоководные малоподвижные рыбы имеют более высокое содержание ТМАО по сравнению с пелагическими. Рыба, вылавливаемая в арктических широтах, содержит больше ТМАО, чем рыба других районов. У крупных особей, а следовательно, рыб более старшего возрастного состава его количество выше, чем у мелких. Содержание ТМАО зависит от сезона года — зимой оно примерно в 2 раза выше, чем летом. Летучие основания в мясе свежей рыбы содержатся в незначи- тельном количестве (до 15мг%). По мере развития посмертных процессов, а также при хранении сырья в мороженом виде их со- держание увеличивается и служит критерием при определении качества мороженой рыбопродукции. Содержание свободных аминокислот в мясе свежей рыбы со- ставляет 15—20% общего количества азота небелковых веществ. Аминокислоты, особенно моноаминокислоты, оказывают влия- ние на вкус мяса рыбы. Мочевина в мышцах костистых рыб накапливается в неболь- ших количествах — 2—150 мг%, в то же время в мясе хрящевых рыб ее содержание высоко —до 2200 мг%. В связи с этим перед использованием мяса акул его подвергают отмачиванию для уда- ления избытка мочевины. Липиды. Это вещества, нерастворимые в воде, но способные ра- створяться только в органических растворителях. Основную часть жира составляет так называемый нейтральный жир — главным об- разом это моно-, ди- и триглицериды, производные спирта глице- рина и жирных кислот. Последние могут быть насыщенными или ненасыщенными. Главными представителями насыщенных жир- ных кислот являются пальмитиновая (16:0)* и стеариновая (18:0). К ненасыщенным жирным кислотам относятся такие, как оле- иновая (18:1), линолевая (18:2), линоленовая (18:3), арахидоновая (20:4), ейкозапентаеновая (20:5) и докозагексаеновая (22:6). Две последние жирные кислоты являются высокомолекулярными по- линенасыщенными и играют важную роль в организме человека как биологически активные соединения. Линолевая, линоленовая и арахидоновая жирные кислоты также являются важными физи- ологически необходимыми веществами и составляют так называе- мый витамин F. Они обладают высокой биологической активнос- тью, не синтезируются в организме (за исключением арахидоно- вой жирной кислоты) и являются незаменимыми факторами пи- тания. Высокое содержание ненасыщенных жирных кислот придает жиру рыб жидкую консистенцию. Жир в рыбе может быть распределен следующим образом: 1) в подкожном слое (сельдевые, палтус и др.); 2) во внутренних орга- не — количество атомов С, 0 — число двойных связей. нах и брюшной полости (тресковые, макрурус, морской окунь, судак); 3) преимущественно равномерно по всей мышечной ткани (скумбрия, ставрида, сардина, анчоусы). В подкожном слое и во внутренних органах сосредоточен резервный жир, в мышечной ткани — главным образом структурный жир. По содержанию жира рыб подразделяют на 4 группы: 1) то- щие —до 2 % (треска, пикша, сайда, макрурус, акулы, хек, путас- су); 2) среднежирные — 2—8 % (морской окунь, ставрида, пелами- да, зубатка); 3) жирные — 8—15 % (скумбрия, сардина, сардинел- ла); 4) высокожирные — более 15 % (сельдь, палтус, угорь, клы- кач). Количество жира зависит от вида рыбы, возраста, стадии зрелости, условий питания, обитания и т. п. У одних видов рыб колебания жирности значительны (скумбрия, сардина, сардинел- ла), у других составляют всего несколько процентов (хек, путассу, окунь). Минеральные вещества. Рыба является богатым источником ми- неральных веществ. Содержание их в мышечной ткани, как пра- вило, стабильно и составляет 1—3 %. В зависимости от количе- ственного содержания минеральные вещества разделяют на две группы: 1) макроэлементы (от десятых до сотых долей процента); 2) микроэлементы (менее 0,01 %). К группе макроэлементов отно- сят натрий, калий (90—1000 мг%), кальций, фосфор (до 700 мг%), магний (25—70 мг%). Данные элементы входят в состав биологи- ческих жидкостей (участвуют в солевом обмене и осморегуляции), биологически активных веществ и являются незаменимыми; со- держание их в рыбном сырье является одним из показателей его пищевой ценности. К группе микроэлементов относятся железо, медь, марганец, цинк, ртуть, свинец, кадмий и др. Микроэлемен- ты входят в состав биологически активных веществ, таких, как ферменты, витамины, гормоны. Их роль в организме очень вели- ка. С другой стороны, такие микроэлементы, как ртуть, свинец, кадмий, называемые тяжелыми металлами, а также мышьяк, медь, цинк, олово, называемые токсичными элементами, являются не- желательными, и их присутствие в сырье (в мг/кг) ограничивает- ся, например: ртути — до 0,3—0,6 (в пресноводной рыбе), 0,5—1,0 (в морской рыбе); свинца — 1,0—2,0; кадмия —0,2; мышьяка — 1,0 (в пресноводной рыбе), 5,0 (в морской рыбе); меди—10,0; цинка — 40,0; олова — 200,0. Углеводы. Они содержатся в небольших количествах в виде жи- вотного крахмала — гликогена, являющегося источником энер- гии, в мышцах рыбы. Содержание их составляет десятые доли Процента и в общем балансе не учитывается. Тем не менее важное значение имеют аминосахара (гексозамины), главным образом глюкозамин и галактозамин. Присутствие этих веществ в количе- стве более 10 мг% приводит к изменению окраски мяса рыбы при термической обработке в результате реакции неферментативного покоричневения (реакция Майяра). Из массовых видов рыб, ис- 14 15
пользуемых в консервном производстве, повышенное содержание гексозаминов отмечалось в отдельных партиях ставриды, сайры, терпуга, камбалы звездчатой. Данное обстоятельство следует учи- тывать при производстве консервов из этих видов рыб. Витамины. Содержащиеся в рыбном сырье витамины подраз- деляют на две группы: 1) водорастворимые (растворимые в воде); 2) жирорастворимые (растворимые в органических растворите- лях). В теле рыбы витамины распределены неравномерно. Во внутренних органах их значительно больше, чем в мышечной тка- ни, особенно жирорастворимых. К группе жирорастворимых ви- таминов относятся: А (ретинол), D (эргокальциферол), Е (токофе- рол). Наиболее высокое содержание этих витаминов наблюдается в печени рыб (тресковых, морского окуня, скумбрии, акул), кото- рая служит источником их получения. Большая группа водорастворимых витаминов, содержащихся в рыбном сырье, имеет исключительно важное значение: Bj — тиа- мин (0,03—0,86 мг%), В2 — рибофлавин (0,02—0,36 мг%), РР — ниацин (никотиновая кислота) — 0,40—8,20 мг%, В6 —пиридок- син (0,10—0,80 мг%), С — аскорбиновая кислота (0,4—3,2 мг%). Витамины, являясь биологически активными веществами, имеют огромное значение в нормализации процессов обмена веществ. Соединяясь со специфическими белками, они образуют биоката- лизаторы — ферменты. Находясь в тканях в весьма малых количе- ствах, витамины катализируют реакции распада и синтеза амино- кислот, белков, углеводов, нуклеиновых кислот и стеринов. Ферменты. Это вещества белковой природы, являющиеся био- логическими катализаторами, ускоряющими химические реакции в организме и отличающимися избирательным действием. Фер- менты, расщепляющие белки, называются протеазами (протеоли- тическими ферментами), а расщепляющие жиры — липазами (ли- политическими ферментами). Среди протеолитических ферментов важное значение имеют пепсин и трипсин (пищеварительные ферменты), локализован- ные в желудочном соке, и катепсины (внутриклеточные фермен- ты), находящиеся в мышечной ткани. Тканевые катепсины игра- ют большую роль в процессе созревания соленой рыбы. Пищевая ценность рыбы. Понятие «пищевая ценность» отража- ет всю полноту полезных качеств продукта, связанных с оценкой содержания в нем широкого перечня пищевых веществ. Оно скла- дывается из потребительских свойств, которые характеризуются размером и выходом съедобной части рыбы, консистенцией, орга- нолептическими и биохимическими показателями мышечной тка- ни, а также содержанием основных пищевых веществ, необходи- мых для питания человека. Понятия «энергетическая» и «биологи- ческая» ценность являются более частными. Энергетическая ценность характеризует ту долю энергии, кото- рая может высвобождаться из пищевых веществ в процессе биоло- гического окисления и использования для обеспечения физиоло- гических функций организма. Энергетическую ценность рыбы оп- ределяют как калорийность ее мышечной ткани исходя из того, что при окислении 1 г белка выделяется 16,7 кДж/г (4,0 ккал/г), а 1 г жира — 37,7 кДж/г (9,0 ккал/г) теплоты. Для определения ис- тинной калорийности при расчете должны быть введены коэффи- циенты усвоения пищевых веществ в организме. Для белков мяса рыбы он составляет в среднем 0,96, жира — 0,91. Формула расчета калорийности будет иметь следующий вид: Q = 0,96 16,7Б + 0,91 37,7Ж, где Б— содержание белка; ^—содержание жира в мышечной ткани рыбы. Биологическая ценность отражает качество белковых, жировых и минеральных компонентов продукта, связанных со степенью сбалансированности аминокислотного, жирнокислотного и мине- рального состава. В настоящее время известно 20 различных аминокислот, обыч- но встречающихся в белках; 8 из них являются незаменимыми, которые не могут синтезироваться в организме и в необходимом количестве должны поступать с пищей. К ним относят валин, изо- лейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенил- аланин. Белки рыбного сырья имеют достаточно высокую биоло- гическую ценность. Общее количество их незаменимых амино- кислот, как правило, выше эталона ФАО/ВОЗ (36,0 г/100 г белка). Однако общее содержание незаменимых аминокислот не в пол- ной мере характеризует биологическую ценность белка. Наряду с этим важное значение имеет содержание каждой аминокислоты в сравнении с эталоном ФАО, т. е. сбалансированность белков по аминокислотному составу (отношение содержания данной амино- кислоты в белке мышечной ткани рыбы к ее содержанию в белке- эталоне, выраженное в процентах, называется аминокислотным скором). Если содержание хотя бы одной аминокислоты составля- ет менее 100 %, то такой белок считают биологически неполно- ценным, а аминокислоту — лимитирующей. В подавляющем боль- шинстве белки различных видов рыб не имеют лимитирующих аминокислот или имеют одну, реже две лимитирующие амино- кислоты, причем аминокислотный скор (содержание относитель- но эталона ФАО) редко опускается до отметки 60 %. Биологическую ценность липидов оценивают по их жирнокис- лотному составу. Учитывают содержание высокомолекулярных полиненасыщенных жирных кислот, таких, как линолевая, лино- леновая, арахидоновая, ейкозапентаеновая и докозагексаеновая. Постмортальные (посмертные) изменения в рыбе. Гиперемия. Рыба, извлеченная из воды, погибает от удушья или от сдавлива- ния в трале. Во время этой стадии у нее происходит кровоизлия- 16 17
ние в жабры, в крови и мышцах накапливаются молочная кислота и другие неокисленные продукты обмена веществ, вызывающие паралич нервной системы, в результате которого рыба погибает (засыпает). Скорость засыпания рыбы зависит от степени ее утом- ления при вылове, количества ее в трале, температуры воды. Отделение слизи. Эта стадия очень тесно связана с гиперемией и в некоторых случаях не рассматривается отдельно. Выделение слизи начинается сразу после вылова рыбы и является реакцией организма на неблагоприятные условия внешней среды. Количе- ство выделившейся слизи может достигать 2—3 % массы рыбы. Слизь является благоприятной средой для развития микроорга- низмов (в ее состав входит белковое вещество — гликопротеид му- цин), что приводит к появлению неприятного гнилостного запаха при последующем хранении рыбы до обработки. Наличие данного запаха не считается признаком порчи рыбы, и при ее мойке в про- точной воде он полностью исчезает. Перед наступлением посмер- тного окоченения выделение слизи прекращается. Посмертное окоченение. Это затвердевание тела рыбы в резуль- тате сложных физико-химических процессов в мышцах, вызываю- щих их напряжение и сокращение, при этом рыба не сгибается и при нажатии на спинные или брюшные мышцы вмятин не обра- зуется. В стадии посмертного окоченения мышечная ткань рыбы безупречна по качеству и свежести, поэтому эту стадию стараются продлить как можно дольше. Для этого избегают переполнения трала рыбой, сокращают длительность траления, применяют не- медленное охлаждение рыбы после вылова. У рыбы, хранившейся в воде, посмертное окоченение наступает раньше и продолжается дольше, чем у рыбы, хранившейся на воздухе при одной и той же температуре. Окончанием процесса является расслабление мышц (разрешение посмертного окоченения), рыба снова приобретает гибкость, консистенция еще остается плотной и упругой. Автолиз. Он проявляется в размягчении мышц из-за разруше- ния белков соединительной ткани (коллагена), а также белков мышечных волокон, которые расщепляются до полипептидов, ди- пептидов, пептидов, пептонов и свободных аминокислот под дей- ствием протеолитических ферментов (в основном катепсинов), при этом изменяется структурная сетка мышечной ткани, обус- ловливающая ее упругость. Расщеплению подвергаются также и липиды, при этом накапливаются продукты их распада, такие, как свободные жирные кислоты (в конечном итоге насыщенные низ; комолекулярные), глицерин, фосфорная кислота, холин и др. Ав- толиз не рассматривают как процесс порчи рыбы, так как образу- ющиеся продукты распада белков и липидов являются вполне доброкачественными, однако при этом создается благоприятная среда для развития микроорганизмов, которые в дальнейшем яв- ляются причиной порчи рыбы. Бактериальное разложение. Оно начинается практически па- 18 раллельно с автолизом и заключается в дальнейшем распаде бел- ков под действием ферментов микроорганизмов с накоплением свободных аминокислот и продуктов их превращений при дезами- нировании и декарбоксилировании. Конечными продуктами бак- териального разложения белков являются: низшие алифатические и жирные кислоты (уксусная, масляная, валериановая, молочная, бензойная); простые низшие моноамины (метиламин, диметил- амин, триметиламин); циклические моноамины (гистамин, фе- нилэтиламин); диамины (кадаверин, путресцин); ароматические спирты (фенол, крезол); гетероциклические соединения (индол, скатол); сернистые соединения (сероводород, меркаптаны); неор- ганические вещества (водород, диоксид углерода и аммиак). Ам- миак и низшие моноамины объединяют под названием летучих оснований, и по их накоплению в мышечной ткани рыбы судят о степени ее свежести. Развитию неприятного запаха портящейся рыбы способствует накопление летучих оснований, сернистых со- единений, ароматических спиртов и гетероциклических соедине- ний. Кроме того, фенол и крезол, индол и скатол, кадаверин и путресцин, а также гистамин и фенилэтиламин являются токси- ческими веществами, вызывающими отравление при употребле- нии в пищу несвежей рыбы. По мере развития стадии бактериаль- ной порчи жабры бледнеют и покрываются пахнущей слизью, гла- за мутнеют и опадают, кожный покров тускнеет с появлением мутной слизи с гнилостным запахом, мышечная ткань становится дряблой, расслаивающейся по септам и легко отстающей от кос- тей. В стадии бактериального разложения рыбу на пищевое ис- пользование не направляют. § 2. ТЕХНОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕКОТОРЫХ ОСНОВНЫХ ПРОМЫСЛОВЫХ ОКЕАНИЧЕСКИХ ВИДОВ РЫБ Путассу северная. Преобладающая промысловая длина север- ной путассу в уловах составляет 26—33 см, выход тушки 60—63 %. Она относится к белковым тощим рыбам. Жирность мышечной ткани путассу изменяется незначительно в течение всего года и в своем экстремальном значении не превышает 2,2 %. Содержание воды достигает 78—80 %. Количество азотистых веществ снижает- ся с января по июнь и наименьшее значение отмечается в мае- июне (17,1 %). В это время рыба нерестовая или посленерестовая, с пониженной пищевой и товарной ценностью. В июле содержание белка увеличивается до 19,9 % и в течение всей второй половины года находится на уровне 19,2%. В этот период мышечная ткань путассу плотная, с хорошей водоудерживающей способностью. Активность протеолитических ферментов мышечной ткани низкая [0,10—0,13 мкмоль/(г • ч)], чего нельзя сказать о ферментах 19
внутренностей [21,0—38,2 мкмоль/(г • ч)]. Высокая активность протеолитических ферментов внутренностей наряду с повышен- ной обводненностью мышечной ткани является одной из причин ослабленной консистенции путассу. Анализ данных по технологической характеристике и химичес- кому составу путассу показал, что пищевая ценность ее меняется в зависимости от периода лова. Выход съедобной части рыбы зави- сит от массы тушки, которая максимальна в летне-осенний пери- од. Если для зимне-весенней путассу выход мяса составляет в среднем 45%, то для летне-осенней — 50 %. В первой половине года пищевая ценность путассу невысокая и меняется незначи- тельно: консистенция мышечной ткани водянистая, содержание белка достигает 17—18%, влажность увеличивается до 81 %. Во второй половине года ее пищевая ценность возрастает, увеличива- ется выход мяса, оно становится более плотным и лучше удержи- вает влагу, содержание белка достигает 20 %, влажность уменьша- ется до 78 %. В это время активность ферментов внутренностей относительно невысока, что положительно сказывается на каче- стве мороженой рыбы при хранении. Многие встречающиеся в уловах морские и океанические рыбы в той или иной степени заражены паразитами, локализующимися в различных внутренних органах, а также в мышечной ткани или на поверхности тела. Некоторые паразиты, например Anisakis simplex, снижая товарный вид сырья, могут служить причиной ча- стичной или полной выбраковки продукции. Поскольку макси- мальное заражение путассу отмечено для рыбы длиной 25—30 см, то ее обязательно разделывают. Путассу длиной до 25 см можно выпускать и в неразделанном виде, особенно в весенний период, когда зараженность паразитами минимальная. В зависимости от локализации паразитов предусматривают различные виды раздел- ки: потрошено-обезглавленная, тушка, спинка или необесшку- ренное филе. Хек серебристый. Как и путассу, хек относится к рыбам с мало меняющимся химическим составом. Промысловая длина хека ко- леблется от 24 до 32 см. Выход тушки в среднем составляет 60 %. Жирность мышечной ткани возрастает от 1—2 % в январе—февра- ле до 3,2—3,9 % в марте—мае и уменьшается к июлю до 2,0—2,5 %. Содержание белковых веществ снижается от февраля к маю с 18,8 до 15,6 % и в летний период составляет 16—17 %. Мышечная ткань хека содержит водорастворимые и солера*- створимые фракции белков в равных долях или с преобладанием последних, т. е. Л'6 в основном равен или больше 1,0. Фарш с таки- ми показателями белкового коэффициента имеет хорошую фор- муемость, и его целесообразно использовать в качестве сырья для производства различного рода формованной продукции (горячего и холодного копчения, рыбных колбас, крабовых палочек, кули- нарных изделий). Анализ данных технохимической характеристи- ки хека показал, что промыслом охвачены нагульные и нересто- вые скопления рыбы, т. е. различного физиологического состоя- ния. В связи с этим пищевая ценность в промысловый период различна. Так, показатель потребительской ценности (выход туш- ки) снижается от весны к лету. Высокая пищевая ценность отме- чена для нагульного хека (февраль—март), когда жирность ткани достигает 4,0 %, количество белковых веществ 18,2—18,8 %. В ос- новной промысловый период (май—июль) главным образом вы- лавливается нерестовый хек несколько более низкой пищевой ценности: содержание белков уменьшается до 16—17 %, липи- дов — до 2—3 %. Несмотря на это, фарш хека имеет хорошие рео- логические характеристики и хорошо формуется. Однако под наименованием «хек серебристый» имеется в виду не только североамериканский хек, но и хек, вылавливаемый вдоль побережья Африки (сенегальский и капский). Особеннос- тью двух последних видов, вылавливаемых в теплых водах, являет- ся ослабленная консистенция мышечной ткани и низкая влаго- удерживающая способность. Измельченная ткань плохо формует- ся и легко отдает влагу. Напротив, североамериканский хек имеет среднеупругую консистенцию, плотное мясо с хорошей влаго- удерживающей способностью. Различие технологических свойств предполагает разные способы технологической обработки данных видов рыб, имеющих одно товарное наименование. Ставрида. Ставрида, вылавливаемая вдоль западного побережья Африки, представлена двумя видами: европейской и капской. Раз- мерный состав европейской ставриды в течение года значительно варьирует. В мае—июне облавливается мелкая рыба длиной 18— 20 см. В остальные месяцы ее длина колеблется от 20 до 28 см. Массовый состав рыбы по сезонам года менялся незначительно, и выход тушки в среднем составлял 59—62 %. Химический состав европейской ставриды подвержен сезонным изменениям. В зим- не-весенний (нерестовый) период жирность мышечной ткани со- ставляет 1,3—2,7 %. В это время рыбу в связи с ее невысокой жир- ностью рекомендуется направлять на производство мороженой продукции с разделкой на тушку и филе, консервов, кулинарных изделий. В летне-осенний (нагульный) период количество липи- дов в мясе увеличивается до 4—7 %. Этот период является наибо- лее благоприятным для вылова сырья, пригодного для производ- ства продукции холодного и горячего копчения, пресервов, а так- же консервов. Содержание белковых веществ в течение всего года составляет 18,5—20,5 %, т. е. рыба относится к белковым промыс- ловым объектам с хорошими реологическими свойствами (плот- ная консистенция мышечной ткани, высокая влагоудерживающая способность, формуемость). Ставрида капская (южноафриканская) представлена в основ- ном размерной группой 18—30 см, т. е. более крупного размера по сравнению с европейской ставридой. Выход тушки зависит от се- 20 21
зона лова. Наибольший выход наблюдается в марте—апреле и ок- тябре-декабре (56—62 %), т. е. в нагульные периоды, в среднем составляя 54—58 % (ниже по сравнению с европейской ставри- дой). Химический состав капской ставриды зависит от сезона лова, но в небольшой степени, что объясняется растянутым пери- одом нереста рыбы. С марта по июль средняя жирность мышеч- ной ткани составила 3,0 %, в сентябре—октябре повысилась до 4,4 %, а в декабре—январе — до 4,8 %. Следует отметить, что хи- мический состав рыбы, находящейся в одном улове, отличается определенной пестротой в связи с наличием особей различного физиологического состояния. Так, содержание липидов в мясе ставриды, выловленной в сентябре, варьировало в одном улове от 0,7 до 9,7 % при среднем значении 4,4 ± 2,5. В процентном отно- шении количество жирной рыбы невелико. Например, в сен- тябрьских уловах ставрида жирностью более 5 % составляла не бо- лее 10,8 %, жирностью 3—5 % — 8,9—36,9 %, остальная рыба (бо- лее половины улова) имела жирность менее 3 %. Содержание бел- ковых веществ изменялось незначительно и составляло 18,5— 20,0 %. В связи с большим колебанием жирности ставриды капс- кой и невысоким средним уровнем содержания жира в мышечной ткани рыбу целесообразно направлять на производство мороже- ной продукции (тушка, филе), кулинарных изделий, полуфабри- катов, консервов, формованной продукции. В связи с высоким со- держанием фракции солерастворимых белков в мышечной ткани ставриды ее измельченное мясо также рекомендуется использо- вать в качестве добавки к фаршу таких видов рыб, как путассу, для увеличения с целью улучшения формуемости. Скумбрия восточная. Вдоль западного побережья Африки рас- пространен один вид скумбрии, однако наблюдается значительная разница между популяциями этого вида, обитающего в централь- но-восточной Атлантике (ЦВА) и юго-восточной Атлантике (ЮВА). В районе ЦВА длина рыбы составила 17—33 см без явного преобладания какой-либо конкретной размерной группы. Выход съедобной части (тушки) колебался от 60 до 64 %. В юго-восточ- ной Атлантике длина скумбрии составила 37—52 см и отмечен бо- лее высокий выход тушки — 66—69 %. Сезонные изменения химического состава скумбрии этого района ярко выражены. Жирность мышечной ткани в нересто- вый период (февраль—апрель) составляла 3,5—5,2 %. В летнее время происходит накопление липидов; их количество к август^ достигает 15,3 %, уменьшаясь осенью до 4—5 % и вновь увеличи- ваясь к зиме. Содержание белковых веществ превышает 20 %. Таким образом, наиболее жирная скумбрия в ЦВА вылавливает- ся в основном в летний и зимний периоды (май—август, де- кабрь-январь). В это время из нее можно вырабатывать консер- вы натуральные и с добавлением масла, провесную и копченую продукцию, пресервы. Химический состав скумбрии ЮВА также зависит от сезона лова, при этом в пределах даже одного месяца наблюдается его значительная пестрота. Жирность мышечной ткани уменьшается от января к апрелю с 9,2 до 5,5 %, возрастает к июлю до 9,7 %, вновь снижается до минимального значения в сентябре (4%), а затем возрастает с достижением максимума в октябре—декабре (13,7 %). Практически во все месяцы года скумбрия имеет жир- ность более 4—5 %, высокое количество белковых веществ — 20— 22 %, поэтому все сырье можно направлять на выпуск продукции с высокими потребительскими свойствами: холодного копчения, пресервы в мелкой расфасовке и т. п. Характерной особенностью скумбрии этого района являются ослабленная консистенция мы- шечной ткани и возможность ее расслаивания по септам. В связи с этим необходимо исключать задержку сырья на палубе до замо- раживания, ограничивать величину разового улова, строго следить за соблюдением технологических режимов при обработке рыбы. Окунь клюворылый. Он обитает в северных водах Атлантичес- кого океана. Основу уловов составляет рыба длиной 30—40 см. Выход тушки окуня невысокий (приближается к 50 %) за счет крупной головы и имеет тенденцию к снижению к июлю—августу. Химический состав мышечной ткани не испытывает заметных се- зонных колебаний: содержание липидов не превышает 3,8 %, бел- ковых веществ достигает 20 %, влаги — 78—80 %. Следует иметь в виду, что отдельные уловы окуня могут быть подвержены воздействию паразитов — копепод сфирион люмпи, которые прикрепляются непосредственно к телу и широко рас- пространены у взрослых рыб. Количество пораженной рыбы в среднем составляет 5—7 % всего улова, однако в отдельных случа- ях может достигать 30—35 %. Пораженного окуня отсортировыва- ют или разделывают. Другим пороком окуня может быть наличие на его поверхности темных пигментных пятен с частотой встреча- емости 7—10 % улова. Пигментные пятна серовато-черного, чер- ного или красновато-оранжевого цвета представляют собой пиг- ментные клетки, содержащие меланин, которые не представляют опасности для здоровья человека, но являются причиной потери товарного вида рыбы. В связи с этим рыба с пятнами подлежит обязательной разделке и направляется на замораживание как по- луфабрикат для промышленной переработки. Полуфабрикат для переработки может быть реализован только в виде готовой про- дукции, прошедшей термообработку при температуре 100 ‘С и выше: консервов, кулинарных изделий и продукции горячего коп- чения. Мелкие тунцы. К мелким видам тунцов относятся макрелевый, пятнистый и полосатый. К группе наиболее мелких тунцов отно- сится макрелевый (промысловая длина 28—39 см). Размеры поло- сатого тунца 40—50 см, пятнистого — 38—70 см. Выход тушки для всех видов довольно высок и составляет 64,1—72,5 %. По химичес- 22 23
кому составу мелкие тунцы относятся к нежирным (до 4 % жира) высокобелковым рыбам (до 26 % белковых веществ). Характерной особенностью тунцов является наличие в их мышечной ткани светлого и темного мяса, причем последнее составляет по сравне- нию с другими рыбами, в том числе и с крупными тунцами, до- вольно значительную часть. Мышечная ткань тунцов богата кро- веносными сосудами, и в размороженном виде все мясо окраши- вается в бурый цвет. Граница темного и светлого мяса наиболее четко видна только у подмороженной рыбы, поэтому тунца разде- лывают в полуразмороженном состоянии. Консистенция светлого мяса плотная, упругая. Фарш, приготовленный из него, вязкий, липкий, хорошо формуется, обладает хорошей влагоудерживаю- щей способностью. По реологическим характеристикам мясо мел- ких тунцов приближается к мясу теплокровных животных. Фарш из темного мяса более вязкий, маслообразной мажущей консис- тенции. Темное мясо расположено вдоль боковой линии и прони- кает в толщу тушки до позвоночника; содержание его у полосато- го тунца составляет до 9 %, пятнистого и макрелевого — 8,7— 12,0 %. Наибольшую пищевую ценность имеет светлое мясо, цве- товые оттенки которого различны и зависят от вида тунца. Более светлое мясо с розовым оттенком наблюдают у полосатого тунца, менее светлое с красноватым оттенком — у пятнистого и макреле- вого. Мелкие тунцы, как и крупные, используют для производства консервов как натуральных с добавлением масла, так и бланширо- ванных в масле. На приготовление этих видов консервов направ- ляют только светлое мясо. В связи с низкими значениями pH и высокой общетитруемой кислотностью консервы из мяса тунцов имеют более кислый привкус, чем консервы из крупных тунцов. Темное мясо можно использовать для производства консервов типа паштетов и кулинарной продукции. Для пищевых целей це- лесообразно использовать также печень мелких тунцов. Она мо- жет служить хорошей добавкой при производстве паштетов, кол- бас, консервов, обогащая продукты белком и витамином А. Глубоководные рыбы. Рыбы, добываемые с глубин более 500 м, могут быть разделены на обитающие в пелагиали (светящиеся ан- чоусы, эпигонусы, телескопы) и батипелагические, обитающие на дне (макрурусы, бериксы, гладкоголовы, большеголовы, лемоне- мы, ликограммы и др.). Наиболее перспективными для использо- вания в пищевых целях считаются тупорылый макрурус, сабля- рыба и берикс. Маловероятно, что эти рыбы, учитывая их непри- глядный внешний вид, могут найти сбыт в целом виде, однако вы- сокие вкусовые качества мышечной ткани служат достаточным основанием для использования их в качестве сырья при изготов- лении различных продуктов питания. Длина бсрикса составила 29—40 см, макруруса и сабли-рыбы— до 80 см. Выход тушки не- большой — 45—65 % за счет большой головы, которая составляет до 50 % массы целой рыбы. Макрурус разделывают на тушку с уда- лением хвостовой части, равной '/3 длины тушки; у сабли-рыбы удаляют хвостовую часть, равную */4 длины рыбы. Важнейшей со- ставной частью внутренностей является печень, которая для мак- руруса составляет 9 %, сабли-рыбы — до 2% массы целой рыбы. По общему химическому составу глубоководные рыбы условно можно разделить на 2 группы: рыбы, имеющие среднюю обвод- ненность мяса (до 80 %), и рыбы с повышенным содержанием влаги (до 90 %). К. первой группе можно отнести берикса, саблю- рыбу, а также светящихся анчоусов, ко второй группе — макруру- са, а также большеголова, лемонему и ликограмму. Повышенная обводненность мышечной ткани встречается и у пелагических рыб, например у синей зубатки, но для рыб, живущих на больших глубинах, это более характерно. Сильнообводненную рыбу обра- батывать традиционными методами практически невозможно (ку- сочки мяса при термической обработке теряют свою форму, изме- няют линейные размеры, выделяют большое количество влаги), поэтому необходимо внедрять новые технологические операции, среди которых существенное значение имеет либо частичное обез- воживание мяса, либо повышение его влагоудерживаюшей спо- собности. Последний способ является наиболее рациональным, так как для рыб с повышенной влажностью характерно высокое содержание саркоплазматических белков, и удалять их с отпрессо- ванной влагой нежелательно. Тем более важным фактором явля- ется то, что саркоплазматические белки обычно более устойчивы при холодильном хранении и в меньшей степени подвергаются денатурационным изменениям, чем миофибриллярные белки. Ли- пиды этих рыб содержат небольшое количество высоконенасы- щенных жирных кислот (до 17 %), что позволяет рекомендовать более длительные сроки хранения сырья в мороженом виде. Для берикса и сабли-рыбы приемлемы традиционные способы обработки: производство копченой и кулинарной продукции, консервов. Светящиеся анчоусы относятся к мелким рыбам с характерны- ми размерами — 5,5—16,0 см. Химический состав светящихся ан- чоусов в значительной степени вариабелен. Жирность рыбы ко- леблется в зависимости от вида, а также в пределах каждого вида в довольно широком диапазоне, что определено районом и сезоном промысла и связано в первую очередь с физиологическим состоя- нием рыбы, возрастом, состоянием кормовой базы. Так, для анчо- уса нотоскопела диапазон колебания жирности составляет 4,3— 26,3 %, гимноскопела — до 32,6 %. По содержанию белковых ве- ществ светящиеся анчоусы относятся к белковым рыбам (15— 20%). Для анчоусов высокой жирности количество белковых веществ уменьшается до 11,4 %, но не выходит за пределы группы среднебелковых рыб. Пищевое использование светящихся анчоу- сов затруднено из-за их непривлекательного внешнего вида, одна- ко отдельные их виды пригодны для выпуска традиционных видов 24 25
продукции, таких, как пресервы и консервы типа рыба обжарен- ная в масле. В производстве пищевой продукции из мелких рыб важное место занимают получение пищевого рыбного фарша и приготовление на его основе разнообразной продукции. Увеличе- нию производства фарша будет способствовать использование широкого спектра мясокостных сепараторов и другого специаль- ного оборудования. Путем комбинирования сырья за счет подбора различных видов рыб и внесения специальных добавок можно получить композиции фарша повышенной пищевой ценности, сбалансированные по аминокислотному составу, а также с задан- ными технологическими характеристиками (консистенция, фор- муемость, влагоотдача и т. п.). Одним из направлений использова- ния светящихся анчоусов является также производство кормовой муки и жира. Контрольные вопросы и задания 1. Что такое размерный состав рыбы? 2. Из каких основных частей состоит рыба? 3. Каковы особенности строения мышечной ткани рыбы? 4. Как охаракте- ризовать физические свойства рыбы и их значение в технологии? 5. Что подразу- мевают под массовым составом рыбы и для чего его определяют? 6. Каковы ос- новные компоненты мышечной ткани рыбы? 7. На какие фракции делятся белки в зависимости от их растворимости? 8. Что такое белковый коэффициент К6 и для чего его определяют? 9. Каковы основные особенности липидов рыб? 10. Содер- жание каких микроэлементов в мышечной ткани рыбы нормируют и почему? 11. Какие витамины содержатся в мясе рыбы? Каковы их значение и роль в про- цессах обмена веществ? 12. Каковы основные стадии посмертных изменений в рыбе? 13. Дать понятие пищевой, энергетической и биологической ценности мяса рыбы. 14. Какие вещества являются конечными продуктами бактериального раз- ложения белка? 15. Каковы особенности химического состава путассу? Глава 2 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ, ХРАНЕНИЕ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ Ввиду удаленности мест вылова рыбы от пунктов ее реализации и переработки необходимы транспортирование и хранение ее. Па- раметры этих процессов зависят от многочисленных факторов, в том числе от того, в живом или снулом виде находится сырье. § 1. ЖИВАЯ РЫБА Живая рыба служит сырьем для промышленной переработки, а также является товарной продукцией, пользующейся неограни- ченным спросом благодаря абсолютной свежести. Живую рыбу перевозят в водной среде, которая не только слу- жит средой обитания, но и компенсирует потери на испарение, а также является средством удаления отходов жизнедеятельности транспортируемых гидробионтов. Изменение среды обитания после вылова вызывает у рыб фи- зиологические и химические реакции, интенсивность которых оп- ределяет способность их к выживанию. . Пригодными для содержания и транспортирования в живом виде являются пресноводные рыбы с плотно сидящей чешуей, без колючих плавников. К наиболее выносливым, неприхотливым и жизнестойким от- носятся карп, особенно гибрид карпа с амурским сазаном (курс- кий карп), а также карась и линь. При необходимых условиях некоторые виды карпа могут со- держаться в садках свыше полугода. Существенное место среди рыб, реализуемых в живом виде, занимают растительноядные рыбы, выращиваемые в южных районах страны, в частности тол- столобик, который выдерживает длительные перевозки. Однако эта рыба плохо переносит содержание в садках, что требует быст- рой ее реализации. Условия длительного хранения хорошо пере- носят сом, сазан, амур, жерех, плотва, язь, берш, пресноводный окунь, ерш. К маловыносливым рыбам относятся форель, сиговые, ко- рюшка, стерлядь, лещ, налим, щука. Для сохранения этих рыб в 27
живом виде необходима строгая регламентация условий их со- держания. Морские рыбы менее выносливы, требуют особых условий и плохо переносят длительные перевозки, поэтому торговля живой морской рыбой не получила широкого распространения. Торговля живой морской рыбой в нашей стране проводится только в городах, расположенных вблизи мест ее вылова. Для про- движения торговли живой морской рыбой в глубь страны необхо- димо усовершенствовать биотехнику ее доставки. Требования к условиям содержания живой рыбы. Основными ис- ходными данными для выбора условий перевозки являются по- требление живыми объектами кислорода, выделение диоксида уг- лерода и накопление аммиака. Кислород. Растворенный в воде кислород необходим для дыха- ния рыбы. При содержании кислорода в воде 3—5 мг/л одни рыбы могут жить неограниченное время, другие — лишь в течение ко- роткого периода. При концентрации кислорода в воде более 5 мг/л и других благоприятных факторах среды водные организмы могут существовать неограниченное время. При оптимальной температуре жизнедеятельности гидробион- тов потребление кислорода высокое, однако при температуре выше оптимальной организм испытывает стресс, который моби- лизует его сигнальную и защитную системы, что приводит к очень высокому потреблению кислорода. Как правило, низкие концентрации кислорода не переносятся взрослыми особями видов, стоящих на нижней ступени эволюци- онной лестницы. Наиболее требовательны в этом отношении форель, лососевые, корюшка, менее — лещ, судак, плотва, щука. Наиболее неприхот- ливы карп, сазан, угорь, линь, карась. Практика транспортирования гидробионтов показывает, что опасения относительно возможной их гибели от перенасыщения воды кислородом, как правило, не оправданы. Например, при на- сыщении воды кислородом более 300 % в эксперименте с рыбами отклонений не наблюдали: из 25 испытанных видов ни один не погиб из-за перенасыщения воды кислородом при длительности транспортирования до 10 сут. Скорость переноса кислорода из воздушной среды в водную за- висит от температуры, солености и степени насыщения воды, а также от турбулентности поверхности раздела вода—воздух. Углекислый газ (диоксид углерода). Он играет разностороннюю роль в превращении воды в пригодную для жизни гидробионтов среду. Взаимодействуя с водой, он формирует естественную бу- ферную систему, обеспечивающую относительное постоянство pH в водной среде. Диоксид углерода необходим для дыхания живот- ных, а также для фотосинтеза. В природный диоксид углерода вода поступает из многих ис- точников: продуцируется при разложении органических веществ, выделяется животными при дыхании, образуется при взаимодей- ствии кислот с различными карбонатными соединениями, диф- фундирует через поверхность раздела вода—воздух. Диоксид углерода находится в воде в четырех формах: свобод- ный газ СО2, угольная кислота Н2СО3, бикарбонатный HCOJ и карбонатный СО|~ радикалы. Растворение диоксида углерода в воде описывается уравнения- ми, находящимися в динамическом равновесии: СО2+Н2О«Н2СОз«Н++НСОз»2Н++СО^. Равновесие этих реакций зависит от pH раствора: с увеличени- ем pH равновесие сдвигается вправо, с уменьшением — влево. Однако карбонатная система уравнений представляет собой бу- ферную систему, сопротивляющуюся любым изменениям pH. Концентрация диоксида углерода в морской воде уменьшается с увеличением как ее солености, так и температуры. В воде естественных водоемов обычно содержится 1,5—8,0 мл/л диоксида углерода. Допустимый уровень его в карповых прудах 30 мл/л, критический — 140 мл/л. При определении критического уровня диоксида углерода экс- перименты заканчиваются с появлением первых признаков угне- тенного состояния гидробионтов (отсутствие реакции на звук, по- теря равновесия отдельными особями). Интенсивное накопление диоксида углерода происходит при транспортировании водных организмов в герметических емкос- тях. При высоком содержании диоксида углерода в воде рыбой используется лишь около 15—25 % кислорода, находящегося в герметической емкости. В аэрируемых емкостях диоксид углеро- да удаляется легко и, как правило, не достигает критического уровня. Аммиак. После гибели организмов в воде происходит бактери- альное и химическое окислительное разложение белков, что при- водит к образованию аммиака. В водной среде присутствуют одновременно аммиак NH3 и ион аммония NHJ в результате протекания обратимой реакции. Константа равновесия этой реакции в значительной степени зависит от pH среды. Доказана высокая токсичность аммиака для гидробионтов, в то Время как NHJ переносится ими в значительно более высоких концентрациях. Для стабильных водных систем обычно характерны низкие концентрации аммиака (менее 1 мг/л). 28 29
Сеголетки лососевых могут испытывать стрессовое состояние, если их держать в течение 12 ч в воде с содержанием аммиака 0,1 мг. Риск отравления рыб аммиаком в соленой воде (pH 7,0—8,5) выше, чем в пресной (pH 6,5—7,5). Для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности гид- робионтов необходимо регулярно менять воду в живорыбных ем- костях. Соленость морских вод, под которой понимают общее количе- ство твердого вещества, выделенного из 1 т воды, когда все карбо- наты превращены в окислы, бром и йод замещены хлором, а орга- ническое вещество полностью окислено, составляет 33—37 %о. Изменение солености воды вызывает осмотический стресс гид- робионтов. В Мировом океане pH воды в основном от 7,5 до 8,4. В зоне кислородного минимума pH может составлять 7,7. Для большин- ства рыб вода с pH 6,5 безопасна; при pH 8,0 она становится высо- котоксичной. К физическим свойствам воды, используемой для содержания и транспортирования живой рыбы, предъявляют требования по температуре, цвету, прозрачности, вкусу и запаху. Температура. Для содержания живой рыбы вода должна иметь оптимальную температуру. Понижение температуры ведет к по- степенному затуханию жизненных функций рыбы. Длительное пребывание рыбы в воде с очень низкой темпера- турой (ниже 0,2 "С) вызывает необратимые изменения в ее орга- низме и приводит к снулости. Оптимальная температура воды для стационарного садкового содержания живой товарной рыбы (°C) Холодолюбивые виды (форель, сиговые, корюшка, налим и др.) летом 6—8 весной 3—5 Теплолюбивые виды (карп, сазан, линь и другие карповые) летом 10—13 весной и осенью 5—6 Все виды рыб зимой 1—2 Эти температуры в основном ниже тех, при которых обитает рыба в естественных условиях. Такая разница температур вызвана необходимостью понизить жизненную активность рыбы, чтобы уменьшить потери ее массы, уменьшить потребление кислорода. Во избежание простуды, которой подвержены рыбы, темпера- туру воды в садках снижают с определенной скоростью: 1— 2°£ через каждые 2—4 ч. При повышенной по сравнению с оптимальной температуре воды в ней активно развиваются гнилостные бактерии, разлагаю- щие выделяемую рыбой слизь и поглощающие кислород. С повы- шением температуры воды ускоряется развитие болезнетворной для рыбы микрофлоры. Цвет и прозрачность природной воды. Они зависят от количества и состава растворенных в ней органических и минеральных ве- ществ. Вода, имеющая окраску, в живорыбном производстве не используется. Регулирование качества воды осуществляют путем ее замены, аэрации и очистки. Замену воды, в которой содержат рыбу, про- водят по частям таким образом, чтобы в заданную единицу време- ни она полностью была обновлена. Эффективным способом насыщения воды кислородом являет- ся использование аэраторов, действующих по одному или не- скольким принципам (гравитационному, поверхностному, диф- фузионному, турбинному и др.) и обеспечивающих насыщение до 20%. Очистку воды осуществляют по схеме, включающей отстойник для удаления крупных взвешенных частиц, установку пенного фракционирования для удаления растворенных органических ве- ществ и биологический фильтр для превращения главным обра- зом аммиака в нитриты и затем в нитраты. Таким образом регулирование состава воды, аэрация и дезин- фекция ее создают необходимые условия для перевозки живых организмов в воде в течение определенного отрезка времени. Технические средства транспортирования и содержания живой рыбы. Кратковременное содержание и транспортирование рыбы осуществляют в живорыбных емкостях, классификация которых по виду и конструктивным признакам приведена на рис. 2.1 и 2.2. Применение вида и конструкции живорыбных емкостей зави- сит от вида и количества транспортируемых объектов, длительно- сти перевозки, времени года, технических возможностей пред- приятий. Нормы посадки. Количественное соотношение перевозимого объекта и воды, в которой он обитает, называют нормой посадки. Определение оптимальных норм посадки относится к сложной задаче, поскольку этот параметр зависит в значительной мере от условий внешней среды, а также конструкции живорыбной емко- сти. Например, в зависимости от способа аэрации выбирают соот- ношение рыбы и воды в емкости (табл. 2.1). 2.1. Нормы посадки рыбы в зависимости от способа аэрации __________________________________________________________| рыба: вода Поступление кислорода через открытую поверхность воды 1:100 Механическое перемешивание 1:20 Распыление воды в воздухе 1:3 Продувание воды кислородом 1:1 Нормы посадки зависят от вида транспортируемого объекта, его размеров, длительности содержания в живом виде, качества во- ды, скорости ее обмена, поступления воздуха или кислорода и г. д. 30 31
Живорыбные емкости V Стационарные —► Пруды —►Бассейны —►Чаны —►Салки —►Аквариумы пресноводные и морские Транспортные _________I —►Чаны — ► Контейнеры — ► Полиэтиленовая пленка — ► Канистры — ► Бидоны — ► Цистерны — ► Автомашины —►Лодки —►Суда — ► Железнодорожные вагоны — ► Самолеты Рис. 2.1. Виды живорыбных емкостей Характеристика конструкций Усложняется ситуация и потому, что водные организмы одного вида в каждой конкретной ситуации потребляют разное количе- ство кислорода и выделяют различное количество диоксида угле- | рода и аммонийных соединений. . Каждый фактор окружающей среды оказывает определенное I влияние на живые организмы. Однако в результате взаимодей- ствия этих факторов характер влияния каждого из них несколько меняется. Стрессы, возникающие под действием одного из двух параметров окружающей среды (например, концентрации кисло- рода), сужают допустимый диапазон изменений другого парамет- ра, например температуры. При установлении норм посадки учитывают особенности био- логии рыб. Так, например, донные рыбы держатся в основном у дна, а пелагические — в толще воды. В связи с этим нормы посад- ки относят к площади или к объему емкости. Для рыбы, перевозимой в целях реализации, плотность посад- ки в 5—10 раз больше, чем для рыбы, перевозимой в целях аккли- матизации. Следует учитывать разнокачественность перевозимого матери- ала, возможные задержки в пути, выживаемость в аварийных ус- ловиях. В связи с этим плотность посадки может быть меньше расчетной в 1,5—2 раза. Нормы посадки рыбы для разных районов устанавливают диф- ференцированно в зависимости от особенностей климатических условий. В табл. 2.2 приведены нормы посадки рыбы для южных райо- нов России. При указанных выше нормах посадки продолжитель- ность транспортирования и хранения рыбы в зависимости от сезо- на и вида рыбы изменяется от 3 до 10 сут (табл. 2.3). Сообщение с окружающей средой Активность аэрации Способ аэрации Сменяемость воды Регулирование температуры -►Открытые -► Закрытые -►Средняя -►Диффузия воздуха перемеши- вание —►Продувание воздуха или кислорода -►Периодичес- кое поступле- ние -►Постоянное поступление -►Проточная вода с допол- нительной аэрацией -►Циркуляция воды -► Циркуляция кислорода ►Естествен- ным охлаж- дением (льдом) ►Искусствен- ным холодом 2.2. Нормы посадки рыбы, кг/м3 Период I Осетро-1 вые | Леш | Судак J Сазан | Вобла 1 Сом Начало весны и поздняя осень 126 165 210 215 200 270 Конец весны и начало осени 48 90 ПО 190 80 145 Лето 52 40 55 132 — 90 Рис. 2.2. Конструктивные особенности живорыбных емкостей 2.3. Допустимая продолжительность перевозки, сут Период Средняя температу- ра воды,“С Леш Судак Сазан Сом Вобла Осетро- вые Июль—август 18-24 5 5 7 Первая половина июня и 10-18 3 3 7 7 3 10 вторая половина сентября До 1 апреля и с 1 октября 0-10 5 5 10 10 5 10 33
Количество воды, необходимое для хранения или перевозки живой рыбы без охлаждения, рассчитывают по формуле И=^-, (2.1) где И— объем воды, л; а — количество кислорода, поглощаемое при температуре t рыбой за 1 ч на 1 кг массы; р — масса рыбы, кг; Ь — продолжительность перевозки, ч; с —содержание кислорода в воде при температуре t, мг/л; d — минимальное содержание кислорода в воде при температуре t, при котором рыба может суще- ствовать, мг/л; величины р и b заданы, а, с и d — справочные. Технология транспортирования и содержания. Технологическая схема продвижения живой рыбы от мест добычи до реализации или переработки включает следующие операции: хранение на промысле — транспортирование — хранение в местах реализации или переработки — хранение в магазинах или промышленная пе- реработка. На местах промысла живую рыбу осторожно извлекают из ору- дий лова, помещают в прорези или небольшие садки-отсеки и до- ставляют к живорыбному садку, где содержат до погрузки в авто- машины или в железнодорожные живорыбные вагоны. При отсад- ке в садки рыбу сортируют по видам и размерам. Живую рыбу подразделяют по длине и массе в соответствии с ГОСТом. Наименьшая длина рыбы, допускаемой к вылову, уста- навливается правилами рыболовства. Погрузку и выгрузку живой рыбы осуществляют с помощью крана или насоса. Взвешивают рыбу в контейнерах вместимостью не более 70—80 кг. Перепад температуры воды в водоеме, из которого взята живая рыба, и в баках не должен превышать 4 "С. Перед длительной перевозкой рыбу в течение нескольких суток выдерживают в садках с чистой водой для адаптирования ее к не- воле, освобождения от остатков ила и песка в жабрах, очистки кишечника. За это время отбраковывают слабых особей. При перевозке следует избегать шумов, которые отрицательно влияют на рыбу. В пути следования живую рыбу осматривают, уснувшую рыбу удаляют и хранят во льду до реализации. В случае перевозки живых морских организмов важно устанр- вить внешние признаки состояния жизни. У большинства морс- ких организмов гибели предшествует угнетенное состояние. Отре- зок времени от начала угнетенного состояния до гибели для раз- личных объектов неодинаков. У некоторых рыб он незначителен, и, например, у лосося составляет всего лишь несколько минут. Живая рыба должна быть подвижной, плавать в естественном положении, с нормальными движениями жаберных крышек, че- люстей, реагировать на внешние раздражители, быть с очищен- ным пищеварительным трактом, не иметь механических повреж- дений и постороннего запаха. На месте сдачи рыба должна находиться в воде, температурный и газовый режимы которой соответствуют таковым в живорыбных садках, предназначенных для хранения рыбы. Через 6 ч в садках рыбу осматривают, уснувшую и слабую рыбу направляют в торго- вую сеть, а живую (активную) — оставляют на хранение. На торговых базах живую рыбу хранят в стационарных плаву- чих садках с естественной циркуляцией воды и наземных — с при- нудительной циркуляцией воды и обогащением ее кислородом. Рыба может храниться от нескольких суток до шести месяцев. В садки для хранения помещают только активную рыбу, а слабую — реализуют. Изменение качества рыбы при транспортировании. Особеннос- тью содержания живой рыбы является то, что она не получает корм и вынуждена голодать. В то же время для выполнения жиз- ненных функций (движение, дыхание, деятельность желез и дру- гих органов) рыба затрачивает энергию за счет эндогенного пита- ния, в результате чего теряет массу тела. Зимой потери массы минимальные, а летом при высокой тем- пературе максимальные. Возрастание потерь массы рыбы при хранении в теплое время года объясняется тем, что с повышением температуры воды увели- чивается подвижность рыбы и соответственно увеличиваются зат- раты ее энергии. Так, например, карп во время хранения в воде температурой около 0 'С теряет в среднем за сутки 0,04 % исходной массы, при температуре 8—10 “С —0,11 %, а при кратковременном пребыва- нии в воде температурой 15—20 "С — 1,9 %. У щуки при содержа- нии в садке в летнее время потеря массы составляет 0,25—0,5 % в сутки. При любых видах перевозок живой рыбы потери ее зависят от продолжительности и периода перевозок, вида рыбы и нормы по- садок. Например, при железнодорожных перевозках продолжи- тельностью до 3 сут нормы убыли изменяются в зависимости от вида рыбы и времени года от 1,0 до 5,5 % исходной массы отгру- женной рыбы. Основным видом отходов при перевозке живой рыбы является снулая рыба. К причинам снулости рыбы относят недостаток кислорода в воде, неблагоприятные температурные условия, травматизм и бо- лезни. Кроме того, снулость возникает при значительных затратах энергии рыбой, вынужденной быстро двигаться по ряду причин: преследование в садке другими рыбами, вынужденное плавание в быстрых потоках воды, частые пересадки. Чрезмерную активность рыбы уменьшают путем снижения температуры воды с последую- щим плавным доведением ее до оптимальных значений. 34 35
Снулую и засыпающую рыбу немедленно отделяют от живой, извлекают из воды, охлаждают и по возможности быстро реализу- ют или замораживают. У снулой рыбы, долго не извлекаемой из воды, вздувается брюшко, обесцвечиваются жабры, набухает мясо, в результате чего масса ее может увеличиваться (до 7—10 %). Такая рыба назы- вается плавуном и относится к нестандартной. Изменения, происходящие в рыбе при содержании ее в живом виде, зависят от вида рыбы, ее исходного состояния, сезона, сро- ка, условий содержания и транспортирования. Продолжительность жизни рыбы в садках зависит от количе- ства жира в ее теле. Например, при летнем содержании карпа жирностью 12 % средняя продолжительность его жизни составля- ет 100 сут, линя жирностью 2,7 % — 55 сут, сома массой до 1,5 кг при начальном количестве жира 8,5 % — 45 сут. В результате истощения карп и линь гибнут при среднем коли- честве жира 0,5 %, сом — 2,8 %. В результате потери жира при летнем садковом содержании уменьшается питательная ценность рыбы по сравнению с началь- ной. Поэтому длительное массовое содержание товарной рыбы в искусственных садках, как правило, не применяется. С уменьшением жирового запаса сопротивляемость рыб сни- жается, увеличивается количество заболевших особей и повыша- ется зараженность паразитами. Неизбежные при длительном сад- ковом содержании небольшие травмы у истощенной рыбы долго не заживают. Наиболее опасное заболевание рыбы при содержании в сад- ках — сапролегниоз (или дерматомикоз), вызываемый грибами из семейства сапролегниевых. Сапролегниоз возникает на травмиро- ванных участках тела рыб, особенно после транспортирования. Во избежание распространения сапролегниоза травмирован- ную и ослабевшую рыбу немедленно реализуют, а инвентарь и оборудование дезинфицируют. § 2. СНУЛАЯ РЫБА-СЫРЕЦ Основная масса рыбного сырья поступает на промышленную переработку в снулом виде. Задержка доставки рыбы приводит к снижению ее качества. Рыбу доставляют с мест промысла на пере- рабатывающее предприятие, выгружают, устанавливают массу, определяют качество. Во время этих операций в тканях рыбы происходят посмертные изменения, поэтому с момента вылова до обработки она должна находиться в условиях, тормозящих развитие автолитических и бактериальных процессов. Способы транспортирования. Если температура воздуха не выше 10 "С, рыбу перевозят без охлаждения. При ограничении высоты 36 слоя рыбы, предохранении ее от излишних механических воздей- ствий и действия солнечных лучей она сохраняется в хорошем со- стоянии в течение 2—4 ч. Без охлаждения транспортируют в основном мелкую рыбу на малотоннажных рыболовных судах грузоподъемностью до Ют. Хорошо переносит перевозки без охлаждения рыба, которую извлекают из орудия лова (ставные, кошельковые и закидные не- вода) живой. Хуже переносит перевозки рыба, выловленная трала- ми, дрифтерными сетями и крючковыми орудиями лова. Некоторые виды рыб не выдерживают даже кратковременного хранения. Например, при температуре 10—12 "С снулые мойва, килька, анчоус сохраняются в течение 2—3 ч, серебрянка, мавро- лик — менее 1 ч. Происходящие при хранении рыбы изменения качества мо- гут быть значительно замедлены путем резкого снижения тем- пературы ее тела и последующего хранения при низких темпе- ратурах. Требования к условиям перегрузки, приема и хранения рыбы до обработки. На обрабатывающие предприятия снулая рыба может поступать в ящиках, контейнерах, цистернах, навалом в трюме судна или сетных мешках. Для механизации выгрузки рыбы, доставленной навалом, при- меняют различные контейнеры (бадьи, сетчатые мешки, мягкие стропы и т. п.), которые поднимают из трюма и переносят к месту разгрузки при помощи грузовых стрел, кранов, стелингов. Для уменьшения количества рыбы с механическими повреждениями используют контейнеры небольшой вместимости (250—300 кг), а рыбу высыпают из них при минимальной высоте падения. Для выгрузки рыбы, доставленной навалом, применяют также рыбонасосы, обеспечивающие быстрый прием рыбы. При выгруз- ке рыбы рыбонасосом в трюм судна накачивают воду в количе- стве, в 9—10 раз превышающем массу рыбы. Водорыбную пульпу перекачивают в гидротранспортер для передачи к месту учета и хранения. Для передачи рыбы из ставных неводов на берег ис- пользуют спаренные рыбонасосы, что позволяет принимать рыбу из ставных неводов, отстоящих от берега на расстоянии 800— 1000 м, и поднимать ее на высоту 7—14 м. Однако и при гидравлической разгрузке рыба подвергается ме- ханическим воздействиям, причем в эжекторных рыбонасосах на нее действуют гидродинамические нагрузки, а в центробежных к ним присоединяются нагрузки ударного характера (в зоне ротора). Эти нагрузки вызывают и ускоряют процессы посмертных изме- нений, травмируют и даже разрушают тело рыбы. Поступившую на предприятие рыбу-сырец перемещают без задержки к местам хранения или обработки. На современных рыбообрабатывающих предприятиях межце- ховое транспортирование рыбы осуществляют автомашинами, 37
электрокарами, аккумуляторными погрузчиками, а также конвей- ерами и транспортерами. Скребковые и ленточные транспортеры удобны для перемеще- ния рыбы и обеспечивают хорошую сохранность сырца, но при эксплуатации требуют систематической очистки от загрязнений. Для улучшения санитарного состояния рыбы применяют душевую мойку, а транспортеры помещают в крытые галереи для защиты от солнечных лучей и пыли. Наиболее эффективны лотковые и труб- чатые гидротранспортеры, обеспечивающие горизонтальное пере- мещение рыбы на значительные расстояния с минимальным ко- личеством механических повреждений и одновременно хорошую мойку рыбы-сырца. При помощи трубопроводов рыбу можно транспортировать на расстояние до 3,5—4,0 км. При перемещении рыбы гидравлическими средствами, особен- но при температуре воды выше 15’С, может возникать нежела- тельное набухание тканей рыбы. Особое внимание должно быть уделено также санитарному состоянию воды. Рыбу, принятую с гидротранспортера, освобождают от избытка воды с помощью решетчатых или сетчатых водоотделителей. Пос- ле пребывания на водоотделителе на поверхности тела рыбы оста- ется 8—10% воды. Вибрационные водоотделители более эффек- тивны — на рыбе остается 3—5 % воды. Для отделения воды также служат бункера с ложным перфорированным дном, транспортеры с сетчатой лентой. Для ускорения приема больших количеств мелкой рыбы-сырца и улучшения санитарных условий на береговых предприятиях применяют поточные линии, в которых механизированы выгрузка из трюма, мойка и осушение (стекание лишней воды с поверхно- сти тела рыбы) рыбы, ее взвешивание и наполнение предвари- тельно вымытых ящиков, которые механически перемещают в ка- меры аккумулятора с искусственным охлаждением. На плавучих заводах принятая россыпью или в ящиках рыба системой ленточ- ных и скребковых транспортеров перемещается в бункера или ак- кумуляторы с рефрижерацией. Количественный учет рыбы необходим для организации конт- роля производства. При приеме рыбы учет ведут путем взвешива- ния с помощью калиброванных мерников (ящики, носилки, ба- дьи), а также мерных бункеров, в которых объем, занятый рыбой, определяют по высоте слоя, рассчитывая массу по следующей формуле: , P=haK, (2.2) где Р— масса рыбы, т; Л — высота слоя, м; а — коэффициент перевода массы в объем; К— насыпная удельная масса рыбы, т/м3. Для предотвращения возможных ошибок систематически про- веряют тарировку мерников для каждой партии сырья. 38 При гидравлической подаче сырья применяют мерные бункера с водоотделительными решетками, при выгрузке рыбы стропами и бадьями — подвесные или крановые весы. Для непрерывного и автоматического учета количества прини- маемой рыбы в линии ленточных транспортеров используют авто- матические весы порционного взвешивания. При взвешивании масса рыбы может быть больше действительной в результате не- полного отделения слизи и воды. Для устранения этой ошибки вводят поправочный коэффициент (0,95—0,98), учитывающий со- держание слизи и воды. Учет рыбы не должен задерживать прием и последующую обра- ботку рыбы-сырца, а результаты учета должны точно отражать массу принятой рыбы. Необходимость хранения рыбы на перерабатывающих пред- приятиях вызвана, во-первых, массовым поступлением сырья, ко- личество которого превосходит перерабатывающие мощности, а во-вторых, потребностью в создании определенного запаса сырья для обеспечения бесперебойной работы обрабатывающих цехов и непрерывного выпуска продукции. Рыбу хранят на складах-аккумуляторах, обеспечивающих быст- рое охлаждение, надежную защиту от действия атмосферных осад- ков, ветра, солнечной радиации. § 3. БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ И ВОДОРОСЛИ Ракообразные (крабы, креветки, речные раки). Их реализуют как в живом, так и в снулом виде; на обработку их направляют главным образом снулыми. Ракообразные, как правило, очень чувствительны к содержа- нию кислорода в воде, потребление которого зависит от темпера- туры воды и массы тела животного. Для многих ракообразных установлена связь между скоростью потребления кислорода и массой тела особи: Q=aWk, (2.3) гае Q— потребление кислорода целым организмом в единицу времени; о —коэф- фициент, показывающий объем животного массой, равной единице; масса животного; к — константа, показывающая скорость изменения объема по мере увеличения массы животных. Для всего класса ракообразных при 20 "С к = 759. Однако фак- тические величины в некоторых случаях от расчетных отличаются в 2—4 раза. Крабов в живом виде транспортируют и хранят в специальных емкостях с циркулирующей морской водой при соотношении кра- бов и воды 1:3 и температуре воды 21—8 ’С. 39
При транспортировании и хранении необходима регулярная проверка (не менее 4 раз в сутки) состояния крабов с целью удале- ния снулых особей. Соблюдение указанных условий перевозки позволяет гаранти- ровать длительность выживания камчатского краба до 3 сут, а кра- ба-стригуна — до 2 сут. Техническими условиями на перевозку крабов в качестве при- знака состояния его жизни предусматривается лишь то, что он двигает конечностями. Это существенно отличается от способа оценки пригодности крабов для акклиматизации, когда его пере- ворачивают на спину и в таком положении опускают в воду. Если животное самостоятельно встает на ноги, то характеризуется как активное. По остальным признакам, относящимся к технологическим свойствам, краб должен иметь целые конечности и клешни, причем конечности должны быть плотно заполнены мясом. Панцирь твер- дый, чистый, непотускневший; окраска панциря естественная, присущая данному виду краба; допускается наличие известковых отложений в панцире; цвет мяса — светло-серый, запах — свой- ственный свежему крабу, без посторонних и порочащих запахов. При транспортировании и хранении краба-сырца снулого его укладывают рядами, вверх абдоменом, что препятствует растека- нию жидкости из головогруди, ограничивают число рядов по вы- соте (не более 10—12), предохраняют от повреждений, защищают мокрым тентом от солнечных лучей. Длительное транспортирование или хранение до обработки, механические воздействия, действие солнечных лучей и тепла на крабов ухудшают качество и снижают выход мяса. Увеличение продолжительности хранения сырца ведет к уменьшению выхода и ухудшению качества вареного мяса: блед- неет красная окраска подпанцирной пленки, усиливаются бурая окраска, посинение и почернение мяса, а также выделение амми- ака и сероводорода при стерилизации консервов, ослабевают при- сущие свежему мясу вкус и аромат. Креветки в условиях берегового промысла доставляют с места лова в сетчатых садках. Живых креветок хранят в корзинах или в деревянных ящиках, укладывая их тонким слоем и перекладывая мокрой морской травой, на которую насыпают слой мелкодробле- ного льда. При периодическом поливе креветок холодной морс- кой водой они остаются живыми в течение 2—3 сут, а при темпе- ратуре 0—5 "С — до 4—6 сут. На количество отходов живых креветок при транспортирова- нии влияет величина посадки; например, при перевозке в ванне 500 особей отходов нет, 1000 особей — 5—10 % отходов, 2000 осо- бей — более 20 % отходов. Сопоставление стоимости перевозки и отходов служит основа- нием для выбора норм посадки. 40 Для сохранения свежести снулых креветок необходимо немед- ленно после вылова охлаждать их с помощью льда (от 40 до 120 % в зависимости от условий и продолжительности хранения) и избе- гать даже слабого механического воздействия на сырец. Для повы- шения устойчивости в хранении у свежих креветок удаляют голо- вогрудь, где находятся богатые ферментами органы; применяют также ополаскивание в слабых растворах антибиотика (ауреоми- цин) и бисульфата натрия. Для сохранения креветок в условиях открытого моря их тщательно оберегают от механических воздей- ствий: ограничивают единовременный улов креветок, чтобы они не повреждались в кутке трала (сокращают продолжительность траления). После вылова креветок немедленно и осторожно поме- щают в ящики (нетто 15—20 кг) и пересыпают мелкодробленым льдом (высота слоя креветок со льдом не должна превышать 15 см). Ящики хранят в охлаждаемых трюмах, максимально сокра- щают продолжительность между выловом и обработкой креветок. Речных раков реализуют в основном живыми. В местах лова до накопления партии живых раков хранят в садках, установленных в чистой проточной воде; продолжительность хранения от 7 до 10 сут в зависимости от состояния раков. Для хранения и перево- зок живых раков укладывают в реечные ящики или плетеные кор- зины, по рядам перекладывают мхом, тонкой древесной стружкой и льдом (летом 3—4,5 кг, весной и осенью 1,5—2,0 кг на 100 ра- ков). При температуре 10—15 °C раки остаются живыми в течение 2—3, а на леднике — 5—6 сут; погибших раков бывает не более 15-20%. Моллюски. Двустворчатые, головоногие и иглокожие моллюс- ки обладают различной устойчивостью при хранении в зависимо- сти от их вида. Двустворчатых моллюсков (устриц, мидий) транспортируют с мест промысла в живом виде в ящиках с применением льда для пересыпки или в контейнерах с охлажденной морской водой. В прохладные дни двустворчатые хорошо сохраняются при кратко- временном транспортировании, если их послойно переложить свежими морскими водорослями. На продолжительность хранения двустворчатых в живом виде исключительное влияние оказывает температура окружающей среды. Например, при температуре от 0 до 2 °C мидии летнего улова остаются живыми в течение 2 нед, мидии зимнего улова — 4 нед. Повышение температуры хранения до 7 и 18 °C сокращает срок хранения соответственно в 2 и 4 раза. Для повышения стойкости хранения двустворчатых их промы- вают забортной водой. Для промывания двустворчатых также применяют озонирован- ную воду. Моллюсков помещают в бассейн в металлических кор- зинах и подают проточную морскую воду. Количество озона зави- сит от качества морской воды, подвергаемой озонированию, и 41
ожидаемого эффекта озонирования (в среднем оно колеблется от 0,5 до 2,0 г/м3). Оптимальной загрузкой является 35 кг мидий на 1 м2 площади бассейна, причем озонированную воду меняют 1 раз в сутки. В процессе хранения двустворчатых наблюдается потеря внут- ристворчатой жидкости, а также снижение влагоудерживающей способности их мяса. Головоногих моллюсков (кальмары, осьминоги, каракатицы) хранят в снулом виде охлажденными льдом или смесью льда и воды. При хранении разделанных кальмаров в льдоводяной смеси происходит вымывание небелковых азотистых веществ, что сни- жает в значительной степени вкус и запах их мяса. Иглокожие (трепанги), извлеченные из воды живыми, погиба- ют после 0,5—2-часового пребывания на воздухе. В садках с про- точной морской водой они остаются живыми в течение 1—2 сут. В случае необходимости более длительного хранения разделан- ный сырец укладывают в ящики и охлаждают льдосоляной смесью (5—8 %-ной поваренной соли). Во избежание сильного набухания тканей во время охлаждения трепангов непрерывно удаляют та- лую воду. Значительно увеличить срок хранения мяса разделанных ра- кообразных и моллюсков в упаковке позволяет использование мо- дифицированной газовой среды (МГС) следующего состава: угле- род 40 %, азот 30, кислород 30 %. При упаковке неочищенных шеек омара срок хранения увеличивается на 30 %, клешней краба и мяса гребешка —на 80%. При этом значительно уменьшается потеря тканевого сока. При хранении продуктов в искусственной атмосфере этого состава не наблюдается роста обсемененности продукта стафилококками и бактериями. Водоросли. Их сохраняют путем охлаждения, замораживания или высушивания до остаточного содержания воды 18—20 % есте- ственной сушкой на солнце или нагретым воздухом в сушилках, а также комбинированием этих двух способов сушки. Для хранения водорослей (ламинарии) применяют посол поваренной солью с последующим отпрессовыванием образующегося рассола. § 4. ТРЕБОВАНИЯ К СОВРЕМЕННЫМ ПРОЦЕССАМ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ Любой способ консервирования включает в себя ряд отдельных технологических процессов, параметры которых зависят от вида и качества сырья, продукции, степени ее готовности к потреблению и т.д. Основными технологическими процессами являются: механи- ческие (транспортирование, загрузка, разгрузка и др.); сепариро- 42 вание или разделение (центрифугирование, фильтрация, осажде- ние, прессование, сортировка, очистка); теплообменные (охлаж- дение, замораживание, перемешивание, диспергирование, эмуль- гирование, гомогенизация); дезинтегрирование (резка, шинковка, измельчение, размол, распыление); формирование продукта (эк- струзия, таблетирование, прессование); покрытие (глазирование, панирование); упаковывание, фасование, укупоривание, этикети- рование, хранение. Многие из этих процессов влияют на пищевую ценность гид- робионтов. Снижение пищевой ценности может быть обусловле- но экстракцией пищевых веществ во время мойки, бланширова- ния, варки, охлаждения, транспортирования водными путями и т.д. Кроме того, после резки или измельчения сырья создаются благоприятные условия для протекания ферментативных и нефер- ментативных реакций, ведущих к окислению некоторых компо- нентов, химическому взаимодействию между ними и другим не- желательным изменениям. Обработка при высоких температурах вызывает термическую деградацию ряда компонентов, накопле- ние токсичных продуктов (например, при нагревании жиров, рас- тительных масел) и т. д. В то же время термическая обработка мо- жет улучшить пищевую ценность продукта путем повышения сте- пени усвояемости продуктов в пищеварительном тракте человека. Выбранные процессы обработки сырья должны быть основаны на внедрении малоотходной технологии. Основным технологическим процессам, при которых происхо- дит превращение сырья в готовую продукцию или полуфабрикат высокой степени готовности, предшествуют процессы подготовки сырья, связанные с повышением его санитарного уровня, сорти- рованием, удалением малоценных несъедобных органов и тканей, разделкой на отдельные части. Перечень и последовательность операций зависят от вида сырья и способа его консервирования. Мойка. Рыбное сырье перед обработкой и после разделки под- вергают мойке для удаления слизи, механических загрязнений и снижения микрообсемененности. Для этого используют как морс- кую, так и пресную воду с температурой до 15 °C, не содержащую механических загрязнений, патогенной микрофлоры, без вкуса и запаха. Процесс мойки может сочетаться с гидротранспортированием и снятием чешуи. На эффективность процесса влияют соотноше- ние воды и сырья, интенсивность перемешивания рыбы, наличие и интенсивность трения рыбы о поверхность рабочих органов ма- шины. Разделка. Разделка как способ расчленения тела рыбы на от- дельные органы и ткани предназначается для рационального ис- пользования каждой части тела в зависимости от ее состава и свойств, повышения качества основной продукции за счет удале- ния малоценных в пищевом отношении частей тела рыбы, обеспе- 43
чения выполнения последующих процессов обработки, улучше- ния товарного вида продукции. В производственной практике используют несколько способов разделки, различающихся видом полуфабриката и зависящих от количества и мест проведения разрезов на тушке рыбы. Различают разделку на колодку поротую с головой или обезглавленную (туш- ка с разрезанным брюшком и удаленными внутренностями), ко- лодку семужной резки (разрезание брюшка при потрошении про- водят в двух местах: от грудной части до брюшных плавников и от брюшных плавников до анального плавника), полупласт, пласт с головой, пласт обезглавленный, пласт клипфискной разделки (об- щим для всех видов пластов является разрезание рыбы со спинной части вдоль хребтовой кости). Степень дифференцированности процесса разделки зависит от вида рыбы, ассортимента продукции, который планируют полу- чить из данного полуфабриката. Различают как части целого про- цесса разделки или как самостоятельные операции обезглавлива- ние рыбы, ее зябрение, потрошение, зачистку, филетирование на филе с кожей и филе без кожи. Потрошение заключается в удалении внутренностей из брюш- ной полости рыбы. Потрошат рыбу при производстве консервов, копченой продукции, мариновании, посоле некоторых видов рыб, перед замораживанием. При потрошении важнейшим требовани- ем является соблюдение гигиенических условий, заключающееся в первую очередь в предупреждении попадания содержимого же- лудочно-кишечного тракта на мясо рыбы, а также на инвентарь. Зачистку внутренней полости рыбы осуществляют одновре- менно с потрошением для удаления кровяной почки, сгустков крови, темных пленок. Обезглавливание осуществляют прямым, косым и околожабер- ным резами, которые выполняют как ручным, так и механизиро- ванным способом. На величину выхода тушки одного вида рыбы оказывают влияние способ реза и размер рыбы. Обезглавливание некоторых рыб (сельди, сайры) для производства консервов со- вмещают с одновременным удалением внутренностей без вскры- тия брюшной полости и без отделения внутренностей от головы. Зябрение заключается в перерезании калтычка и удалении жабр, сердца, печени и части пищеварительных органов без пило- рических придатков, а также грудных плавников. Зябрение осуще- ствляют различными линиями сложного реза вручную и механи- зированным способом. Его применяют при обработке сельди, предназначенной для посола или копчения. Зябрение способству- ет ускорению проникновения поваренной соли при посоле рыбы, а также повышает пищевую ценность ее за счет удаления несъе- добных частей тела. Филетирование заключается в вырезании пластины мяса рыбы, включающей спинную и брюшную мышцы одной половины тела. 44 Филетирование включает в себя несколько последовательно вы- полняемых операций: обезглавливание, разрезание брюшной по- лости, удаление внутренностей, обрезание кромок брюшных сте- нок, удаление позвоночных и реберных костей. Если филе выпус- кают без кожи, то проводят обеешкуривание. Последовательность операций при филетировании и их количество зависят от способа механизации производства филе, планируемого ассортимента продукции. Филетирование проводят для приготовления мороже- ной продукции, консервов, а также кулинарных изделий. Оно по- зволяет собрать и сконцентрировать отходы и рационально их ис- пользовать в местах переработки рыбы на филе. Для поддержания высоких санитарных норм рабочие места ручной разделки или рабочие органы машин обильно орошают водой. Выход продукции. Выход продукции при потрошении зависит от вида рыбы, ее размера и стадии развития гонад, а также спосо- бов разделки, степени механизации этих операций. Операции разделки рыбы приводят к образованию большого количества отходов производства в виде голов, костей, хрящей, плавников, чешуи, кожи, внутренностей, а также мяса в виде при- резей и срезков. Количество отходов зависит от вида рыб, их физиологического состояния, способа разделки, вида используемых для этих опера- ций машин. При разделке таких рыб, как морской окунь, ставрида, морс- кой карась, головы составляют до 30% массы обрабатываемой рыбы; при разделке сельдевых, камбаловых, лососевых, сиговых на долю голов приходится около 10 % массы рыбы. На кости и хрящи приходится 5—12% массы разделываемой рыбы, плавники—1—5, чешую —0,5—5, кожу —2—15% массы рыбы. На внутренности с учетом икры и молок приходится 8— 30 % массы разделываемой рыбы. Прирези мяса образуются при удалении голов, плавников, кожи. На величину отходов мяса влияет выбранный способ отсе- чения головы. Например, при удалении головы у трески прямым резом отсекается 7—10% мяса; при применении наклонного реза под углом 60° количество мяса в отходах составляет 5 %; еще более экономным является фигурный срез при отделении головы. Количество прирези мяса при удалении плавников составляет 1—2, а иногда и 5 %, при удалении кожи —такие же примерно величины. Количество отходов мяса увеличивается при разделке, например, пелагических рыб, когда вместе с кожей удаляется и темное мясо. Наибольшие потери мяса наблюдаются при произ- водстве обеешкуренного филе (10—15 %). На количество отходов при разделке рыбы влияют помимо ви- довых и биологических факторов качество сырья, степень совер- шенства применяемой разделочной техники и квалификация ра- 45
бочих при ручном осуществлении операций разделки. При раз- делке рыбы с механическими повреждениями количество отходов возрастает, так как возникает необходимость в удалении повреж- денных участков тела. Уменьшение количества отходов при механизированной раз- делке рыбы связано с выбором наиболее экономного направления реза головы, в то же время не ведущего к значительному усложне- нию разделочных устройств. Значительного уменьшения отходов можно достичь предвари- тельной сортировкой рыбы по размеру и поочередной разделкой отдельных частей ее тела. Возможности рационального и полного использования всех частей тела рыбы позволяют при разделке не усложнять конструк- ции машин, а наличие значительного количества прирезей мяса, например на головах рыб, используемых в дальнейшем для произ- водства продуктов, не снижает экономических показателей рабо- ты предприятий. Способы разделки, допустимое количество отходов указаны в соответствующих нормативных документах и должны соблюдать- ся в обязательном порядке. При разделке рыбы необходимо соблюдение временных и тем- пературных факторов, так как хранение полуфабриката, повыше- ние его температуры приводят к ускорению развития посмертных изменений в сырье, усугубляемых механическим воздействием на него и образованием благоприятных условий для развития микро- флоры за счет повреждения целости мышечных волокон и вытека- ния клеточного сока. Контрольные вопросы н задания 1. Дать характеристику условий транспортирования живой рыбы и крабов. 2. Назвать факторы, определяющие норму посадки рыбы в транспортные емкос- ти. 3. Каковы требования к современным способам разделки рыбы? 4. Каковы ус- ловия уменьшения потерь при разделке рыбы? Глава 3 ХОЛОДИЛЬНОЕ КОНСЕРВИРОВАНИЕ Консервирование гидробионтов холодом — наиболее распрост- раненный вид обработки. В общем объеме продукции, вырабаты- ваемой рыбной промышленностью, мороженая составляет более 70 %. Столь широкое применение холода в рыбной промышлен- ности связано со многими положительными характеристиками, свойственными этому виду обработки. Он обеспечивает возмож- ность быстрого консервирования больших количеств единовре- менно поступающего и скоропортящегося сырья, что очень важно для сохранения сырца в условиях океанического промысла. Из всех известных методов консервирования рыбы охлаждение и замораживание позволяют максимально сохранить природные (натуральные) свойства свежей рыбы, т. е. длительное время хра- нить выловленную рыбу в сыром (свежем) виде для последующей переработки в любые виды пищевых продуктов (кулинарные, копченые, соленые и т. д.). Холодильная технология дает наименьшие потери массы обра- батываемого сырца (0,5—3,0 %), т. е. обеспечивает наиболее высо- кий выход готовой продукции. Она является универсальной, так как позволяет консервировать все виды сырья водного происхож- дения (рыб, моллюсков, ракообразных, иглокожих, водорослей). Для мороженой продукции характерны длительные сроки хра- нения (6—8 мес), что позволяет ослабить влияние неравномернос- ти промысла, обеспечить транспортирование продукции (без сни- жения качества) из мест добычи (как правило, океанический про- мысел) к местам потребления. Кроме того, в производстве многих видов рыбных продуктов холод применяется не как основной консервирующий фактор, а как дополнительный. Так, без применения холода невозможно получить малосоленую деликатесную продукцию, сохранить каче- ство кулинарных изделий и т. д. Холодильная обработка по сравнению с другими способами консервирования менее энергоемка. Расход энергии на 1 т готово- го продукта при замораживании составляет 100 кВт ч, при стери- лизации — 235, при сушке — 660 кВт ч. Для сохранения качества охлажденного или замороженного 47
сырья на всем пути от производства до потребления должны под- держиваться такие стабильные температуры, которые были дос- тигнуты при охлаждении и замораживании и гарантировали бы консервирующий эффект холодильной обработки, т. е. необходи- мо создавать «непрерывную цепь холода». Холодильная цепь рыб- ной промышленности представляет собой взаимосвязанную сис- тему предприятий и транспортных средств. В нее входят промыс- ловые, обрабатывающие и транспортные суда, стационарные про- изводственные холодильники, железнодорожный и автомобиль- ный рефрижераторный транспорт, распределительные холодиль- ники в районах потребления, холодильники торговой сети, быто- вые холодильники. Все звенья холодильной цепи организационно связаны и характеризуются общим принципом непрерывности со- ответствующих температурных и влажностных режимов. Это обес- печивает доведение до потребителей продуктов с минимальными количественными и качественными потерями. Обработка сырья холодом не улучшает, а только сохраняет основные качественные признаки, которые оно имело до охлаждения. Эта технологичес- кая закономерность свидетельствует о том, что в холодильной тех- нологии качество сырья, направляемого на обработку, предопре- деляет качество получаемой охлажденной или замороженной про- дукции. Поэтому к качеству сырца, направляемого на холодиль- ную обработку, предъявляются повышенные требования. Исследования процессов холодильной обработки гидробионтов (рыб, беспозвоночных, водорослей) показали, что после охлажде- ния или замораживания их ткани приобретают новые свойства. Эти новые свойства появляются вследствие физических, физико- химических и биохимических процессов, протекающих в тканях гидробионтов в период приготовления и особенно в период хра- нения охлажденных и замороженных продуктов. В зависимости от условий и режимов охлаждения, а также от исходного качества сырья эти изменения могут иметь обратимый или необратимый характер. Главной задачей холодильной технологии является ослабле- ние развития необратимых процессов и изменений в тканях, для того чтобы в большей степени восстановить при разморажива- нии природные свойства сырца. Обратимость состояния тканей гидробионтов после холодильной обработки зависит от комплек- са причин: качества исходного сырца; технологических режимов и санитарных условий производства; способов упаковывания, режимов и продолжительности хранения; условий разморажива- ния продукта. Холодильная технология рыбных продуктов — постоянно раз- вивающаяся комплексная научная дисциплина, использующая достижения физической и коллоидной химии, биохимии, физи- ки, теплотехники, математики. Значительный вклад в развитие холодильной технологии внесли профессора Ф. С. Касаткин, М. А. Головкин, Г. Б. Чижов, В. П. Зайцев, В. П. Быков, Д. Г. Рю- тов, Н. А. Воскресенский и др. Перспективы развития холодильной технологии рыбных про- дуктов определяются «узкими» местами, недостатками, имеющи- ми место в производстве охлажденных, мороженых продуктов, их хранении и размораживании. Малые сроки хранения охлажденной рыбы вызывают необхо- димость совершенствования процесса охлаждения. Перспектив- ными являются внедрение в производство способа охлаждения рыбы в жидких средах в специальных контейнерах, получение льда, обладающего антимикробной активностью, внедрение но- вых моделей льдогенераторов. При производстве мороженой продукции важным является ис- пользование способов обработки сырья, обеспечивающих высо- кую степень обратимости процесса замораживания. Это, в частно- сти, внедрение роторных морозильных аппаратов, которые позво- ляют при одних и тех же производственных площадях повысить производительность в 1,5 раза по сравнению с воздушными моро- зильными аппаратами; более широкое применение иммерсионно- го (в солевых растворах) замораживания как контактного (рыба предназначена для промышленной переработки на посол или консервы), так и бесконтактного. Жидкостные морозильные ап- параты просты и компактны, причем рыба в них замораживается на 20—30 % быстрее, чем в воздушных морозильных аппаратах. Кроме того, необходимо внедрение криогенного и флюидиза- ционного замораживания. В криогенных аппаратах процесс замораживания протекает при температуре минус 120 °C и ниже. Для этой цели чаще всего применяют жидкий азот или жидкий воздух. Низкотемпературная обработка резко сокращает продолжительность замораживания (до 4—20 мин), обеспечивает высокое качество продукта, значи- тельно уменьшает усушку при замораживании. Флюидизационное замораживание применяют для мелкоштуч- ного сырья (рыбные палочки, мясо креветки и т.д.). Продукт за- мораживается, находясь во взвешенном мобильном состоянии в потоке холодного воздуха (температура минус 35 "С и ниже), по- этому процесс протекает очень интенсивно (продолжительность замораживания 10—20 мин). Важной задачей является внедрение в промышленность низкотемпературных режимов замораживания и хранения (минус 25 — минус 30 °C). При такой температуре из- менения в рыбе столь незначительны, что ее качество сохраняется Длительное время. Однако хранение при низкой температуре не- сколько повышает себестоимость продукции (приблизительно на 7 % увеличиваются эксплуатационные расходы). Тем не менее это компенсируется сохранением высокого качества продукции. Важным направлением является повышение устойчивости ох- лажденных и мороженых продуктов путем хранения в искусствен- 48 49
ной атмосфере (с уменьшенным содержанием кислорода и повы- шенным — углекислого газа или азота), использования озона, уль- трафиолетового облучения, криопротекторов. Для уменьшения потерь массы мороженых продуктов из-за усушки необходимы внедрение автоматических систем регулиро- вания температуры и относительной влажности воздуха в камерах хранения, использование вакуума и специальных пленок для упа- ковывания мороженых продуктов (типа «вторая кожа»), специаль- ных глазировочных сред (поливиниловый спирт), антиокислите- лей при глазировании жирных рыб. Экономически эффективным является внедрение ступенчатых режимов хранения мороженой рыбы. При таких режимах темпе- ратуру в камерах хранения устанавливают в зависимости от сроков хранения: чем длительнее сроки хранения, тем ниже температура хранения. Очень важным является внедрение прогрессивных способов размораживания: размораживание конденсирующимся паром под вакуумом, размораживание в электромагнитном СВЧ-поле и то- ками промышленной частоты с использованием ультразвука. Общими перспективными направлениями совершенствования холодильной технологии являются: повышение содержания в замороженных изделиях съедобных частей, которое достигается за счет предварительной разделки рыбы (в частности, увеличение выпуска охлажденного и мороже- ного филе); внедрение технологии мороженого фарша из мелких, малоцен- ных видов рыб как полуфабриката для изготовления различных видов продукции, включая формованные и структурированные изделия; организация производства мороженой продукции мелкими брикетами по 1—2 кг с упаковыванием их в красочные коробки, пакеты из полимерных пленок, кэшированную фольгу. §1. ОХЛАЖДЕНИЕ И ПОДМОРАЖИВАНИЕ Охлаждением называют процесс быстрого понижения темпера- туры объекта от начальной температуры до близкой к криоскопи- ческой температуре тканевого сока, но не ниже нее. Криоскопи- ческая температура для разных видов рыб различна и колеблется от минус 0,5 до минус 2,3 °C. Для технических расчетов криоско- пическую температуру принимают равной минус 1 "С. В норма- тивных документах температура охлажденной товарной рыбы ми- нус 1 — плюс 5 °C. Охлаждение применяют как самостоятельный вид консервиро- вания, позволяющий поставлять потребителю рыбу с высокими вкусовыми качествами, а также как вспомогательный вид консер- вирования сырья, предназначенного для последующей технологи- ческой обработки. Изменения в тканях гидробионтов при охлаждении. Охлажденные гидробионты хранятся более продолжительный период, чем нео- хлажденные (от 1 до 10—12сут), что связано с влиянием низких температур на скорость химических и ферментативных процессов в их тканях. Скорость химических реакций в зависимости от тем- пературы описывается уравнением y = dG/dx=fit), (3.1) т. е. у, = dG/dx где у —скорость реакций, кг/ч; у, —скорость реакции при температуре t, ‘С; G — количество продуктов реакции, кг; т —продолжительность реакции, ч; г —темпе- ратура охлажденного объекта, ’С. Для функции у, Бертелот предложил уравнение In у, = lny0 +at, (3.2) где у0 —скорость реакции при О’С; а — коэффициент, определяющий интенсив- ность изменений функции (а = const). Ha графиках функции In у, представлены прямыми линиями. Из этого следует, что скорость реакции зависит исключительно от температуры. Обычно используют коэффициент бю, определяю- щий отношение скорости реакции при данной температуре к ско- рости при температуре на 10 °C выше: Установлено, что для большинства пищевых продуктов темпе- ратурный коэффициент является величиной постоянной, не зави- симой от температуры и составляющей <9,0 = 2 - 3. Из этого следу- ет, что при снижении температуры на 10 °C скорость происходя- щих в нем процессов уменьшается в 2—3 раза и адекватно возрас- тает пригодность для хранения. Р. Планком получена зависимость между скоростью реакции, температурой ее протекания и Qlo: tafl0=10^. Подставляя в это уравнение формулу Бертелота, получаем л d(lnyft+aH lne10=10J-^—-=10a, отсюда е10 = 10е“. 50 51
Величина а, установленная для ряда продуктов, равна 0,0376. Следовательно, в соответствии с законом Вант Гоффа—Аррениуса йю = 2,38. Значения коэффициента справедливы для простых ре- акций в однородных средах без фазовых превращений. Поэтому сложные биохимические изменения, происходящие совместно с микробиологическими процессами в тканях рыбы с неоднород- ной структурой, не соответствуют точно законам химической ки- нетики. Так, при охлаждении до начальной криоскопической тем- пературы йю реакции образования триметиламина в мясе трески равен 3, окисления гемоглобина крови — 4, образования летучих оснований во время порчи — 7. Порча рыбы происходит прежде всего в результате действия как собственных ферментных систем, так и ферментов микроор- ганизмов, которые вначале находятся на поверхности тела и в жабрах, затем проникают внутрь. При охлаждении гидробионтов и их хранении в охлажденном виде термофильные и многие мезофильные микроорганизмы по- гибают или переходят в спорообразное состояние, а психрофиль- ные — продолжают развиваться. Порча охлажденных гидробионтов в основном связана с жиз- недеятельностью двух родов психрофил ьных бактерий — Pseudomonas и Achromobacter. Эти бактерии развиваются на рыбе в виде полупрозрачных колоний, пленок, а иногда слизи зелено- ватого цвета. Некоторые флюоресцирующие бактерии рода Pseudomonas вызывают позеленение или побурение поверхности охлажденной рыбы. Температурные пределы развития бактерий родов Pseudomonas и Achromobacter следующие: максимальные 25—35 °C, оптималь- ные 10—20 "С и минимальные 0—5 °C. Поэтому для подавления жизнедеятельности этих микроорганизмов необходимо достиже- ние нижнего предела температуры, допустимой для охлажденной рыбы (минус 1 °C). Температурный коэффициент скорости развития микроорга- низмов рода Pseudomonas в пределах температур 5—20 °C равен 3,7, 0—5 °C —8,4. Почти не отличается от него температурный коэффициент скорости развития бактерий рода Achromobacter. Степень подавления активности ферментов и жизнедеятельно- сти микроорганизмов зависит не только от конечной температу- ры, но и от скорости ее понижения. При быстром понижении температуры наблюдают глубокое нарушение обмена веществ, или температурный шок. Это явление объясняется нарушением дина- мического равновесия (согласованности) биохимических процес- сов вследствие того, что степень снижения ферментной активнос- ти при понижении температуры неодинакова для различных фер- ментов. Поэтому в клетках происходит накопление промежуточ- ных метаболитов. Если такое разобщение совершается резко, то, как правило, наступает гибель биологического объекта. При медленном понижении температуры происходит адапта- ция биологических объектов (микроорганизмов, собственно фер- ментов) к неблагоприятным условиям. Поэтому выловленных све- жих гидробионтов без промедления необходимо охладить до тем- пературы минус 1 "С; при этом способ охлаждения должен обеспе- чивать высокую скорость процесса. Большое влияние на стабильность свойств объектов в отноше- нии развития микробиологических процессов при охлаждении и последующем хранении имеют первоначальное количество мик- роорганизмов на охлаждаемом сырье и величина pH его тканей. Степень обсемсненности микрофлорой зависит от ряда факторов, и прежде всего от санитарно-гигиенических режимов на всех ста- диях производства. Отсюда следует необходимость мойки рыбы, санитарной обработки и дезинфекции трюмов, тары и оборудова- ния. Смещение pH в кислую сторону за счет накопления лактата пирувата и фосфорной кислоты в начальной стадии посмертного окоченения (pH 5,8—6,4) повышает стабильность мяса рыбы к микробиологической порче. В результате охлаждения тканей рыбы до криоскопической температуры происходят изменения физических свойств: в не- сколько раз (8—10) возрастает вязкость жидких тканей (крови, слизи, саркоплазмы), уменьшается проницаемость мембран. Все это ухудшает протекание осмотических процессов обмена между клеткой и окружающей средой и способствует стабилизации гис- тологических структур. Понижение температуры ведет к увеличе- нию плотности структурных элементов тканей (клеток, элемен- тарных волокон, миотомов). Все эти явления повышают упругость и прочность тела рыбы. Если рыбу охлаждают сразу после наступления асфиксии, то по- вышению упругопрочностных свойств ее тела способствует на- ступление стадии посмертного окоченения, потому что и при ох- лаждении развивается процесс образования актомиозина, веду- щий к биохимической контракции мышц. Поэтому важная задача охлаждения — как можно дольше задержать наступление стадии посмертного окоченения рыбы. Биохимические изменения в тканях охлажденного сырья при хра- нении. При хранении охлажденного сырья в его тканях под влия- нием тканевых, пищеварительных и бактериальных ферментов происходят сложные биохимические процессы. Из всех ферментативных процессов, развивающихся в тканях тела охлажденной рыбы, особенно заметно влияют на потерю природных свойств сырья следующие. 1. Расщепление гликогена (гликогенолиз), завершающееся об- разованием и накоплением лактата, пирувата и фосфорной кисло- ты, что ведет к сдвигу значений pH в кислую зону и стимулирует проявление биохимической активности тканевых протеолитичес- 52 53
ких ферментов (катепсинов), вызывающих протеолиз мышечных белков. 2. Дефосфорилирование креатинфосфата и нуклеотидов в тка- нях, накопление промежуточных и конечных продуктов их распа- да (аммиака, фосфорной кислоты, инозина, гипоксантина, ксан- тина). Уменьшение содержания аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) вызывает ускорение завершения стадии посмертного око- ченения и ведет к ослаблению устойчивости при хранении ох- лажденного сырья; уменьшение содержания инозинфосфорной кислоты (ИНФ) сопровождается потерей природной свежести и ухудшением вкусовых качеств мяса. 3. Протеолиз, ведущий к накоплению в тканях продуктов гид- ролиза белков (азотистых небелковых веществ), дезаминирования (азотистых оснований) и декарбоксилирования (аминов), влияю- щих на вкусоароматические свойства сырья. Гидролиз белков со- единительных тканей повышает проницаемость мембран и ослаб- ляет связи между структурными элементами мышц (миотомы, элементарные волокна, сарколемма и др.), в результате чего ос- лабляются упругоэластичные свойства тканей тела рыбы. Мышцы становятся дряблыми, неустойчивыми к механическому и тепло- вому воздействию, легко расслаиваются по миосептам. 4. Процессы, характерные для мяса морских рыб, восстановле- ния ОТМА и образования ТМА, и ферментативное превращение ТМА в ДМА и формальдегид, развитие которых ведет к образова- нию неприятного запаха и потере водоудерживающей способнос- ти белков. 5. Ферментативное декарбоксилирование свободных амино- кислот и образование ядовитых аминов также сопровождаются потерей природных свойств сырья. Так, при хранении скумбрии накопление азота летучих основа- ний в мясе до 25 мг/100 г (норма доброкачественности) наступает при 20 "С через 4 ч, при 3 "С — через 7,5 ч, при 0 °C — через 22 ч. Этот пример показывает, насколько велико значение температур- ного фактора в технологии охлаждения. Параметры процесса охлаждения. Процесс охлаждения заклю- чается в отводе теплоты от тела, имеющего высокую температуру, к телу с более низкой температурой. Интенсивность теплоотвода от продукта при охлаждении мож- но определить, применяя дифференциальное уравнение Ньютона ^=“^пр(,пр-Гас)> (3-3) где Q — количество отводимой теплоты, кДж; т — продолжительность тепло- обмена, с; а — коэффициент теплоотдачи от продукта к охлаждающей среде, Вт/(м2 К); ГПр — поверхность продукта, м2; 1пр — температура охлаждаемого про- дукта, "С; — температура охлаждающей среды, °C. Если в уравнении заменить величиной удельной поверхно- сти у, а (ГПр—4>.с) = М умножить на G, поделить на у, то оно будет иметь следующий вид: ^=4д'7’ (3.4) где G—масса охлаждаемого продукта, кг; у —плотность продукта, кг/м2. Таким образом, интенсивность охлаждения прямо пропорцио- нальна величине коэффициента теплоотдачи, удельной поверхнос- ти продукта и разности температур продукта и охлаждающей среды. Из уравнения следует, что наиболее интенсивным теплоотвод будет в первый период охлаждения, когда Д/ имеет максимум. Так как Д/->0, то скорость охлаждения постепенно уменьшается. От- сюда следует, что для обеспечения высокой скорости процесса охлаждения необходимо поддерживать как можно более низкую температуру охлаждающей среды, которая практически может быть не ниже минус 3 °C во избежание возможного льдообразова- ния в поверхностных тканях охлаждаемого сырья. В связи с этим лучшими охлаждающими средами являются: лед из морской воды, морская вода или солевой раствор (2—4 % поваренной соли), име- ющие температуру, близкую к минус 3 °C, а также льдосолевая смесь (4—6 % поваренной соли к массе льда). Применение этих сред позволяет быстро и глубоко охладить гидробионты, сохранив их качество. Интенсифицировать процесс охлаждения гидробионтов можно также за счет увеличения коэффициента теплоотдачи а. Величина а зависит от вида охлаждающей среды и условий процесса охлаж- дения. Охлаждающие среды в состоянии покоя имеют следующие значения а: воздух — 4,6—9,3; водный лед — 116; жидкость — 230—250 Вт/(м2 К). Значения а значительно возрастают при цир- куляции охлаждающей среды. Например, для жидкости в зависи- мости от скорости циркуляции а возрастает до 550 Вт/(м2 К). Скорость охлаждения максимальна при использовании циркули- рующих жидких сред и минимальна при охлаждении в воздухе. Промежуточное значение занимает способ охлаждения рыбы вод- ным льдом, а также использование твердых охлаждающих сред. Высокую скорость охлаждения применяют при обработке мелкой и средней рыбы. При охлаждении крупной рыбы скорость про- цесса теплообмена в большей степени определяется не величиной а, а коэффициентом теплопроводности мышечной ткани, кото- рый имеет небольшие значения [(0,4—0,5 Вт/(м2 К)]. Ускорить процесс охлаждения можно также за счет увеличения Удельной поверхности рыбы, например путем ее разделки. Вели- чина удельной поверхности зависит от формы тела рыбы. Чем меньше отношение толщины тела рыбы к ее длине, тем больше ее удельная поверхность. Мелкая рыба одного и того же вида имеет 54 55
большую удельную поверхность, чем крупная. Например, при уве- личении длины тихоокеанской сельди от 25 см до 32 см величина удельной поверхности уменьшается в 1,5 раза. На интенсивность охлаждения гидробионтов влияет их хими- ческий состав, прежде всего содержание воды и липидов. При одинаковых условиях продолжительность охлаждения жирной и тощей рыбы приблизительно одинакова. Лишь в случае неравно- мерного распределения тканевых липидов (значительный под- кожный слой) внутренний перенос теплоты к поверхности может замедлиться и в целом процесс охлаждения жирной рыбы окажет- ся более длительным. Теоретический расход холода на охлаждение включает в себя следующие составляющие: явную теплоту, отвод которой сопро- вождается понижением температуры; скрытую теплоту кристалли- зации тканевого жира; теплоту дыхания (теплота экзотермических биохимических реакций). Явная теплота образуется за счет изме- нения теплосодержания продукта и тепловых эффектов массопс- реноса. Теоретический расход холода на охлаждение гидробионтов оп- ределяют по формуле С = G)C(/„ - /к) + Go(/K - + 9i + ft>|, (3.5) где G — масса охлаждаемого продукта, кг; С — удельная теплоемкость охлаждаемого продукта, кДж/(кг-К); /„ и 1К — начальная и конечная температуры продукта, °C; Go = ~, где GH — масса испарившейся из продукта влаги, кг; /„ — удельная тепло- та конденсации водяного пара, кДж/кг; /„ — удельная теплота испарения водяного пара, кДж/кг; — скрытая теплота затвердевания тканевого жира, кДж/кг; 9, =^-, где Сж — масса жира в продукте, затвердевшего при конечной температу- ре, кг; гж —удельная теплота кристаллизации жира при конечной температуре, кДж/кг; q2 ~ теплота дыхания (внутренние тепловыделения в продукте), кДж/кг. Если отсутствуют потери массы продукта за счет испарения воды (охлаждение в жидких средах), формула упрощается: Q = C(tH - Q + ?! + ?2]. (3.6) В случае охлаждения нежирной рыбы можно пренебречь вели- чиной 9,; значение теплоты дыхания <?2 также невелико (примерно 0,6 кДж/кг за 1 ч). Поэтому на практике пользуются упрошенной формулой расхода холода: e = GC(/H-/K), (3.7) или с=ад - 'J, (з.8) где /„ — начальная энтальпия продукта при /н, кДж/кг; /„ — конечная энтальпия продукта при кДж/кг. Значения энтальпий для некоторых видов рыб приведены в табл. 3.1. 3.1. Значения энтальпий, кДж/кг Температура, ’С | Сельдь (жирная) Треска, хек серебристый | Морской окунь 0 278,4 323,3 318,3 5 296,4 341,6 336,1 10 314,4 359,9 354,1 20 348,8 396,6 390,2 Продолжительность охлаждения гидробионтов зависит от их свойств, охлаждающей среды, условий, при которых протекает процесс (температура и скорость движения охлаждающей среды, толщина продукта и др.). Дифференциальное уравнение Ньютона (3.3) не включает теплофизические показатели, зависящие от хи- мического состава сырья, поэтому для расчета величины продол- жительности охлаждения рекомендуется пользоваться формулой Д. А. Христодуло (3.9) и критериальным уравнением А. Фикина и И. Фикиной (3.10): где т — продолжительность охлаждения продукта от тн до t; F — поверхность ох- лаждаемого продукта, м2; а — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 • К); п — попра- вочный коэффициент (определяется опытным путем); /с — температура охлажда- ющей среды, °C; С — теплоемкость продукта, 1Щж/(кг-К). (ЗЛ°) где равно для пластины 1, для цилиндра 0,5, для шара 0,33; /. — половина толщины рыбы, м; Bi —критерий БИО; Bi=^, где /. — коэффициент теплопро- водности рыбы, Вт/(м • К); а — коэффициент температуропроводности, м2/с. Технологической задачей является уменьшение продолжитель- ности охлаждения продукта за счет увеличения площади охлажде- ния, применения охлаждающих сред с более высокими значения- ми коэффициента теплоотдачи а, увеличения его путем циркуля- ции и снижения температуры охлаждающей среды. Промышленные способы охлаждения. В зависимости от техно- логической задачи охлаждение применяют: для сохранения каче- ства сырья при его доставке с мест лова на рыбообрабатывающие Предприятия; сохранения качества сырья при его хранении на рыбообрабатывающем предприятии до направления в обработку; Производства товарной охлажденной продукции; повышения про- изводительности морозильных аппаратов (за счет сокращения 56 57
продолжительности замораживания); повышения консервирую- щего действия основного способа консервирования (например, посола при приготовлении слабосоленой продукции). В рыбной промышленности применяют несколько способов охлаждения сырья: льдом, холодным воздухом, дробленым льдом и холодным воздухом, смесью льда и соли (3—5 % массы льда), хо- лодной морской водой или холодным раствором поваренной соли (3—4 %), холодной морской водой и льдом. Во всех случаях охлажденную рыбу хранят в условиях, исклю- чающих повышение температуры. Наиболее широко применяют в рыбной промышленности способы охлаждения льдом, холодной водой или ее смесью со льдом. Охлаждение водным льдом. Широкое использование льда в ка- честве охлаждающей среды связано с его теплофизическими свой- ствами. Температура плавления льда около О °C, теплоемкость 2,10 кДж/(кг К), удельная теплота плавления 334,4 кДж/кг, плот- ность 917 кг/м3. Для охлаждения требуется значительное количе- ство льда, которое заготовляют либо на берегу, либо на судах. Естественный лед заготовляют в районах с суровым климатом путем вырезания или выпиливания крупных блоков из естествен- ных водоемов, послойным намораживанием воды на горизонталь- ных площадках, наращиванием сталактитов в градирнях. Лед заготовляют только в тех водоемах, в которых вода соответ- ствует требованиям стандарта на питьевую и производственную воду. Глубина водоема должна быть не менее 0,75 м, толщина льда — не менее 0,2 м. Размер блоков 1 х 1 х0,7; 0,6 х 0,6 х0,8 м. Лед хранят на площадках в бунтах, а также в специальных льдохранилищах. Основание бунта засыпают гравием, шлаком; для отвода воды делают водоотводные канавки. Естественный лед хотя и широко используется в промышлен- ности, но имеет ряд существенных недостатков: зависимость от климатических условий, сезонность заготовки; большие потери за счет таяния. Заготовка льда трудоемка; себестоимость его высокая; кроме того, лед обычно сильно загрязнен. Подготовка льда включает в себя трудоемкие операции: выкол- ку, дробление (на куски размером 1—3 см), транспортирование. Искусственный лед, полученный в льдогенераторах, свободен от этих недостатков и, кроме того, имеет ряд преимуществ: низ- кую загрязненность бактериями и органическими веществами; возможность получения льда заданных свойств и состава (анти- бактериальный), формы, в любое время года, в требуемом количе- стве; температура таяния льда из морской воды около минус 2 °C. На судах чаще всего получают чешуйчатый лед из морской воды в специальных льдогенераторах. Он имеет развитую поверх- ность теплоотдачи, плотно прилипает к рыбе, обеспечивает ее быстрое охлаждение. Однако чешуйчатый лед нельзя долго хра- нить из-за большой поверхности испарения и способности к быс- трому таянию и смерзанию. Для производства чешуйчатого льда отечественной промыш- ленностью выпускается ряд моделей льдогенераторов непрерыв- ного действия (серии Л, ИЛ, ФИЛ) производительностью 130— 1000 кг/ч, предназначенных для береговых предприятий и судов различного типа. В качестве холодильных агентов в них использу- ют аммиак или хладон. Сухой лед получают из диоксида углерода путем его заморажи- вания. Он представляет собой твердое вещество белого цвета с температурой сублимации минус 78,5 "С. При сублимации льда выделяется углекислый газ (СО2). Скрытая теплота плавления су- хого льда 586—606 кДж/кг, что значительно больше, чем водного льда. Выделяющийся углекислый газ оказывает бактерицидное действие на аэробы, задерживает окислительные процессы. Сухой лед в рыбной промышленности применяется редко, так как он в 3—10 раз дороже водного льда. Для приготовления хлорного льда (антисептического) исполь- зуют осветленный 10%-ный раствор хлорной извести. Раствор хлора смешивают с водой, которую используют для получения льда. К моменту потребления лед должен содержать 30—60 мг ак- тивного хлора на 1 кг льда. Известно, что с увеличением концентрации электролита в ра- створе температура его замерзания понижается. При достижении определенной концентрации электролита (криогидратной) и дальнейшем охлаждении температура замерзания уже не понижа- ется, а образуется смесь льда и кристаллогидратов электролита с низкой и постоянной температурой (состояние эвтектики). Эвтек- тический лед широко применяется для изготовления хладоакку- муляторов, представляющих собой металлические емкости, запол- ненные эвтектическим раствором. Их охлаждают, а затем исполь- зуют для охлаждения рыбы, перевозимой в автомобильном или железнодорожном транспорте. В рыбной промышленности применяют охлаждение гидроби- онтов водным льдом в инвентарной таре (ящик, бочка, контейнер и др.) и бестарным способом в трюме судна. Самые распростра- ненные способы: охлаждение в ящиках и в специальных отсеках трюма (чердаках). В подготовленную тару или отсек трюма по- слойно укладывают лед и рыбу, причем нижний и верхний слои должны быть изо льда. Допускается предварительное перемешивание рыбы со льдом с последующей укладкой рыболедяной смеси в тару. Но и в этом случае верхний слой должен представлять собой лед. Рыбу и лед укладывают послойно, причем мелкую и среднюю рыбу слоем толщиной не более 10 см, крупную — рядами, спинка- ми вверх. Толщина слоя льда между слоями рыбы должна быть 5— 8 см, верхнего — не менее 10 см. При бестарном способе охлажде- 58 59
ния (в отсеках трюма) общая высота слоев рыбы и льда не должна превышать: для тихоокеанских лососей — 0,4 м; для сельдевых и мелкой рыбы — 0,6; для тресковых, морского окуня, палтуса, кам- балы и других крупных и средних морских рыб — 0,7; для крупных частиковых рыб — 1 м. При охлаждении в инвентарной таре, на- пример в ящиках, общая высота рыбы и льда не должна превы- шать 0,3 м. Верхний слой льда должен быть на 1—2 см ниже края ящика во избежание повреждения сырья при складировании ящи- ков в штабеля. При соприкосновении рыбы со льдом вследствие разности тем- ператур сразу начинается теплообмен, результатом которого явля- ются охлаждение рыбы и таяние льда. Образующаяся талая вода удаляется через отверстия в таре. Воздух, находящийся между час- тицами льда и соприкасающийся с рыбой в процессе охлаждения, при отводе теплоты малоэффективен из-за низких теплофизичес- ких характеристик. Поэтому основным хладагентом является лед; интенсивность процесса зависит от его дозировки, степени дробле- ния, равномерности распределения и толщины слоя рыбы. На судах с неохлаждаемыми трюмами расход льда для пересып- ки рыбы в ящиках зависит от температуры наружного воздуха и составляет 30 % массы рыбы-сырца при 1—5 "С, 40 —при 5— 10 "С, 50 — при 10—15 "С, 75 — при 15—20 °C и 100 % — при тем- пературе окружающего воздуха выше 20 °C. На судах с охлаждаемыми трюмами расход льда для охлажде- ния рыбы в ящиках составляет от 30 (в холодное время) до 40 % (в теплое время) массы рыбы-сырца. При недостаточной дозировке льда тело рыбы не успевает ох- ладиться до температуры, при которой достигается эффект кон- сервирования. В то же время большой избыток льда не дает замет- ного уменьшения периода охлаждения (табл. 3.2). 3.2. Влияние дозировки льда на продолжительность охлаждения рыбы (судак) (начальная температура 20 °C)__________________________________________ Конечная температура рыбы, °C | Дозировка льда, % массы рыбы | Продолжительность?»!' 5 5 5 5 0 0 0 Несмотря на то что продолжительность охлаждения рыбы при оптимальной дозировке льда практически не зависит от темпера- туры окружающей среды (10—минус 2 °C), ее рост влечет за собой повышение температуры тела охлаждаемой рыбы, что в конечном счете увеличивает количество теплоты, которое необходимо отве- сти. Поэтому с ростом температуры окружающей среды расход льда для охлаждения увеличивают. 60 В то же время температура окружающей среды существенно влияет на дозировку льда, когда требуется сохранить в теле рыбы достигнутую температуру охлаждения и предупредить его отепле- ние. В этом случае действует правило: чем продолжительнее хра- нение и выше температура окружающей среды, тем больше долж- на быть дозировка льда (табл. 3.3). 3.3. Дозировка льда в зависимости от продолжительности хранения охлажденной рыбы, кг/100 кг Продолжите л ьность хранения,ч Дозировка льда при температуре воздуха, °C ниже 20 выше 20 4 25 50 8 50 75 24 75 100 Интенсивность теплообмена определяется также площадью контакта между льдом и рыбой. Кусочки дробленого льда обычно имеют неправильную геометрическую форму, и от их расположе- ния зависит площадь контакта. Она будет максимальной, если куски льда соприкасаются с рыбой гранями, и минимальной — если ребрами или вершинами. Кроме того, площадь контакта во многом определяется размерами кусков льда. Мелкодробленый, особенно чешуйчатый или снежный лед, имея развитую поверх- ность, быстро охлаждает рыбу, не вызывая ее деформации. При- менение льда со смешанной грануляцией, с повышенной плотно- стью укладки улучшает контакт кусков льда с поверхностью тела рыбы и ускоряет ее охлаждение (табл. 3.4). 3.4.Влияние размеров кусков льда на величину коэффициента плотности укладки Характеристика льда Размер кусков, см Удельный объем, М3/т Объем воздушных полостей, % удельного объема Коэффициент плотности укладки Крупный 10х 10х 10 2,0 45,5 0,55 Средний 4x4x4 1,82 40,0 0,605 Мелкий 1x1x1 1,78 39,0 0,618 Смешанный 0,5-12,0 1,60 22,5 0,787 Охлаждение в жидких средах. Этот способ охлаждения сырья наиболее распространен. Применяют погружной, оросительный и комбинированный способы охлаждения. Как правило, в качестве охлаждающей среды используют морскую воду, температура за- мерзания которой минус 1,5 — минус 3 "С, или 2—4%-ные раство- ры поваренной соли в пресной воде, осмотическое давление кото- рых приблизительно равно давлению тканевого сока рыбы. При погружном способе рыбу для охлаждения помещают в спе- циальные емкости (баки, бункера, цистерны, контейнеры), куда предварительно подают охлаждающую жидкость. Соотношение массы гидробионтов и жидкости должно составлять от 1 : 1 до 1 : 2, 61
а при отсутствии циркуляции —1:3 или 1 :4. В летнее время в охлаждающую воду рекомендуется добавлять лед (соотношение рыбы, воды и льда 2:1:1). Продолжительность охлаждения в жидких средах зависит от размеров рыбы, условий охлаждения, конструкции рыбоохладителя и составляет от 2—3 мин для кильки до 3 я для крупной трески. В аппаратах, оборудованных системами циркуляции жидкости, скорость ее движения может достигать 0,2 м/с при значительной интенсификации процесса охлаждения. Однако образующаяся из водорастворимых белковых веществ рыбы пена этот процесс за- медляет. В рыбоохладителях периодического действия после охлажде- ния каждой партии рыбы отработанную воду заменяют свежей, так как она сильно загрязняется органическими веществами. В непрерывно действующих охладителях, применяемых для охлаж- дения мелкой рыбы (кильки), предусматривается многократное использование жидких сред, так как процесс охлаждения протека- ет интенсивно (4—5 мин) и загрязнение охлаждающей среды не- значительно. В судовых условиях применяют три способа охлаждения рыбы- сырца в жидких средах. Во-первых, охлаждают в бункерах с предварительно охлажден- ной морской водой, стабильность температуры которой поддер- живают за счет подачи льда. Во-вторых, охлаждают также в бунке- рах с предварительно охлажденной морской водой, постоянная температура которой обеспечивается за счет работы встроенных теплообменников. В-третьих, рыба в охладители загружается в хо- лодную воду, температура которой поддерживается низкой как за счет добавления льда, так и использования водоохладителей. Третий способ обеспечивает высокую скорость и равномер- ность процесса охлаждения рыбного сырья за счет высокого коэф- фициента теплоотдачи и низкой температуры лъдоводяной смеси. Рассмотренные промышленные способы охлаждения рыбы водным льдом и жидкими средами имеют как преимущества, так и недостатки. Охлаждение рыбы льдом — простой, легко осуществимый в бе- реговых и судовых условиях способ. Рыба, охлажденная и хранив- шаяся во льду, имеет высокое качество, так как не набухает и не теряет водорастворимые азотистые вещества, причем усушка ее незначительна. Лед, как правило, содержит небольшое количество микроорганизмов, что позволяет поддерживать необходимые са- нитарно-гигиенические условия производства. Наиболее удобно охлаждение льдом в ящиках и контейнерах. Однако этому способу охлаждения присущи следующие недо- статки: малая скорость и неравномерность процесса охлаждения; большая энергоемкость, так как для получения льда расходуется гораздо больше электроэнергии, чем для охлаждения воды; полез- ная емкость тары, аккумуляционных камер, грузоподъемность ме- ханизмов используются на 50—70 %; малый коэффициент полез- ного использования льда (потери за счет таяния могут составлять 60—68 %); деформация тела рыбы при недостаточном дроблении льда. Часть недостатков устраняется при применении жидких охлаж- дающих сред. В этих средах скорость охлаждения рыбы в 3—5 раз больше, чем во льду. Рыба охлаждается равномерно до более низ- кой температуры (минус 1 — 0 ‘С). Технологические процессы при использовании жидких охлаждающих сред легче поддаются механизации, а также являются более экономичными. Несмотря на положительные стороны, процесс охлаждения в жидких средах имеет ряд недостатков. При хранении рыбы в жид- кой среде качество рыбы ухудшается за счет набухания, частично- го вымывания азотистых веществ, незначительного просаливания. Например, при хранении в жидкой среде мелкой кильки и хамсы в течение 36 ч увеличение массы рыбы составляет 6 % начальной, а потери общего азота — 4 % исходного содержания. Следовательно, хранение рыбы в жидких средах должно быть ограниченным. Во избежание ее набухания в воду добавляют 1,0— 2,0 % поливинилового спирта или 2 % карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), что увеличивает продолжительность хранения рыбы. Кроме того, при контакте рыбы с холодным рассолом он за- грязняется слизью, чешуей и другими органическими веществами, что ухудшает санитарное состояние рыбы и охлаждающей среды. Поэтому последнюю периодически заменяют или очищают. Наиболее перспективным способом производства товарной ох- лажденной рыбы является комбинированный способ, при кото- ром рыбу-сырец быстро охлаждают до температуры минус 1 — 0 "С в жидкой среде со льдом, затем укладывают в ящики или кон- тейнеры, пересыпают льдом и хранят при температуре около 0 °C. При этом получают охлажденную рыбу высокого качества. Хранение охлажденных гидробионтов. Охлаждение — это такой способ консервирования, при котором лишь временно и обратимо инактивируются ферменты и подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. Даже при идеальном соблюдении температур- ных режимов хранения охлажденной рыбы в ее тканях протекают биохимические процессы под действием тканевых и бактериаль- ных ферментов. Поэтому охлажденная рыба является скоропортя- щимся продуктом. Сроки хранения охлажденной рыбы зависят от ее вида, времени вылова, разделки, условий охлаждения и хране- ния и составляют от 1 до 12 сут. Например, охлажденная салака хранится 1—1,5 сут, килька — 2—3, скумбрия — 3, камбала — 5—7, треска потрошеная — 10—12 сут. Для увеличения сроков хранения охлажденной рыбы необходи- мо соблюдать следующие условия. Использовать для производства безупречную по качеству рыбу, 62 63
искусственно умерщвлять ее (электрочекушение) для прекраще- ния агонии, что сохраняет естественное содержание АТФ в мясе рыбы. После вылова как можно быстрее удалять из рыбы слизь, кровь, внутренние органы, жабры, содержащие в большом коли- честве ферменты и микроорганизмы. Соблюдать санитарно-гигиенические условия производства и хранения охлажденной рыбопродукции. Хранить охлажденную рыбу при постоянной температуре на всем пути от производства до реализации при температуре минус 1 — О °C и относительной влажности воздуха 95—98 %. Новые технологические приемы позволяют увеличить сроки хранения охлажденной рыбы. Они включают в себя использова- ние прогрессивных видов тары (ящиков, контейнеров) из сплавов металлов, полимерных и комбинированных материалов, а также применение антисептиков, антибиотиков, различных газовых сред, ультрафиолетового и ионизирующего излучений для унич- тожения микрофлоры, способной развиваться при температуре около О °C. Как правило, антисептики, антибиотики вводят в воду, применяемую для санитарной обработки помещений и оборудо- вания, мойки рыбы и изготовления льда. Из антисептиков приме- няют гипохлорит кальция или натрия, озон, пероксид водорода, бензоат натрия. Эффективно применение хлорного льда и льда, содержащего антибиотики, например биомицин. Применение биомицинового льда позволяет увеличить сроки хранения охлажденной трески до 15 сут, пикши — до 13 и морско- го окуня —до 14 сут. Содержание биомицина в мясе рыбы перед употреблением не должно превышать 0,25 мг/кг. Положительный эффект удлинения сроков хранения охлаж- денной рыбы получен при использовании озонированного льда. Такой лед получают из воды, насыщенной озоном, концентрация которого составляет примерно 5 10-4 %. Перспективно для охлаждения водным льдом, хранения и транспортирования рыбы использование изотермических контей- неров вместимостью 1 м3. Стенки, дно и съемная крышка у кон- тейнеров трехслойные: наружный и внутренние слои выполнены из ударопрочного полимерного материала, средний слой — из теплоизоляционного (полиуретана). Продолжительность хране- ния охлажденной салаки в таких контейнерах составляет 4—5 сут. Получен положительный результат по хранению охлажденней трески, пикши и морского окуня в контейнерах из алюминиевого сплава вместимостью 0,6 м3. Расход льда составляет 30—40 % мас- сы рыбы. Продолжительность охлаждения от 5—7 "С до 0 °C равна 1—1,3 ч. Крупная треска сохраняется в хорошем состоянии 9— 11 сут, мелкая треска и пикша — 7, морской окунь — 8—9 сут. Воз- можно транспортирование рыбы в таких контейнерах на расстоя- ние до 1000—1200км. Перспективным для хранения охлажденных гидробионтов яв- ляется использование модифицированных атмосфер. Причем их создают как в камерах хранения и трюмах, где находится охлаж- денная в ящиках рыба, так и в полимерных пакетах, в которые расфасовывается перед хранением деликатесная продукция. Использование для хранения охлажденного филе окуня газо- вой среды, состоящей из углекислого газа (диоксида углерода) (80 %) и воздуха (20 %), позволяет сохранить хорошее качество продукции в течение 13 сут. После 14 сут хранения количество триметиламина в филе, хранившемся в модифицированной газо- вой атмосфере, в 7 раз меньше, чем в контрольном. Срок хране- ния при 3 °C в пакетах порций атлантического лосося в условиях пониженного давления диоксида углерода достигает 20 сут, что на 12—14 сут больше по сравнению с контрольным образцом. Положительные результаты достигнуты при хранении охлаж- денной черноморской кильки и салаки в герметичных контейне- рах в парах жидкого азота: килька хранилась до 10 сут, салака — до 5 сут. Значительного уменьшения количества микроорганизмов на охлажденных гидробионтах достигают путем обработки их ультра- фиолетовыми лучами. Бактерицидные лампы устанавливают с за- щитными экранами над транспортерами, по которым перемеща- ются филе, мясо моллюсков, ракообразных. Пороки охлажденной рыбы. К ним относят механические по- вреждения, набухание, ослабевшую консистенцию мяса, лопанец, кисловатый или гнилостный запах в жабрах и в поверхностной слизи, посторонние запахи. Механические повреждения проявляются в виде проколов и порезов на теле рыбы, срывов кожи, сбитостей чешуи и др. Они возникают при больших уловах в тралах, длительном тралении, небрежном отношении к рыбе при транспортировании, непра- вильной эксплуатации оборудования. Для предотвращения этого порока следует бережно относиться к рыбе-сырцу, не нарушать технологических требований, не подвергать рыбу излишнему ме- ханическому воздействию. Набухание отмечают у рыбы, хранившейся длительное время в жидкой среде. Этот порок проявляется прежде всего у мелких сельдевых и анчоусовых рыб. Для устранения его лучше использо- вать в качестве охлаждающей среды морскую воду с температурой минус 3 °C, а также вводить в нее специальные вещества, снижаю- щие способность к набуханию тканей рыбы. Ослабевшая консистенция мяса рыбы и лопнувшее брюшко (лопанец) возникают вследствие развития в ее тканях посмертных изменений, в частности стадии автолиза. Это происходит из-за несвоевременного охлаждения сырья или нарушения режимов ох- лаждения и хранения его. Порочащий, не свойственный охлажденной рыбе запах возни- 64 65
кает, как правило, в результате автолитических изменений и бак- териального разложения тканей. Предупреждение его — соблюде- ние требований технологических инструкций при производстве охлажденных гидробионтов. К посторонним запахам относят запах нефтепродуктов, илис- тый, йодистый и др. Запах нефтепродуктов возникает в результате контакта рыбы с нефтепродуктами в районе промысла. Особенно подвержены этому жирные рыбы. Илистый запах обусловлен ха- рактером питания или местом обитания рыбы. Он встречается у многих пресноводных рыб и выражается в различной степени от едва уловимого до очень резкого. Йодистый лекарственный запах связан с высоким содержанием в воде йода, брома и других мик- роэлементов. Как правило, рыба с таким пороком является добро- качественной. Подмораживание гидробионтов. Принципиальным отличием этого способа консервирования является сохранение гидробион- тов при отрицательных температурах, близких к криоскопичес- ким, при условии частичного фазового перехода воды в лед. При подмораживании конечная температура сырья устанавливается в пределах минус 2—минус 3 “С, поэтому такую продукцию называ- ют переохлажденной или глубоко охлажденной. Понижение тем- пературы на 1—2"С ниже криоскопической способствует увеличе- нию сроков хранения свежей рыбы в 1,5—2 раза по сравнению с охлаждением во льду. При температуре минус 2 °C изменения в тканях подмороженной рыбы при хранении протекают аналогич- но охлажденной, сохраняя общую направленность, но с суще- ственной задержкой. Например, состояние посмертного окочене- ния в охлажденной рыбе наблюдается на 1—2-е сутки, при минус 2’С — на 8—12-е сутки хранения. В результате уменьшения ско- рости автолитических процессов мышечная ткань рыбы в процес- се хранения при минус 2 "С длительное время не претерпевает су- щественных изменений, приводящих к снижению ее качества. При подмораживании сырья вследствие льдообразования со- здаются неблагоприятные условия для жизнедеятельности микро- организмов. В мясе трески при температуре минус 2 °C около 52 % общего содержания воды превращается в лед, а при минус 3 °C кристаллизуется 66 % воды. Соответственно при этом возрастают концентрация тканевого сока, осмотическое давление, pH мяса рыбы уменьшается. Исследования подмороженной рыбы при температуре хране- ния минус 3 — минус 4 °C показали, что понижение температуры рыбы ниже минус 3 “С вызывает изменения в тканях, свойствен- ные рыбе, замороженной при неблагоприятных условиях, и отри- цательно сказывается на ее качестве: появляются сухость и жест- кость мяса, снижается водоудерживающая способность, ухудшает- ся внешний вид. В связи с этим для подмороженной рыбы особое значение имеет стабильность температуры в толще мяса; предпоч- тительнее, чтобы она в течение всего периода хранения поддер- живалась в пределах минус 2 — плюс 0,5 °C. Качественные показатели подмороженной рыбы во многом за- висят не только от конечной температуры, но и от скорости ее понижения. При быстром подмораживании структура льда имеет мелкокристаллический характер, поэтому травмирование мышеч- ной ткани незначительно. Кроме того, распад АТФ в тканях мед- ленно подмороженной рыбы происходит так же интенсивно, как и в охлажденной. Долгое время оставался дискуссионным вопрос о целесообраз- ности применения льда при хранении подмороженной рыбы. По данным Н. А. Головкина, добавление льда не отражается на харак- тере посмертных изменений в тканях подмороженной рыбы. По- этому применение льда при хранении и транспортировании под- мороженной рыбы нецелесообразно. В промышленных условиях подмораживание рыбы осуществ- ляют двумя способами: 1) в морозильных аппаратах холодным воздухом, температурой минус 30 —минус 35 °C, со скоростью циркуляции 5—6 м/с в течение 0,5—2 ч; 2) в рассольных моро- зильных аппаратах конвейерного или погружного типа в солевом растворе плотностью 1130—1160 кг/м3, при температуре минус 10—минус 14 °C в течение 10—20 мин. Приведенные режимы подмораживания применяют для трес- ки, черного палтуса, морского окуня, камбалы-ерша. Продолжительность подмораживания зависит от условий ох- лаждения, а также вида и размера рыбы. При выгрузке из моро- зильных аппаратов температура в подмороженном слое рыбы (толщиной 3—6 мм) должна составлять минус 3 — минус 5 °C, в толще мяса — минус 1—0 °C. В течение первых 12—24 ч хранения подмороженной рыбы происходит выравнивание температуры по всему объему. Одновременно с этим кристаллы льда равномерно распределяются по всей толще мышечной ткани. Подмороженную рыбу укладывают в ящики без льда, хранят и транспортируют при температуре минус 3 — минус 1 °C. Подмораживание тунца в судовых условиях проводят в емкос- тях с солевым раствором температурой минус 18 °C при соотноше- нии рыбы и раствора 3:1. После окончания подмораживания со- левой раствор из танка откачивают. Рыбу хранят в том же танке при температуре минус 2 — минус 3 °C. Срок хранения и транспортирования подмороженной трески не должен превышать 20—25 сут, тунцов — 20 сут. Подмороженная рыба по качеству несколько уступает охлаж- денной, так как вследствие кристаллизации воды нарушается микроструктура тканей, снижается ее водоудерживающая способ- ность, поэтому при отеплении теряется больше тканевого сока. Однако производство подмороженной рыбы имеет ряд преиму- ществ по сравнению с выпуском охлажденной и мороженой про- 66 67
дукции. В частности, возрастает производство продукции, близ- кой по качеству к свежей рыбе и имеющей увеличенные сроки хранения. Подмораживание рыбы по сравнению с замораживани- ем менее энергоемко. Хранение и транспортирование подморо- женной рыбы исключают необходимость применения льда, что улучшает санитарно-гигиенические условия и снижает производ- ственные расходы. § 2. ЗАМОРАЖИВАНИЕ Замораживание — это консервирование сырья при температу- рах, значительно ниже криоскопических температур тканевого сока, когда большая часть воды, содержащейся в биологическом объекте, превращается в лед. При замораживании водного сырья применяют температуру минус 18 — минус 25 "С, причем за рубе- жом заметна тенденция снижения температуры замораживания и хранения гидробионтов до минус 30 ‘С, что особенно характерно для жирных рыб. По сравнению с охлажденной мороженая рыба хранится значительно дольше — до 6—8 мес и даже до 1 года, но обязательно с соблюдением условий, необходимых при консерви- ровании. Консервирование методом замораживания основано на прин- ципах анабиоза (криоанабиоза, осмоанабиоза), т. е. на подавле- нии, угнетении деятельности микроорганизмов и биохимической активности тканевых ферментов. Биохимическая основа гибели микроорганизмов недостаточно ясна. Известно, что для их роста и размножения необходимо, что- бы в окружающей среде (субстрате) вода находилась в доступной капельно-жидкой форме. Доступность воды характеризуется ее активностью а». Значение aw для воды равно 1, уменьшаясь при концентрации содержащихся в ней органических и минеральных веществ. Развитие микроорганизмов возможно на средах со значе- ниями ow = 0,63—0,99, причем бактериям необходима среда с бо- лее высоким значением (0,93—0,99), чем дрожжам или плесе- ням (0,88—0,91). При замораживании вода из жидкой фазы переходит в лед, что приводит к гибели микроорганизмов, инактивации тканевых фер- ментов. Ферментативные процессы гидролиза белков водного сы- рья приостанавливаются при температуре минус 18 — минус 20 “С. Ферментативный гидролиз и окисление тканевых липидов значи- тельно замедляются при температуре минус 25 — минус 30 "С. Замораживание может вызвать изменения в тканях рыбы, при- водящие к некоторому ухудшению качества мороженой рыбы по сравнению со свежей. В замороженной мышечной ткани после оттаивания функциональные свойства белков (водоудерживаю- щая, липидосвязывающая, эмульгирующая и гелеобразующая способности) несколько ниже, чем в тканях свежей рыбы. Основ- ная причина этих качественных изменений мяса рыбы заключает- ся в денатурации белков, особенно миофибриллярных. Нежела- тельные изменения в тканях рыбы при замораживании во многом зависят от режимов холодной обработки. Физические основы льдообразования. Когда температура гидро- бионтов становится ниже криоскопической точки жидких тканей (протоплазмы, слизи, крови), развивается процесс фазового пре- вращения капельно-жидкой воды в кристаллический лед. Для на- чала процесса необходимо не только получение температуры ниже криоскопической (т. е. достижение стадии переохлаждения), но и появление в переохлажденной жидкости факторов, которые бы способствовали преодолению силы межфазного поверхностно- го натяжения на границе раздела фаз (вода, мышечные волокна, лед) и созданию кристаллизационных центров (зародышей крис- таллов). В качестве таких зародышей для начала кристаллизации льда могут выступать взвешенные твердые и коллоидные частицы, коагулят белков, пузырьки воздуха и т. д. Центры кристаллизации возникают прежде всего в межволоконных пространствах, так как там концентрация тканевого сока меньше, чем внутри волокна. Расположение центров кристаллизации, вероятно, имеет место прежде всего на границе раздела твердой и жидкой фаз — оболоч- ки волокна и внеклеточной жидкости. Энергия образования заро- дышей кристаллов на поверхности мышечного волокна мини- мальна, потому что в пленке внеклеточной жидкости на границе раздела молекулы воды определенным образом ориентированы и более тесно привязаны одна к другой. Центры кристаллов льда имеют форму тетраэдра, в котором молекулы воды располагаются по углам на расстоянии между ними ЗА, но из зародышей вырастают кристаллы льда различных форм и размеров. Характер льдообразования в тканях рыбы при непрерывном отводе теплоты определяется двумя факторами: ско- ростью роста числа центров кристаллизации и скоростью роста самих кристаллов. Максимальная скорость роста размеров кристалла приходится на температурный интервал минус 1 — минус 5 "С. Скорость обра- зования зародышей кристаллов имеет максимум в более глубокой зоне охлаждения. Следовательно, при медленном охлаждении за счет высокой скорости роста кристаллов они образуются крупны- ми (до 1000 мкм) и правильной формы (шестиугольные, гексаго- нальные); кристаллы локализуются в межволоконных простран- ствах, миосептах, иногда образуя прослойки льда. При их форми- ровании происходит значительное перемещение воды из мышеч- 'Ных волокон в межволоконные пространства. Миграция воды из белковых волокон в межволоконное пространство объясняется тем, что образование первых и последующих кристаллов повыша- ет концентрацию незамерзающей части клеточного сока, создавая 68 69
предпосылки для осмотического перемещения воды из волокон в межволоконное пространство (криоосмос). Большая часть этой воды после таяния кристаллов льда теряет связь с белками и выделяется из мяса рыбы свободно или под не- большим давлением в виде сока. Потери сока у рыбы, заморожен- ной при низкой скорости отвода теплоты, могут достигать 25 % массы рыбы. С ним теряются вкусовые и питательные вещества — белки, небелковые азотистые и минеральные вещества. В свобод- но вытекающем соке рыбы содержится около 1,5 % азота. Кроме того, консистенция мяса такой рыбы отличается сухостью, жест- костью или волокнистостью. При средних и высоких скоростях охлаждения отмечают соче- тание быстрого роста числа центров кристаллизации и высокой скорости увеличения их размеров. Кристаллы льда образуются не- больших размеров (5—20 мкм), неправильной формы (дендриты). При сверхбыстром замораживании (при температуре минус 93 — минус 194 °C) до 90 % кристаллов образуется внутри волокон. Они имеют форму шариков с большим количеством очень мелких иго- лочек (0,2—0,3 мкм). Мелкие кристаллы льда оказывают не такое сильное деформирующее воздействие на ткани рыбы, как круп- ные, что положительно сказывается на качестве замораживаемого сырья. При высоких скоростях отвода теплоты кристаллы равномерно распределены как непосредственно в волокнах, так и в межволо- конных пространствах, что уменьшает потери сока при размора- живании. Различие в количестве потерь клеточного сока сырьем, замороженным с разной скоростью, объясняется также и тем, что в мелких полостях быстрозамороженной рыбы мышечный сок в большей степени удерживается силой капиллярного сцепления, чем в крупных полостях медленно замороженной рыбы. Количество мигрирующей из волокон под действием криоос- моса воды в значительной степени зависит и от проницаемости оболочек волокон (сарколемм). Сарколемма в мышечной ткани свежей рыбы обладает низкой проницаемостью для воды. С раз- витием посмертных изменений проницаемость оболочек возрас- тает, и даже при быстром замораживании задержанного сырья не- избежны образование крупных кристаллов в межволоконных про- странствах и обезвоживание волокон. Крупные кристаллы льда, образованные в области миосепт и эндомизия, потенциально опасны при замораживании рыбы, в стадии окоченения, когда в результате сокращения волокон структурные элементы соединительной ткани испытывают значи- тельные напряжения. Дополнительное механическое воздействие кристаллов льда могут вызвать расслоение тканей по миосептам и другие нарушения гистологической структуры, особенно у рыб с нежной консистенцией. Таким образом, для исключения отрицательного влияния крио- осмоса, получения мелкокристаллической структуры льда в мес- тах естественного распределения воды в тканях без ее миграции необходимо сырье высокой степени свежести замораживать с вы- сокой скоростью. Графическое изображение изменения температуры тела рыбы во времени носит название кривых замораживания. Температур- ные кривые процесса замораживания рыбы в воздушном и пли- точном аппаратах представлены на рисунках 3.1 и 3.2. Анализ кривых, приведенных на рис. 3.1 и 3.2, показывает, что изменение температуры в теле рыбы при замораживании носит сложный характер. На кривых замораживания можно выделить 3 участка: первый — период быстрого охлаждения, температура тела рыбы понижается от начальной до криоскопической (минус 1 °C); второй — период замедления охлаждения, температура медлен- но понижается от минус 1 до минус 5 "С; третий — период быстрого охлаждения, температура тела рыбы понижается от минус 5 °C до температуры, близкой к температуре охлаждающей среды (на рис. 3.1 и 3.2 соответственно минус 35 "С и минус 55 °C). Рис. 3.1. Кривые замораживания блока рь|бы в воздушном морозильном аппарате: в —блок рыбы; б— изотермы; в —изохроны; на поверхности блока; 2— на глубине 15 мм; 5— в центре блока (температура возду- ха минус 35’С) Рис. 3.2. Кривые замораживания блока рыбы в плиточном морозильном аппарате: а —блок рыбы; б—изотермы; в —изохроны; / — на поверхности блока; 2—на глубине 15 мм; 3 — в центре блока (температура замо- раживания минус 55 ’С) 70 71
Итак, первый участок кривой характерен для охлаждения вод- ного сырья, когда консервирующий эффект достигается воздей- ствием температурного шока. В технологии замораживания наи- больший интерес представляет второй участок — зона наибольше- го кристаллообразования. Холод при прохождении данного участ- ка расходуется в большей степени на компенсацию теплоты льдообразования. Упорядочение структуры жидкости при крис- таллизации сопряжено с уменьшением интенсивности молекуляр- ного движения, что сопровождается освобождением значительно- го количества внутренней энергии, выделяющейся в виде скрытой теплоты фазового превращения из жидкого в твердое состояние. Если интенсифицировать отвод скрытой теплоты льдообразова- ния, то можно добиться получения мелкокристаллической струк- туры льда в тканях рыбы (см. рис. 3.2). Наклон кривой заморажи- вания на данном участке свидетельствует о постепенном сниже- нии криоскопической температуры тканевого сока рыбы (нижняя точка около минус 5 °C), что связано с его концентрированием при переходе воды из жидкого состояния в твердое. Состав веществ, входящих в жидкие ткани рыб, весьма разно- образен, но все они относятся к двум группам: 1) водораствори- мые минеральные соли (электролиты) и 2) органические гидро- фильные вещества коллоидного характера. Они образуют в воде либо истинные растворы, либо разнообразные коллоиды (золи, гели, эмульсии, суспензии). Органические вещества с коллоидной степенью дисперсности не влияют на криоскопическую температуру, а органические ра- створимые вещества снижают энергию движения частиц воды, за- медляют процессы диффузии и уменьшают скорость кристаллиза- ции на 20—30 % по сравнению с чистыми растворами. Наибольшее влияние на криоскопическую температуру оказы- вают электролиты, концентрация которых по мере кристаллиза- ции воды в лед существенно возрастает. К началу третьего этапа большая часть воды превращена в лед, и температура тела рыбы на этом этапе быстро снижается. По мере уменьшения разницы температур между продуктом и тепло- отводящей средой кривая замораживания в самом конце процесса становится более пологой, что свидетельствует о снижении интен- сивности теплообмена. На первом этапе расходуется 15—20%, втором —около 55 и третьем — 20—25 % холода, что свидетельствует о наибольшей энергоемкости фазового перехода воды в лед. Значительное уменьшение расхода холода на третьем этапе по сравнению со вторым объясняется резким снижением термического сопротив- ления замороженной части рыбы вследствие увеличения тепло- проводности почти в 2,5 раза. Распределение температурного поля в объеме блока рыбы при замораживании крайне неравномерно: поверхностные слои рыбы замерзают сразу, в то время как в центре блока температура еще значительно выше криоскопической точки. Чем быстрее процесс замораживания, тем больше неравномерность распределения тем- ператур в объеме блока рыбы. Так, в момент окончания процесса замораживания в плиточном аппарате температура в центре блока рыбы составляет минус 18 °C, а на поверхности — минус 50 °C. Тем не менее качество рыбы, замороженной в плиточном аппара- те, выше, чем при воздушном замораживании, благодаря тому, что период фазового перехода воды в лед в плиточном аппарате со- ставляет около 0,75 ч, в то время как в воздушном аппарате — око- ло 2 ч. Следовательно, в первом случае вследствие создания мел- кокристаллической структуры льда по всему объему заморожен- ной рыбы ее мясо после размораживания в большей степени будет ближе к мясу свежей рыбы. Динамика вымораживания воды. В холодильной технологии воду, превратившуюся в лед, называют вымороженной. Количе- ство вымороженной воды в продукте является функцией темпера- туры. Приближенно при любой температуре для разбавленных не- диссоциированных растворов, каким является клеточный сок рыбы, оно может быть определено по формуле Рауля: где ш —количество вымороженной воды, кг; / кр— криоскопическая температура, 'С; г—расчетная температура тела рыбы, °C. При /= со = 0, т. е. процесс кристаллизации воды еще не на- ступает. При I = t3 <о -> 1, т. е. при расчетной температуре продукта, равной эвтектической температуре, вся способная к замерзанию вода превращается в лед. Для пищевых продуктов T, = минус 65 — минус 55 "С. Динамика вымораживания воды в тканях трески в зависимости от температуры приведена в табл. 3.5. 3.5. Количество вымороженной воды в зависимости от температуры трески, % Температура рыбы, ’С % Температура рыбы, °C % общего содержания 1 содержания | свободной воды общего содержания содержания свободной воды 0 0,0 0,0 - 12 85,8 94,8 - 1,5 8,0 8,8 - 14 86,9 96,0 — 2 52,4 57,9 -16 87,8 97,0 -3 66,5 73,5 -18 88,4 97,7 -4 73,0 80,7 -20 89,0 98,3 -5 76,7 84,7 -22 89,4 98,8 -6 79,2 87,5 -24 89,8 99,2 — 7 81,1 89,6 -26 90,0 99,4 -8 82,4 91,0 -28 90,2 99,7 -9 83,4 92,1 -30 90,3 99,8 - 10 84,3 93,1 -36 90,5 100,0 72 73
Анализ динамики вымерзания воды показывает, что наиболее интенсивно фазовый переход воды в лед происходит при темпера- туре минус 4 ± 2 °C, что согласуется с данными, приведенными на кривых замораживания. Вся свободная вода практически вымер- зает при температуре минус 36 "С; в тканях рыбы при этой темпе- ратуре остается только около 9,5 % (общего содержания воды) не- замерзшей воды. Эта часть воды (связанная) для разных видов рыб составляет 2—10 %. С помощью метода ядерного магнитного резонанса установле- но, что количество жидкой фазы в тканях замороженной трески присутствует, хотя и в очень незначительных количествах, даже при снижении температуры до значений, близких к минус 70 "С. Поэтому формула (3.11) справедлива при замораживании до температур, при которых вся свободная вода превращается в лед (минус 30 — минус 36 °C), но и в этом интервале температур рас- четная доля вымороженной воды будет несколько завышенной, так как не учитывается связанная вода, содержащаяся в тканях гидробионтов. Для более точного расчета количества выморожен- ной воды рекомендуется формула, предложенная Д. Г. Рютовым: 41-цЯ(1~¥) (3.12) замораживания. Так, при температуре минус 18 — минус 20 °C около 98 % свободной воды, содержащейся в рыбе, переходит в лед, при этом в основном инактивируются протеолитические фер- менты. Снижение температуры до минус 30 °C обеспечивает пере- ход в состояние льда еще около полутора процентов воды, что значительно снижает активность липолитических ферментов. Более глубоким замораживанием можно достичь и выморажи- вания связанной воды, однако такое замораживание технически сложно и экономически невыгодно. Поэтому при низкотемпера- турной обработке достаточная степень консервирования достига- ется при замораживании тощего сырья до температуры минус 18 — минус 20 °C, жирного — минус 25 — минус 30 °C. Изменения гидробионтов при замораживании. Снижение темпе- ратуры и фазовые изменения состояния воды значительно изме- няют свойства гидробионтов. Так как вода при замерзании увели- чивается в объеме (на 8,5—9 %), то мороженая рыба также имеет больший объем, чем свежая (на 5—6 %). Это необходимо учиты- вать при заполнении рыбой блок-форм перед замораживанием. Изменение агрегатного состояния воды ведет по сравнению с рыбой-сырцом (табл. 3.6) к уменьшению плотности (на 7 %), на- сыпной массы (приблизительно на 45 %) и увеличению угла есте- ственного откоса (приблизительно в 2 раза). где IF—общее содержание воды в продукте, кг/кг продукта; Ь — содержание свя- занной воды, кг/кг сухих веществ; tKp — криоскопическая температура материала, °C; / — температура, при которой ведется расчет, °C. 3.6. Изменение физических показателей рыбы при замораживании Температура,’С Плотность, кг/м1 Насыпная улель-1 Угол естествен- ная масса, кг/ма | ного откоса, рад Для расчетов количество связанной воды в продуктах животно- го происхождения берут 6 = 0,27 кг/кг, растительного — b = 0,12 кг/кг сухого вещества. На динамику вымораживания воды существенное влияние ока- зывает вид сырья. На рисунке 3.3 приведены кривые выморажива- ния воды в продуктах различной начальной влажности. Как видно из рисунка 3.3, при одном и том же значении темпе- ратуры вымораживание интен- сивнее в том продукте, в кото- ром выше начальное содержа- ние воды. Анализируя динамику вымо- раживания воды в тканях рыбы' (см. табл. 3.5), можно подойти к обоснованию температуры ее Рис. 3.3. Количество вымороженной воды в зависимости от температуры при различной исходной влажности материа- ла (в %): 1- И'=74,5; 2 — Ж-51,8; 3- |Г= 35.S Температура, "С 18 (рыба-сырец) Минус 20 (мороженая рыба) 987 780-800 0,3-0,6 921 470-490 0,8-1,1 Электрическое сопротивление рыбы зависит (при отрицатель- ной температуре) от соотношения жидкой и твердой фаз воды, т. е. от температуры объекта. Лед является хорошим изолятором, и если в материале выморожена вся вода, то его сопротивление будет очень большим. Появление жидкой фазы при таянии льда вызывает рез- кое падение электрического сопротивления продукта. Замораживание влагосодержащих продуктов сопровождается их примерзанием к поверхности блок-формы. Это препятствует выгрузке из них замороженных блоков. Адгезия продуктов к раз- личным металлическим поверхностям неодинакова. Материалы в порядке убывания адгезии располагаются следующим образом: алюминий, титан, сталь, цинк, латунь, медь, фторопласт. При за- мораживании увеличивается твердость рыбы. Например, при тем- пературе минус 1 °C твердость рыбы составляет 4,4 Н, при минус 2 °C она возрастает до 35 Н, а при минус 4 °C — до 157 Н. Кроме того, при замораживании увеличивается хрупкость мяса рыбы. Этот эффект используется для измельчения мороженой рыбы в Условиях отрицательных (субкриогидратных) температур в маши- 74 75
нах ударного действия и получения при этом фарша по более про- стой технологии. В процессе замораживания рыбы происходит уменьшение ее массы, или усушка. Величина усушки зависит от способа замора- живания, вида продукта и других факторов и составляет в среднем от 0,3 до 1,5 % (в плиточных скороморозильных аппаратах 0,3— 0,5 %). Особенностью процесса усушки при замораживании явля- ется то, что после образования в поверхностном слое продукта льда испарение воды происходит за счет его сублимации. Водяные пары, образующиеся при усушке, конденсируются в виде инея на приборах охлаждения, уменьшая интенсивность теплообмена. При медленном замораживании усушка продукта увеличивается. Для ее уменьшения рыбу рекомендуется перед замораживанием упаковывать в хорошо прилегающие полимерные пленки, плотно укладывать в блок-формы с крышками. Теплофизические характеристики. В области положительных температур теплофизические характеристики сырья меняются не- значительно, и их принимают постоянными. Когда температура становится ниже криоскопической, теплофизические характерис- тики продукта существенно изменяются вследствие льдообразова- ния и различия свойств воды и льда (табл. 3.7), а также тепловых эффектов, сопровождающих этот процесс. 3.7. Теплофнзические характеристики воды и льда Характеристика | Вода | Лед Удельная теплоемкость, кДж/(кг • К) 4,19 2,10 Теплопроводность X, Вт/(м • К) 0,554 2,40 Температуропроводность а 106, м2/с 0,13 0,17 Если считать пищевые продукты двукомпонентными смесями, содержащими Участей воды и (1—W) частей сухих веществ с со- ответствующими удельными теплоемкостями воды Cw и сухих ве- ществ Сс, то теплоемкость продукта до начала льдообразования находят по формуле C„=CwW+Cc(\-W). (3.13) Теплоемкость сухих веществ для продуктов животного проис- хождения равна 1,38—1,68, растительного происхождения —0,71— 1,36кДж/(кг-К). При замораживании часть воды в продукте ш превращается в лед, теплоемкость которого Сл. Расчетную удельную теплоемкость продукта См определяют по формуле Си=С,1К(1-17ш) + СлЖю + Сс(1-И0, (3.14) где <0 = 1-^-. (3.15) 76 Открыв скобки в последнем слагаемом уравнения (3.14), груп- пируя подобные члены и принимая во внимание выражение (3.13), получим См = С0-(Ск1Т-Сл)1Кш. (3.16) Приняв Q = 4,19 кДж/(кг К) и С, = 2,1 кДж/(кг • К), получим См = С0-2,1Жт(1,951Г-1). (3.17) При температуре выше криоскопической го = О См достигает максимального значения и равна Q. Функциональная зависи- мость См от температуры t такая же, как соответствующая зависи- мость го от /, рассмотренная выше. Различие состоит в уменьше- нии теплоемкости с понижением температуры. См в зависимости от температуры можно найти по эмпирической формуле См=Со-^~. (3.18) 1+V где Ас и Вс — постоянные для мышечной ткани: говядины; Ас = 1,66, Вс = 0,343; для рыбы Ас= 1,74, Вс = 0,369; / — температура, *С. Поскольку теплопроводность льда примерно в 4 раза больше теплопроводности воды, то при замораживании X увеличивается в соответствии с закономерностями изменения количества выморо- женной воды в зависимости от температуры. Теплопроводность замороженных продуктов Ам можно определить по формуле Лм = Ло + «АХ, (3.19) где Xq —удельная теплопроводность продукта при температуре выше криоскопи- ческой, Вт/(м К); ДХ —изменение теплопроводности в интервале температур от 4р до температуры, соответствующей завершению льдообразования; для продук- тов, содержащих 70—80 % воды, ДХ = 0,928 — 1,16 Вт/(м к). По аналогии с формулой (3.18) получена эмпирическая формула XM=X0+-V, (3.20) 1+lg> где А и В — постоянные для мышечной ткани: говядины — А = 1,09, В = 0,186; рыбы —А=0,776, В=0,148; / — температура, ’С. Коэффициент теплопроводности характеризует теплоинерци- онные свойства тела, т. е. его способность нагреваться или охлаж- даться, и интенсивность этих процессов. Коэффициент температуропроводности продуктов при темпе- 77
ратурах выше криоскопической считается величиной постоянной. С началом льдообразования температуропроводность меняется, так как одновременно уменьшается теплоемкость и увеличивается теплопроводность (3.21) где р — плотность мороженой рыбы, кг/м3. Энтальпию используют при расчете теплоты, отводимой во время холодильной обработки. Энтальпия рыбы зависит от ее хи- мического состава, свойств и температуры. В практических расче- тах наибольший интерес представляет энтальпия рыбы в начале и в конце процесса замораживания. Для этих условий определены аппроксимирующие выражения для энтальпии i (кДж/кг) рыбы с разным содержанием воды W. < = [(0,751К+0,25)Ц,+ 11Ж- 12,2]4,187; ГР = О-ЗО°С; (3.22) i = [(0,5 W+ 0,14)4, + 10 W+ 13J4,187; 1 /р = минус 15—минус 25 "С, J (J-^3) где /^—температура рыбы. Гистологические изменения. Увеличение объема льда, наличие у кристаллов льда острых граней вызывают упругопластические и необратимые изменения в естественной структуре тканей рыбы. Размер, форма и распределение кристаллов льда в структуре продукта зависят от его свойств и условий замораживания. Состо- яние мембран и клеточных оболочек, их проницаемость, моляр- ная концентрация растворенных веществ, степень гидратации белков предопределяют особенности распределения льда в систе- ме, размер и форму кристаллов. Более низкая концентрация растворенных веществ в межкле- точном пространстве обусловливает разницу в значениях криос- копических температур структурных элементов. По этой причине кристаллы льда формируются в первую очередь в межклеточной жидкости. Этот процесс сопровождается повышением осмотичес- кого давления за счет роста концентрации растворенных в жидко- сти солей, что, в свою очередь, обусловливает миграцию влаги йз клеток. При медленном замораживании с образованием крупных крис- таллов вне клеток происходит изменение первоначального соот- ношения объемов межклеточного и внутриклеточного про- странств за счет перераспределения влаги и фазового перехода воды. Быстрое замораживание предотвращает значительное диф- фузионное перераспределение влаги и растворенных веществ и способствует образованию мелких, равномерно распределенных кристаллов льда. В соответствии с уменьшением скорости замораживания по мере перемещения границ фазового перехода от периферии к центру продукта меняются размер и характер распределения кри- сталлов льда. Наиболее мелкие кристаллы образуются в поверхно- стных слоях продукта. Условия замораживания влияют на равномерность распределе- ния растворенных веществ по объему продукта. Увеличение кон- центрации неорганических веществ в зоне кристаллообразования может быть причиной их миграции во внутреннем слое материала. Максимальное преобразование происходит при температуре минус 1 —минус 5 °C. Поэтому для предупреждения диффузион- ного перераспределения воды и образования крупных кристаллов льда этот температурный интервал необходимо проходить как можно быстрее. Помимо внешних условий замораживания существенное влия- ние на размер кристаллов льда и характер их распределения ока- зывают состав и свойства сырья. Например, высокая степень гид- ратации белков мяса свежей рыбы, низкая проницаемость сарко- леммы на этой стадии посмертных изменений препятствуют пере- мещению влаги из мышечного волокна при замораживании. Поэтому кристаллы льда сосредоточены внутри мышечного во- локна, а изменение его объема незначительно. Если рыба нахо- дится в состоянии автолиза, когда уменьшается гидратация мы- шечных белков и увеличивается проницаемость мембран и кле- точных оболочек, то замораживание сопровождается значитель- ной миграцией влаги в межволоконное пространство и образованием в нем крупных кристаллов льда. Замораживание может привести к повреждению исходной структуры клеток вследствие нарушения полупроницаемости мембран и механического разрушения клеточных оболочек крис- таллами льда. Существует прямая зависимость между размерами кристаллов льда и степенью повреждения тканевых структур. Наибольшие структурные изменения отмечают при медленном замораживании вследствие образования крупных кристаллов льда. В то же время отмечается значительное механическое повреждение материала при сверхбыстром замораживании. Появление трещин и разрывов при замораживании продуктов в жидком азоте объясняется воз- никновением в системе значительных механических напряжений, приводящих к разрушению периферийных слоев продукта, утра- тивших из-за низкой температуры пластические свойства. Консистенция мышечной ткани рыбы в процессе заморажива- ния претерпевает значительные изменения. Предложено характе- ризовать данные изменения по величине коэффициента расслаб- ления консистенции, который определяется отношением сдвиго- 78 79
вой прочности (ПНС) мышечной ткани рыбы до замораживания и размороженной рыбы. Величина коэффициента более 1, что ука- зывает на уменьшение сдвиговой прочности тканей рыбы после ее размораживания. Чем меньше промысловая длина рыбы одного вида и больше срок хранения ее до замораживания, тем выше ко- эффициент расслабления (табл. 3.8). 3.8. Сдвиговая прочность ткани рыбы Вид рыбы Промысловая длина, см Время хранения, ч Сдвиговая прочность (ПНС), Па Коэффициент расслабления до замо- раживания I после замо- | раживания Скумбрия 25-26 0 2800 1806 1,55 пятнистая 30-31 0 3312 2931 1,13 25—26 2 2415 1491 1,62 30-31 2 2943 2102 1,40 Примечание. ПНС — предельное напряжение сдвига, Па. Биохимические изменения. В современных представлениях о биохимических изменениях в тканях рыбы при замораживании ведущая роль отводится процессу денатурации белков, вызванно- му влиянием на них температуры, дегидратации концентрирован- ными электролитами, pH среды. Наибольшим превращениям при холодильной обработке под- вержены миофибриллярные белки: актин, миозин, тропомиозин. Что касается саркоплазматической фракции белков, то она явля- ется более стойкой к низкотемпературному воздействию. Денатурация белков рыбы прогрессирует при относительно высоких температурах замораживания и хранения, причем она ус- коряется, если мышечная ткань перед замораживанием поврежда- ется, например в результате разделки рыб. Наименьшая степень денатурации отмечена у рыбы, замороженной целиком, наиболь- шая — у фарша. В период замораживания происходит изменение связи жидкой фазы с белками. Причина этих изменений объясня- ется прежде всего денатурацией (обезвоживанием) белков. Вопросы дегидратации молекул белков при замораживании изучены недостаточно. Дегидратация молекул белков ведет к раз- рушению системы водородных связей, освобождению поверхнос- тных участков макромолекул, как гидрофобных, так и гидрофиль- ных, что делает их незащищенными и уязвимыми. Гидрофильно- гидрофобные взаимодействия могут наблюдаться как в самой мак- ромолекуле белка в результате деконформации ее трехмерной структуры, так и между соседними белковыми молекулами, что ведет к их агрегации. Кроме того, соприкосновение белковых структур между собой способствует переносу некоторых активных структурных компонентов с одной поверхности на другую, напри- мер при контактировании сложных мембран, на которых локали- зованы ферменты в строго определенной последовательности. На- рушение этой последовательности вызывает инактивацию фер- ментных систем. Вымерзание воды приводит к концентрированию минеральных и органических веществ в оставшейся части клеточного сока, из- меняет pH среды. При обычной глубине замораживания сырья происходит примерно десятикратное увеличение концентрации растворов в тканях, что оказывает влияние на проницаемость кле- ток и свойства белков. Рост концентрации растворов прежде всего | сказывается на взаимосвязи второстепенных сил взаимодействия • (Ван-дер-Ваальса, водородных, гидрофобных), которые способ- 1 ствуют стабилизации третичной и четвертичной конфигураций белковых макромолекул. Под влиянием повышенной концентра- ции возможно образование сложных связей между соответствую- щими заряженными группами или субмолекулярными структура- ми белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот. Такие груп- пы, как —ОН, -СО, образуя диполи, взаимодействуют с ионными группами белков. Кроме того, увеличение концентрации ионов солей способствует нарушению некоторых электростатических связей. Все приведенные выше изменения в белковых структурах ведут к денатурации, агрегации или диссоциации агрегатов белко- вых молекул при замораживании. Из миофибриллярных белков наиболее чувствительным к денатурации считается миозин. Со- держание растворимого миозина в мышцах трески во время холо- дильной обработки может уменьшиться на 80 % общего содержа- ния его в мышце. Увеличение концентрации в клеточном соке ионов Са+2 и Mg+2 способствует полимеризации F-актина в волокна разнооб- разной длины, которые легко образуют связи с липидами. К повы- шению концентрации солей особенно чувствительны липопроте- иды мембран клеток. Степень денатурации белков при замораживании рыбы зависит от уровня содержания в ней липидов. Образующиеся продукты гидролиза и окисления липидов уменьшают растворимость бел- ков. Это связано с тем, что свободные жирные кислоты вследствие гидрофобного и гидрофильного взаимодействия присоединяются к соответствующим участкам молекул белков, блокируя их функ- циональные группы. Причем актомиозин в большей степени те- ряет растворимость в присутствии свободных жирных кислот. За- щитный эффект нейтральных липидов объясняется тем, что они растворяют свободные жирные кислоты, исключая возможность их взаимодействия с белками. Интенсивность и глубина денатурации белков находятся в за- висимости от температуры. Так как дегидратация белков в боль- шей степени происходит при температурах минус 1 — минус 5 ’С, то и наиболее существенные изменения свойств белков происхо- дят при тех же температурах. Поэтому для ослабления необрати- мой денатурации белков необходимо при замораживании как 80 81
можно быстрее проходить «опасную» зону минус 1 — минус 5 °C. Следует отметить, что денатурационные изменения в белковых структурах практически прекращаются при температуре минус 25 °C и ниже. Степень денатурации белков можно снизить применением спе- циальных веществ — криопротекторов: полисахаридов, сорбитола, сахарозы, глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилита, глицерина и других добавок. Известно практически около 150 веществ, облада- ющих разной степенью криопротекторного действия. Введение в продукт криопротектора снижает количество вымороженной воды, уменьшая концентрацию электролитов в тканевом соке, а также способствует усилению водородных и электростатических связей между диполями воды и функциональными группами бел- ков. Естественными криопротекторами являются белки холодо- любивых видов рыб, обитающих в арктических или антарктичес- ких водах. Белки этих рыб проявляют высокую устойчивость к де- натурации и не теряют своих функциональных свойств при темпе- ратурах ниже 0”С. Криозащитные свойства проявляют гликопротеины, выделенные из сыворотки атлантической трески. При их использовании в тканях образуется мелкокристалличес- кая структура льда с нечетко выраженными (размытыми) граница- ми между кристаллами. Существенный положительный эффект достигается при использовании в качестве криопротекторов фос- фатов, как отдельно взятых, так и совместно с сахарами. На прак- тике применяют композиции, например, состоящие из триполи- фосфата натрия и сахарозы или сорбитола. Замораживание, хотя и не полностью, тормозит деятельность ферментов рыбы: наиболее чувствительна к низким температурам группа протеолитических ферментов (при температуре минус 20 °C они прекращают катализировать биохимические реакции), а липолитические (липаза, липооксидаза, фосфолипаза и другие) — при температуре ниже минус 30 °C. Микробиологические изменения. Замораживание резко замедля- ет бактериологические процессы в тканях рыбы, поскольку у большинства микроорганизмов, представляющих интерес для хо- лодильной обработки гидробионтов, температурный оптимум жизнедеятельности находится в пределах 20—40 °C, а температур- ный минимум колеблется от плюс 10 до минус 10 °C, хотя некото- рые плесени могут существовать и при более низких температу- рах. При охлаждении сырья замедляется жизнедеятельность мезо- фильной микрофлоры. При понижении температуры ниже криос- копической прекращается рост психрофильных бактерий. Бакте- рии родов Serratia и Flavobacterium прекращают размножаться при температуре ниже минус 5 °C. При температуре минус 7,5 °C на- блюдается незначительный рост некоторых видов бактерий из ро- дов Mucrococcus и Achromobacter. Дрожжи и плесневые грибы 82 сравнительно устойчивы к низким температурам. Они могут раз- виваться при температурах ниже минус 7,5 °C. Однако при темпе- ратуре минус 10 °C размножение микроорганизмов в основном подавляется. При замораживании обычно погибает 60—90 % мик- рофлоры свежей рыбы. Индифферентны к замораживанию по- чвенные бактерии, приспособленные к перенесению низких тем- ператур в естественных условиях обитания. Споры бацилл и клос- тридий малочувствительны к низким температурам. Устойчивость микроорганизмов к отрицательным температу- рам зависит от трех факторов воздействия: температуры, скорости ее понижения и времени воздействия. Действие отрицательной температуры на микроорганизмы проявляется в изменении внутри- и внеклеточного состояния воды. Максимально повреждающее действие оказывает внутри- клеточное образование льда: происходит нарушение структур плазматических мембран и клеточных оболочек. Кроме того, об- разование льда приводит к повышению концентрации внутри- и внеклеточных растворов, что изменяет осмотическое давление, ведет к денатурации белков. Чем ниже температура, тем интен- сивнее отмирание микроорганизмов. Медленное понижение температуры повышает устойчивость микроорганизмов. Это проявляется, например, при ступенчатом замораживании, сначала медленном, а затем быстром, что объяс- няется внеклеточной кристаллизацией, происходящей при пред- варительно медленном понижении температуры. Повреждение микроорганизмов холодом может происходить и без образования льда. Гибель клеток в результате холодового шока происходит при очень быстром охлаждении из-за низкого осмотического давле- ния. При хранении мороженого продукта в условиях низких тем- ператур происходит отмирание микроорганизмов (рис. 3.4). Низкие температуры влияют не только на рост и размножение микроорганизмов, но и на происходящие в них физиологические процессы. Например, у некоторых бактерий появляется склон- ность к образованию слизи. Однако необходимо иметь в виду, что развитие микроорганиз- мов при температуре ниже минус 10 °C возможно и биохимичес- кие процессы, как бы они ни были медленны, могут привести к снижению качества продукта и в конечном счете к порче. Так, при длительном хранении замо- роженного продукта при темпе- ратуре минус 8 “С могут разви- тие. 3.4. Изменение количества микроор- ганвзмов при замораживании и хранении: А —действие замораживания; В — фаза отми- рания при хранении; С — фаза сохранения вы- жившей микрофлоры
ваться плесневые грибы. Они появляются отдельными колония- ми, которые затем увеличиваются и уплотняются. Мицелий гриба проникает в толщу мяса, и начинается спороношение. На поверх- ности продукта появляются белые, серые или черные пятна, в тол- ще накапливаются продукты обмена плесеней и появляется затх- лый запах. Поэтому важным условием сохранения качества моро- женого сырья является обязательное соблюдение принципа не- прерывности холодильной цепи, т. е. предотвращение отепления продукции при хранении. Обратимость процесса замораживания. Основной задачей холо- дильной технологии является сохранение природных свойств рыбы-сырца, т. е. рыба после обработки должна иметь показатели, характерные для свежей рыбы. Наиболее полно эта цель достига- ется в технологии охлажденной рыбы, когда сохраняется природ- ная структура тканей при торможении микробиологических и ферментативных процессов. Замораживание рыбы-сырца сопровождается образованием в тканях новых сложных систем, которые остаются стабильными до тех пор, пока сохраняется низкая температура тканей, достигнутая при замораживании. В случае отепления до температуры криоско- пической и выше факторы стабилизации исчезают и начинают протекать процессы восстановления исходных природных колло- идных систем, золей, гелей, истинных растворов. Вода, образую- щаяся при таянии льда за счет разности осмотических давлений, перемещается в места, где при замораживании скопился концент- рированный и незамерзший клеточный сок. Выравнивание кон- центрации солей в клеточном соке способствует восстановлению активности функциональных групп белков, т. е. при оттаивании рыбы происходит как бы восстановление натуральных свойств рыбы-сырца, и от того, насколько полно эти свойства будут вос- станавливаться, зависит важнейший качественный показатель процесса замораживания, который называют обратимостью состо- яния мороженой рыбы. Следует отметить, что в биологии и медицине успешно приме- няются технологии замораживания и хранения плазмы крови, ко- стного мозга, половых гормонов, семенной жидкости и даже эмб- рионов (недельных зародышей) сельскохозяйственных животных. Они позволяют сохранить биологическую полноценность замора- живаемых тканей, что свидетельствует о полной обратимости прЬ- цесса замораживания. Однако при замораживании пищевых про- дуктов в промышленных условиях полная обратимость процесса не -предусматри вается. Теория и практика низкотемпературного консервирования свидетельствуют о том, что обратимость процесса замораживания определяется двухэтапным развитием повреждающего действия низких температур. На первом этапе изменения в тканях рыбы связаны с самим фактом замораживания (они являются результатом кристаллиза- ции воды), с нарушением ее связей с белковыми макромолекула- ми и их денатурацией. На втором этапе изменения происходят в период нахождения биосистемы в замороженном виде и связаны с дискоординацией биохимических процессов как в результате изменений, вызван- ных первой стадией, так и в результате нарушений в функциони- ровании ферментных систем, механизмов проницаемости мемб- ран и др. Несмотря на то что холодильная обработка является основным способом консервирования рыбного сырья, условия достижения высокой обратимости процесса замораживания недостаточно ясны. Главным образом обратимость процесса замораживания опре- деляется состоянием и изменением водно-белкового взаимодей- ствия в сырье в результате фазовых превращений воды. В связи с этим основными факторами, влияющими на обрати- мость процесса замораживания, являются: исходное биологичес- кое состояние ткани, обусловливающее свойства ее белковых ком- понентов; скорость и конечная температура замораживания; усло- вия размораживания. Исходное состояние ткани связано прежде всего с посмертны- ми автолитическими процессами в тканях рыбы перед заморажи- ванием и во время низкотемпературной обработки. Хотя в литера- туре даются неоднозначные рекомендации относительно того, когда рыбу лучше замораживать, до или после посмертного окоче- нения либо в состоянии посмертного окоченения, все же боль- шинство ученых склоняются к тому, что рыба должна находиться предпочтительно в состоянии до посмертного окоченения. При необходимости хранения рыбы перед замораживанием ее следует охладить во льду или в морской воде. Охлаждение не только за- тормаживает посмертные автолитические и бактериологические процессы, но и, что особенно важно, создает благоприятные усло- вия для процесса наступления, протекания и разрешения посмер- тного окоченения. При таких условиях наблюдают минимальное сокращение мышц, что вызывает незначительные повреждения соединительной ткани, кровоизлияния, изменение цвета мяса мо- роженой рыбы. Некоторые виды рыб (тунец, морской окунь и др.), которым даже при охлаждении свойственно значительное сокращение мы- шечных волокон, лучше замораживать в стадии посмертного око- ченения или даже в начале его завершения. При замораживании такой рыбы до посмертного окоченения и продолжительном хо- лодильном хранении стадия окоченения может совпасть с перио- дом размораживания, что приведет к значительным потерям тка- невого сока, так как в стадии посмертного окоченения водоудер- живающая способность тканей существенно снижается. 84 85
Головоногих моллюсков рекомендуется направлять на замора- живание в состоянии предокоченения или его разрешения, рако- образных — живыми или в состоянии предокоченения, двуствор- чатых и брюхоногих моллюсков — только живыми. Рыбу, замороженную до низких температур, необходимо хра- нить при достигнутых температурах, так как повышение темпера- туры приводит к процессу рекристаллизации льда в ее тканях, в результате чего качество сырья ухудшается. Скорость размораживания оказывает существенное влияние на восстановление первоначальных свойств тканей рыбы. Считается, что при быстром размораживании удается сократить выделение мышечного сока примерно в 1,5 раза по сравнению с медленным размораживанием. Особенно важно быстрое прохождение интер- вала минус 5 — минус 1 °C, когда расплавляется основное количе- ство льда. Технологические факторы замораживания. В анализе теплофи- зических процессов холодильной технологии и при выполнении соответствующих тепловых расчетов необходимыми величинами являются среднеобъемная температура, скорость и продолжитель- ность замораживания, расход холода на низкотемпературную об- работку. Среднеобъемной температурой тела, температурное поле кото- рого непостоянно, называется температура, которая может быть достигнута, если объект поместить в адиабатные условия: = (3.24) где ty — среднеобъемная температура, °C; ta — конечная температура в центре бло- ка рыбы, °C; /п — конечная температура на поверхности продукта, °C; цг — коэф- фициент, определяемый формой тела. При охлаждении в воздухе у для пластины равен цилинд- ра— шара— При линейном распределении температур в блоке рыбы сред- необъемная температура приближенно может быть найдена как средняя арифметическая температура поверхности и центра про- дукта: ^v = (fu + U/2. (3.25) Температура поверхности продукта по окончании заморажива- ния можно определить как 4,=/сл, (3.26) где Гс — температура охлаждающей среды, °C; п — коэффициент зависимости от а; л=1, если а = 50 Вт/(м2 • К) (замораживание в холодных жидкостях, плиточных аппаратах, кипящих хладагентах); при замораживании в воздушных скороморо- зильных аппаратах л = 0,85—0,95, а при замораживании в неподвижном воздухе п = 0,80. Экспериментально установлено, что независимо от формы продукта линейное распределение температур по толщине L наблюдается, когда температура термического центра меньше минус 5 "С. Поэтому более удобно для расчета среднеобъемной температуры пользоваться формулой (3.27) где Bi = а//ХпР — критерий Био; а — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 - К); / — толщина рыбы (блока рыбы), м; Х„р — коэффициент теплопроводности продукта, Вт/(м2 К); /с — температура охлаждаемого сырья, °C. Знание среднеобъемной температуры продукта важно с прак- тической точки зрения. Например, когда продукт после замора- живания направляют в камеру холодильного хранения, то это не должно вызывать повышения или понижения температуры в ка- мере. Поэтому обязательным условием является соответствие среднеобъемной температуры продукта температуре воздуха в ка- мере хранения. Скоростью замораживания принято считать скорость переме- щения зоны кристаллизации в замораживаемом продукте. Зона кристаллизации — слой ткани рыбы, в котором под действием низких температур значительная часть воды превратилась в лед. Зона кристаллизации возникает на поверхности рыбы и в процес- се замораживания постепенно перемещается внутрь тела. Скорость замораживания является одним из основных пара- метров, определяющих обратимость замораживания биологичес- ких объектов. Существует несколько способов выражения скорос- ти замораживания: температурные изменения в единицу времени; время, необходимое для прохождения определенного перепада температур; скорость движения фронта льда и др. Скорость замо- раживания не является величиной постоянной, а меняется в зави- симости от расстояния от наружной поверхности до границы ле- довой структуры. Различают истинную линейную (г, м/ч) и среднюю линейную (г, м/ч) скорости перемещения фронта кристаллизации: v=df> (3.28) где dx — расстояние от поверхности до границы ледовой структуры, м; dr —про- должительность формирования ледовой структуры, ч, 86 87
Средняя линейная скорость замораживания — это отношение толщины замороженного слоя ко времени его образования: v=-----5, (3.29) минус I - минус 5 где б —размер продукта (расстояние от термического центра продукта до охлаж- даемой поверхности), м; тминус 1_минус 5 — продолжительность замораживания рыбы в пределах минус I — минус 5 °C. Термический центр — это точка с минимальной скоростью за- мораживания, т. е. точка, которая замораживается в последнюю очередь. Для однородных тел она совпадает с геометрическим центром; для рыбы условно берется, как для бесконечной пласти- ны, о=-у, где А — максимальная толщина рыбы или блока рыбы, м. В зависимости от средней линейной скорости замораживания v (м/ч) принята следующая классификация методов заморажива- ния: медленное v<0,01; замораживание со средней скоростью v =0,01-0,05; быстрое замораживание v =0,05-0,10; сверхбыстрое замораживание г>0,10. В современных морозильных установках обеспечивается ско- рость не менее 0,03—0,05 м/ч. В этом случае размер кристалликов льда не превышает 100 мкм. Для сопоставления интенсивности процессов замораживания пользуются понятием интенсивности отвода теплоты. Средняя интенсивность отвода теплоты выражается отношением общего количества отведенной теплоты к продолжительности процесса и является величиной постоянной. Расход холода. Теплота, отводимая от продукта, складывается из теплоты охлаждения продукта от начальной температуры до криоскопической, теплоты льдообразования, теплоты, отводимой при понижении температуры от криоскопической до средней ко- нечной температуры мороженого продукта: Q = <э[Со(1н - ;кр) + Wt°r + См(?кр - АХ (3.39) где Q — теплота, отводимая от рыбы при замораживании, кДж; G — масса рыбы, кг; С — удельная теплоемкость рыбы при температуре выше криоскопической, кДж/(кг-К); /пи ?кр — начальная и криоскопическая температуры рыбы, ’С; tv — среднеобъемная конечная температура мороженой рыбы, °C; W— количество воды в рыбе-сырце, кг/кг; со — количество вымороженной воды в рыбе при tv, кг/кг воды; г —удельная теплота льдообразования мороженой рыбы, кДж/(кг • К). Известна более простая формула вычисления теплоты, отводи- мой от продукта при замораживании: Q = - ‘к), (3.31) где /н -/к — разность удельных энтальпий при среднеобъемных начальной и ко- нечной температурах, кДж/кг. Если рыба замораживается в упаковке, то рассчитывают расход холода на охлаждение упаковки: Oy = myCy(lH-Q, (3.32) где Qv — расход холода на охлаждение упаковки, кДж; Су — теплоемкость упако- вочного материала, кДж/(кг - К); и 1К — начальная и конечная температуры упа- ковки, К. Продолжительность процесса замораживания. Время, необходи- мое для охлаждения тела рыбы от начальной до заданной темпера- туры с учетом превращения в лед воды, содержащейся в тканях, называется продолжительностью замораживания г. Продолжи- тельность замораживания зависит от многих факторов: размера и формы продукта, его теплоемкости, теплопроводности, начальной и конечной температур, свойств охлаждающей среды и др. Обыч- но ее определяют экспериментальным путем, однако известно также несколько расчетных способов нахождения т, из которых в холодильной технологии широко распространено решение задачи о замораживании, разработанное Р. Планком в 1913 г. и суще- ственно развитое им и другими исследователями годы. Пусть при соблюдении всех этих условий (рис. 3.5) заморожен слой пластины толщиной х, т. е. граница раздела между замерзшей и незамер- зшей частями тела переместилась в глубь его на расстояние х. Допустим, что в дальнейшем за время dr толщина замороженного слоя пластины увеличилась на dx. Отведенная при этом теплота d(/ = qpFdx, где q — количество теплоты, отведенное при замораживании единицы массы тела, кДж/кг; р — плотность замороженного Продукта (пластины), кг/м3; F— поверхность, м2; dx —тол- щина элементарного замороженного слоя, м. Количество выделенной теплоты при замора- живании элементарного слоя пластины должно быть отведено через замерзший слой продукта толщиной х к охлаждающей среде. В соответ- в последующие Рис. 3.5. К выводу уравнения Планка 88 89
ствии с решением задачи о теплопередаче через плоскую стенку при одностороннем замораживании количество переданной теп- лоты за время dr можно представить в виде уравнения dQi = kF(tK(l- tc)dt, где к — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 • К); —криоскопическая темпера- тура тела, ’С; 1С — температура охлаждающей среды, “С; F— поверхность заморо- женного слоя, м2. Ам а где х —толщина замороженного слоя пластины, м; Хм — коэффициент теплопро- водности замороженной пластины, Вт/(мК); а — коэффициент теплоотдачи от пластины к охлаждающей среде, Вт/(м2 • К). 'кр-'с’е. *м +и Так как dQj = d£>2, то gpFdx=-^-j-dT, <h=-^-x&x+^dx. + « Согласно исходным условиям все величины в этом уравнении, кроме продолжительности замораживания и толщины заморожен- ного слоя, считаются постоянными, поэтому при интегрировании получим Постоянная интегрирования равна нулю, так как при т = 0 х= 0. Если теплоотвод от пластины осуществляется с двух сторон од- новременно, то процесс замораживания закончится на ее осевой линии, где встретятся две замороженные зоны. Обозначив толщи- ну пластины 5, получим, что х=|. Для двустороннего заморажи- вания пластины с учетом соотношения размерностей получим формулу в следующем виде: Так же решается задача о замораживании тела, имеющего фор- му цилиндра и шара. При прочих равных условиях время замора- 90 живания плоской пластины, цилиндра и шара одинаковой толщи- ны и равного диаметра относится как Продолжительность замораживания т по Планку определяют по формуле (3.33) где q — теплота, выделяемая единицей массы тела при замораживании, или тепло- вой эффект изотермического льдообразования; 0 = /к₽ - ?кР и t — соответствен- но начальная криоскопическая температура и температура охлаждающей среды, ’С; р — плотность тела, кг/м3; л — коэффициент теплопроводности тела, Вт/(м • К); а — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности тела к охлаждающей среде, Вт/(м2-К); Ф, — коэффициент, зависящий от формы замораживаемого тела; для пластины или блока рыбы при двустороннем замораживании Ф, = 2; для рыбы, близкой по форме к цилиндру, Ф,=4; для рыбы шарообразной формы Ф5 = 6; 5 —толщина продукта, м. При выводе этой формулы величины q, 9, р, Л, а приняты по- стоянными в течение всего процесса замораживания. Поэтому уравнение Планка дает лишь приближенное значение т, хотя как фундаментальная формула она включена в рекомендации Между- народного института холода. Из многочисленных попыток усо- вершенствовать формулу Планка или применять ее в той или иной модификации следует отметить получившую наиболее ши- рокое распространение формулу Д. Г. Рютова, выведенную для бесконечно большой пластины толщиной 8: где /, — разность между конечной температурой и температурой охлаждающей среды, "С; т — поправочный коэффициент (при быстром замораживании т= 1,03, при медленном — т= 1,16); С„ — удельная теплоемкость замороженного материала, кДж/(кг К). Коэффициент теплопроводности А определяют по средней температуре между начальной криоскопической и среднеобъем- ной температурой в конце замораживания. Теплоту q определяют как теплоту льдообразования в диапазоне температур от началь- ной криоскопической до минус 4 "С. Формула Рютова, как и формула Планка, не учитывает ряда технологических факторов: изменчивость теплофизических характеристик продукта в про- цессе замораживания; изменчивость химического состава рыб; реальную форму тела рыбы при штучном замораживании или форму блока при блочном замораживании; влияние начальной и конечной температур рыбы, температуры 91
охлаждающей среды и условий теплоотдачи от блока к окружаю- щей среде. В связи с этим целесообразным представляется использование для расчета процесса замораживания приближенных, но достаточ- но точных методов, среди которых наиболее предпочтительным является метод элементарных балансов. При использовании метода элементарных балансов для расчета т стандартный блок рыбы (800 х 250 х 60 мм) условно разбивают параллельными плоскостями на слои, к которым может быть при- менена одномерная схема распространения теплоты. Для стандар- тного блока хорошие результаты дает разбивка на семь слоев. Для этого случая определена система уравнений, описывающих изме- нение температуры в пространстве блока во времени. По этим уравнениям рассчитывают кривые замораживания, показываю- щие изменения температуры каждого слоя во времени. Первый период замораживания — это интервал времени, в ко- торый среднеобъемная температура рыбы снижается от начальной до минус 1,5 °C: г, = 1092/(44), где И, =Да, /„); В, =fik, t„). Второй период замораживания представляет собой интервал времени, соответствующий изменению среднеобъемной темпера- туры до минус 2,5 °C: т2 = 95,98/44, где Л2 =Д/С); В2 =ЛЬ а). Третий период замораживания представляет собой интервал времени, соответствующий изменению среднеобъемной темпера- туры до заданной конечной: т2 = А2В2. Коэффициенты 4-з и 4-з рассчитаны (берут из таблицы). Тогда т = т, + т2 + т3. Рассчитанная т не учитывает химический состав рыбы и ее форму. Поэтому, для того чтобы определить т реального блока из рыбы произвольного вида и размера, необходимо ввести коэффи- циент времени Кч. Этот коэффициент показывает отношение фак- тической продолжительности замораживания блока реальной конкретной рыбы к продолжительности замораживания идеаль- ного блока, у которого коэффициент формы Хф = 1 (плоскопарал- лельная пластинка) и влажность 0,8 кг/кг. Тогда г = (т, + т2 + т3)Кч, или т — ZtK,. Величины коэффициента времени К, в зависимости от вида и размера рыбы, конечной температу- ры в середине блока рыбы приведены в соответствующих таблицах (Кон- стантинов и др.). Технологической задачей является уменьшение продолжительности за- мораживания, достигаемое различ- ными способами. В частности, за счет уменьшения толщины рыбы (блока) (рис. 3.6). Од- нако уменьшать толщину блока до менее 60 мм не рекомендуется вслед- ствие значительного падения меха- нической прочности блока (развали- вается при глазировании). За счет снижения температуры ох- лаждающей среды также уменыпает- Плщина Влока, мм Рис. З.б. Зависимость продолжи- тельности замораживания от тол- щины блока ся продолжительность замораживания. Время замораживания рез- ко уменьшается при понижении температуры среды от минус 20 до минус 40 °C; при дальнейшем понижении температурный эф- фект незначителен, причем затраты возрастают. К уменьшению времени замораживания приводит увеличение коэффициента теплоотдачи за счет роста скорости движения ох- лаждающей среды, замораживания в жидких средах (табл. 3.9), ра- ционального размещения продукта в камере (вдоль или поперек воздушного потока). 3.9. Зависимость коэффициента теплоотдачи (а) от скорости движения охлаждающей среды и ее вида Процесс замораживания Скорость движения охлаждающей среды, м/с 0 2*/0,1 4*/0,2 570,4 Рыба, подвешиваемая и обдуваемая 11,6 38,4 50,8 59,3 воздухом Рыба, уложенная в противень и обду- 11,6 19,7 27,9 32,0 ваемая воздухом Рыба, замороженная в растворе 230 436 523 872 *В числителе—дня воздушной среды, в знаменателе — для жидкой среды. За счет применения различных упаковочных материалов также увеличивается время замораживания. Условия теплообмена наи- более благоприятны, когда рыба замораживается без упаковки. Однако для эффективного хранения рыбы применяют различные упаковочные материалы. Упаковка увеличивает продолжительность замораживания на 5—10 %. Поэтому важно использовать упаковочные материалы с наименьшим термическим сопротивлением. Эффективнее пленка 92 93
полиэтилен-целлофан (ПЦ-2, ПЦ-4) по сравнению с пергаментом или полиэтиленом. Время замораживания также уменьшается за счет плотности укладки рыбы. Эффективна рядовая укладка рыбы в блок-формы. Подпрессовка рыбы в плиточных и некоторых воздушных моро- зильных аппаратах значительно уменьшает продолжительность замораживания (табл. 3.10). 3.10. Влияние давления подпрессовки на продолжительность замораживания (z) Давление подпрессовки, МПа | Т, мин 1 Уменьшение продолжи- 1 дельности замораживания, % 0 205 0,0 0,001 185 7,5 0,003 180 12,2 0,007 180 12,2 0,01 179 12,3 Повышение давления подпрессовки более 0,003 МПа не при- водит к уменьшению продолжительности замораживания, а каче- ство рыбы ухудшается в результате появления технических по- вреждений. Оптимальное давление подпрессовки составляет 0,001—0,003 МПа (уточняется в зависимости от вида рыбы). Наконец, за счет увеличения поверхности охлаждения блок- форм путем оребрения продолжительность замораживания умень- шается на 25—30 %. Многофункциональная зависимость продолжительности замо- раживания дает возможность регулировать производительность морозильных установок без отклонения конечной температуры замораживания от заданных значений. Современные способы замораживания. В рыбной промышлен- ности применяют замораживание в естественном холоде и замо- раживание путем использования искусственного (машинного) холода. По виду охлаждающей среды различают замораживание в воз- духе, рассолах, кипящих хладагентах. Применяют аппараты как с промежуточным хладоносителем (рассолом), так и с непосред- ственным охлаждением хладагентом. По характеру контакта между гидробионтом и охлаждающей средой выделяют контактное замораживание, когда существует непосредственный контакт между продуктом и средой, и бескон- тактное, когда теплообмен осуществляется через непроницаемую и теплопроводящую перегородку. Известны комбинированные способы замораживания, напри- мер замораживание на холодной металлической поверхности с од- новременным обдуванием воздухом. Основными критериями при оценке различных способов замо- раживания являются: качество получаемого продукта, техничес- кое совершенство и степень механизации процессов, экономичес- кие показатели (стоимость оборудования, эксплуатационные рас- ходы, энергопотребление и др.). В настоящее время подавляющая часть морозильных установок в рыбной промышленности относится к воздушным плиточным и бесконтактным установкам и морозильным аппаратам. Замораживание в естественных условиях. В районах с устойчи- выми низкотемпературными зимами при подледном лове широко применяют замораживание рыбы в естественных условиях. Считается, что естественное замораживание можно начинать при температуре воздуха минус 5 — минус 8 "С. Однако высокого качества естественного замораживания рыбы достигают при тем- пературе ниже минус 15 °C. Для замораживания рыбы рядом с мойкой устраивают моро- зильную площадку. Для этого выбранное место очищают от снега, загрязнений, намораживают на нем слой льда. Живую рыбу из сетного мешка размещают равномерным слоем (в один экземп- ляр) таким образом, чтобы отдельные экземпляры не соприкаса- лись. При температурах ниже минус 15 °C рыба быстро засыпает; образовавшийся в жабрах лед разрушает жаберные листки, и выте- кающая кровь, замерзая, образует по периметру крышек валик из красных кристаллов крови («бархатный воротник»). Такая замо- роженная рыба является наиболее высококачественным продук- том («пылкий товар»), У рыбы отмечают открытые жабры и рот, выпуклые глаза, растопыренные плавники. У рыбы, замороженной при минус 5 — минус 8 °C, отсутствуют «бархатный воротник» и растопыренные плавники («светлый то- вар»), могут быть ввалившиеся глаза. По качеству «светлый товар» заметно уступает «пылкому». При достаточно низких температу- рах воздуха и умеренном ветре размещенная на льду рыба замерза- ет в течение 1—3 ч ( в зависимости от размеров тела), т. е. замора- живание протекает интенсивно. Конечная температура заморажи- вания обычно на 2—3 °C выше температуры воздуха. Отличитель- ной и положительной особенностью рыбы естественного замораживания является исключительно высокое качество сырца, холодильная обработка которого начинается до наступления ас- фиксии рыбы. Поэтому при низких температурах воздуха качество рыбы естественного замораживания наиболее высокое. Замораживание естественным холодом дает наиболее дешевую продукцию и не требует капиталовложений. Рыбу естественного замораживания укладывают в ящики, пле- теные короба, мешки и вывозят на берег для реализации или для хранения в холодильных камерах. Допускается хранение рыбы в бунтах. При длительном хранении бунт засыпают толстым слоем снега, утрамбовывают и заливают водой. Мороженую рыбу можно хранить до тех пор, пока средняя дневная температура не повы- сится до минус 3 — минус 5 °C. Замораживание в воздухе искусственного охлаждения. Воздух ис- 95 94
пользуют в качестве промежуточного хладоносителя: через него происходит процесс теплообмена между продуктом и основным хладагентом. В зависимости от конструктивных и эксплуатационных харак- теристик воздушные морозильные аппараты, применяемые в рыб- ной промышленности, подразделяют на стеллажные, шкафные, туннельные, конвейерные, флюидизационные. Стеллажные морозильные аппараты (камеры) используют в бе- реговых холодильниках старой постройки. Их недостатком явля- ется низкая скорость замораживания. В зависимости от темпера- туры воздуха, условий его циркуляции, порядка размещения и размеров рыбы продолжительность замораживания мелкой рыбы 8—16 ч, крупной — 18—36 ч, очень крупной — 36—72 ч. Технические возможности современного оборудования позво- ляют достичь как криогидратных температур, так и высоких ско- ростей движения воздуха. Однако исследования показали, что технические и эксплуатационные затруднения, возникающие при сверхнизких температурах и вихревых скоростях, не оправ- дываются эффективным повышением скорости замораживания, особенно крупных рыб (толщиной более 60 мм). Поэтому в со- временных морозильных аппаратах интенсивного действия под- держивают следующие параметры промежуточного хладоносите- ля: температура минус 30 — минус 40 “С, скорость движения воз- духа над рыбой (4—5) — (8—9) м/с, относительная влажность 85-95 %. Шкафные воздушные морозильные аппараты применяют в ос- новном на малых и средних промысловых судах. Они компактны, надежны в работе, однако с ручной загрузкой и выгрузкой, перио- дичностью процесса, низкой производительностью — 3 т/сут. Продолжительность замораживания в них стандартного блока рыбы составляет 6 ч. На некоторых береговых холодильниках, крупных траулерах и плавбазах более ранней постройки используют туннельные воз- душные морозильные аппараты. Двухтуннельный аппарат перио- дического действия состоит из изолированной камеры, охлаждаю- щих батарей, вентиляционной установки и подвесного пути с гру- зовыми клетями (этажерками). В туннель помещают по 4 клети, в каждой из которых располагают по 44 блок-формы с рыбой. Про- должительность замораживания составляет 3,5—4,0 ч. Такой двух- туннельный аппарат имеет достаточно высокую производитель- ность (30 т/сут), надежен в работе. К недостаткам таких аппаратов следует отнести неравномер- ность процесса замораживания, периодичность работы, интенсив- ное образование инея на поверхности оборудования. Дальнейшим шагом в совершенствовании воздушных моро- зильных аппаратов явилось применение конвейера, на котором замораживаемый продукт с заданной скоростью продвигается в морозильной камере в течение времени, необходимого до полного замораживания сырья. Применение транспортеров позволило достигнуть непрерыв- ности процесса замораживания, механизировать загрузку и выг- рузку рыбы, уменьшить теплопотери и удельный расход холода, создать равномерные условия замораживания, улучшить качество мороженой рыбы. Конструкций современных конвейерных скороморозильных аппаратов очень много, но все они состоят из одинаковых звеньев. Вне теплоизолированного корпуса размещены звенья загрузки сырца и выгрузки из форм мороженой рыбы. Звено загрузки обычно имеет дозирующее устройство, механизм накрывания форм крышками и подпрессовки рыбы. В звеньях выгрузки пре- дусмотрено тепловое устройство (электрическое или паровое) для отепления форм и отделения блока замороженной рыбы на раз- грузочный транспортер. Широко распространены на судах аппараты непрерывного дей- ствия с цепным конвейером и гравитационные. Технические ха- рактеристики аппаратов даны в табл. 3.11. Аппарат LBH состоит из теплоизолированного туннеля, в кото- ром расположены грузовой конвейер, приводное и поворотное ус- тройства и воздухоохладитель. Грузовой конвейер состоит из двух параллельных цепей, на которых закрепляют блок-формы. Между верхней и нижней ветвями конвейера размещены охлаждающие батареи и вентиляторы. Движение конвейера пульсирующее. Про- должительность одного перемещения 40—120 с. Морозильный туннель разделен на четыре секции. В первой секции установлены охлаждающие батареи и два вентилятора, в каждой из трех других секций — оребренные охлаждающие бата- реи и три вентилятора. Вентиляторы прогоняют воздух через ох- лаждающие батареи и нагнетают его в поперечном направлении в пространстве между блок-формами. Блок-формы с оребренными крышками, изготовленные из алюминиевого сплава, имеют два отделения для замораживания двух стандартных (800 х 250 х 60 мм) блоков рыбы. Блок-формы крепятся в вертикальном положении к звеньям цепей металлическими захватами, что позволяет автома- тически вводить блок-форму в линию конвейера и выводить из нее при загрузке и выгрузке. Рыба из весового бункера поступаств блок-формы, закрываемые крышками с замками. После заполнения блок-форма автоматичес- ки подается в захваты на цепях конвейера и транспортируется в мо- розильную камеру, где обдувается холодным воздухом. На выходе из морозильной камеры блок-формы автоматически снимаются с цепей конвейера и подаются в устройство для оттаивания паром или водой. Блок-форма переворачивается, блок выпадает из нее и попадает на разгрузочный транспортер. Холодильный агент — ам- миак. Аппарат удобен в эксплуатации и надежен в работе. 96 97
Гравитационные морозильные аппараты (ГКА и фирмы «Лин- де-Сюр») отличаются отсутствием конвейерной цепи, поворотной и направляющих звездочек, натяжных устройств, что существенно уменьшает их металлоемкость и расход электроэнергии при экс- плуатации. Блок-формы с рыбой подаются в верхнюю часть аппа- рата, откуда по направляющим перемещаются по изолированному грузовому объему камеры. К воздушным морозильным аппаратам относятся флюидизаци- онные аппараты. Флюидизацией называется процесс, при кото- ром в слой сыпучих продуктов, находящихся на горизонтальном сите, направляют поток воздуха со скоростью, обусловливающей явление псевдокипения, т. е. частицы продукта находятся во взве- шенном состоянии. В рыбной промышленности применение это- го способа возможно для замораживания таких продуктов, как мясо креветок, рыбные палочки и т. п. Во избежание образования комков продукта его замораживают на двух лентах, обдувая воздухом температурой минус 30 — минус 35'С. На первой лепте сырье подмораживается в поверхностном слое, на поверхности частиц образуется тонкая глазурь, благодаря которой продукт приобретает твердоповерхностную оболочку и не слипается. На второй ленте происходит полное замораживание продукта до заданной температуры. Продолжительность замора- живания мелкоштучного продукта составляет в среднем 10— 15 мин. Замораживание в плиточных морозильных аппаратах. Продукт помещают между плитами, через которые от него осуществляют теплоотвод, так как в плитах циркулирует хладагент или охлаж- денный рассол. Такой способ замораживания наиболее приемлем для обработки рыбы мелких и средних размеров, а также филе, фарша и рыбных кулинарных продуктов. Рыбу перед замораживанием обертывают пергаментом, пара- финированной бумагой, полимерной пленкой или укладывают в парафинированные коробки для предотвращения примерзания продукта к блок-формам. Плиты могут двигаться, создавая при этом определенное давление на продукт, обеспечивая подпрессов- ку при замораживании. Давление регулируется с помощью гид- равлического привода и устанавливается в зависимости от вида продукта, его свойств и вида упаковки равным 0,01—0,1 МПа. Удельная производительность плиточных морозильных аппа- ратов с 1 м2 занимаемой площади на 66 % выше удельной произ- водительности воздушных морозильных аппаратов. Масса и энер- гетические затраты этих аппаратов на 30—40 % меньше таковых воздушных. Процесс замораживания продукта в плиточных аппа- ратах осуществляется в 2—2,5 раза быстрее, чем в воздушных мо- розильных аппаратах. Существует несколько типов конструкций плиточных морозильных аппаратов: горизонтально- и вертикаль- но-плиточные, роторные. 98 99
В промышленности применяют горизонтально-плиточные мо- розильные аппараты АМП-1,6 К; АМП-7; АМП-7А. Это аппараты периодического действия, шкафного типа, с ручной загрузкой и выгрузкой, производительностью соответственно 1,6; 5,5 и 7 т/сут. Продолжительность замораживания продукта в них до температу- ры минус 23 "С составляет 2,3—2,8 ч. Вертикально-плиточные мо- розильные аппараты у нас в стране не выпускаются, хотя они ком- пактны и экономичны. Механизировать в этих аппаратах процес- сы загрузки и выгрузки продукта значительно легче, чем в гори- зонтально-плиточных. В основе роторных плиточных аппаратов лежит принцип вра- щения ротора, который совершает оборот за цикл замораживания. Аппараты характеризуются высокой степенью механизации и зна- чительной эффективностью. У нас в стране разработано и широко используется в судовых условиях несколько типов роторных мо- розильных аппаратов: MAP-8; МАР-8АМ; АРСА-Р-12; АРСА-3- 15Р. Совместно с немецкими конструкторами разработана модель роторного морозильного аппарата FGP-31,5. Роторные морозильные аппараты включают в себя ротор с мо- розильными секциями, загрузочное и разгрузочное устройства, транспортер для выгрузки блоков, гидро- и электроаппаратуру, насосную станцию. В роторных аппаратах рыбу замораживают в металлических кассетах (окантовках), причем каждая кассета рассчитана на 2 стандартных блока (800 х 250 х 60), для этого она разделена на 2 ячейки. В каждую ячейку закладывают пергамент или полиэтиле- новую пленку, а затем загружают взвешенную порцию рыбы. Пос- ле этого кассета поступает в морозильную секцию (пространство между плитами), где продукт подпрессовывается, а затем замора- живается. В плитах имеются каналы, по которым циркулирует хладагент (NH3 или фреон) или хладоноситель (рассол). Плиты имеют возможность сдвигаться или раздвигаться с целью подпрес- совки. Роторные морозильные аппараты — установки пульсирую- щего действия с заданными циклами при работе в автоматическом режиме. Выбранное время цикла устанавливается на программ- ном реле, включенном в электрическую схему аппарата. Производительность роторных морозильных аппаратов состав- ляет от 6,6 (МАР-8) до 25,3 т/сут (FGP-31,5), продолжительность замораживания — от 1 до 2,5 ч. Недостатком плиточных морозильных аппаратов является не- обходимость применения упаковочных материалов. Для устране- ния этого недостатка перспективным является применение анти- адгезионных покрытий, наносимых на поверхности плит, сопри- касающихся с замораживаемым продуктом. В России разработано адгезионное покрытие УАП-1 на основе полидиметил-п-полиметаллорганосилоксанов. Оно представляет собой полимерную пленку. Использование его дает положитель- 100 ные результаты при замораживании рыбы, филе, фарша. Реко- мендуют для использования в промышленности предварительное формирование блока рыбы и его подмораживание в специальном устройстве. При этом на поверхности блока образуется защитная оболочка из замороженного слоя продукта. Помещенный в пли- точный аппарат подготовленный таким образом блок не пример- зает к поверхности плиты и легко выгружается из аппарата. Замораживание в жидкостных морозильных аппаратах. Эти ап- параты раньше других конструкций использовались в холодиль- ной технологии. В последнее время жидкостные морозильные ап- параты находят все более широкое применение в связи с развити- ем современной техники упаковки, особенно вакуумной. При применении упаковочных материалов из полимерных пленок, аб- солютно герметичных и плотно прилегающих к продукту типа «вторая кожа», создаются хорошие условия для теплообмена, уве- личивается коэффициент теплоотдачи. В результате этого значи- тельно сокращается продолжительность замораживания продукта (25—120 мин в зависимости от толщины продукта). Наиболее часто в качестве охлаждающей среды используют водный раствор поваренной соли плотностью 1160—1170 кг/м3, охлажденный до температуры минус 18 — минус 20 "С. В Японии, США и некоторых других странах для замораживания тунцов, крабов в качестве охлаждающих сред применяют водные растворы хлорида кальция и нетоксичные антифризные жидкости, напри- мер пропиленгликоль температурой минус 40 — минус 50 ’С. Жидкостные морозильные аппараты бывают контактные и бес- контактные, погружные и оросительные, этажерочные и конвей- ерные. При контактном замораживании рыбу помещают на сетчатый конвейер или в открытые противни, укладываемые в этажерки, а затем в емкости с холодным рассолом. Низкая температура и вы- сокая концентрация рассола поддерживаются за счет циркуляции его через охладитель и солеконцентратор. В отечественной и зарубежной практике конвейерное жид- костное замораживание широко применяют при обработке тун- цов. В Японии тунцов замораживают до температуры 0 — минус 35 °C. При обычном замораживании в растворе хлорида кальция может проявляться такой дефект, как очаговое вспучивание и рас- слоение мяса рыбы. Причина возникновения его — высокая ско- рость замораживания, приводящая к образованию внутри тела рыбы участков с неравномерным внутренним давлением. Для уст- ранения этого дефекта применяют двухступенчатое заморажива- ние. Сначала рыбу помещают в рассол с температурой около ми- нус 45 "С и выдерживают до понижения температуры поверхност- ных слоев тела рыбы до минус 15 — минус 20 °C, внутренних — до минус 2 — минус 6 °C. После этого рыбу выдерживают на воздухе При температуре минус 25 °C для выравнивания температурного 101
поля в теле рыбы и понижения температуры внутренних слоев до минус 3 — минус 2 °C. Затем рыбу замораживают в рассоле тем- пературой минус 45 °C до конечной среднеобъемной температуры минус 35 — минус 30 °C. Способ жидкостного замораживания с выравниванием температуры тела рыбы в отличие от воздушного замораживания предотвращает появление дефекта крупных моро- женых тунцов — потемнение мяса. В России разработаны новые перспективные способы замора- живания тунцов в растворах хлорида натрия или хлорида кальция с добавлением 10 % жидкого азота. Рекомендуют также применять трехкомпонентную охлажденную среду, состоящую из хлорида натрия и кальция, а также жидкого азота. Допустимое содержание хлоридов натрия и кальция на глубине 1 см от поверхности рыбы не должно превышать соответственно 0,7 и 0,2 %. При бесконтактном замораживании рыбу предварительно ук- ладывают в металлические формы с крышками или упаковывают в водонепроницаемые полимерные пленки, исключающие сопри- косновение ее с рассолом, а затем погружают в рассол или ороша- ют им. К достоинствам жидкостных морозильных аппаратов следует отнести низкие тепловые потери, которые составляют 5—7 % об- щего расхода холода. Для сравнения: в воздушных туннельных ус- тановках тепловые потери составляют 25—30 %. К недостаткам жидкостного замораживания следует отнести незначительное просаливание рыбы, возможность смерзания ее при хранении, необходимость очистки растворов, повышенную коррозию оборудования. Замораживание в кипящих хладагентах — довольно распростра- ненный за рубежом способ замораживания ценных видов рыб и морепродуктов. В качестве хладагентов используют жидкий азот, диоксид углерода и фреон. Применение в качестве охлаждающего агента жидкого азота обусловлено его нетоксичностью, бактерицидными свойствами и низкой температурой кипения — минус 195,8 °C. Отличительной особенностью замораживания в жидком азоте является интенсивный отвод тепла от поверхности продукта с бы- стрым понижением его температуры до таких значений, при кото- рых поверхностный слой приобретает хрупкие свойства и образует жесткую или полужесткую зону, испытывающую разрывающее объемное напряжение при кристаллизации льда во внутренних слоях. В результате происходит растрескивание продукта, сопро- вождаемое характерным звуком. Во избежание растрескивания температура периферийной час- ти продукта во время замораживания не должна быть ниже минус 30 °C. Процесс замораживания может осуществляться несколькими способами: непосредственным погружением продукта в жидкий азот, орошением продукта жидким азотом, холодными парами ис- паряющегося азота, а также различными комбинациями этих спо- собов. Однако следует учитывать, что именно при погружном спо- собе замораживания в результате значительного перепада темпе- ратуры на поверхности продукта и в его толще происходит образо- вание макро- и микротрещин, ухудшающих качество заморо- женного продукта. Поэтому эффективным с точки зрения каче- ства продукта является его замораживание путем орошения жид- ким азотом или его парами. Продолжительность замораживания рыбы в жидком азоте зави- сит от ее толщины: при толщине 2 см она составляет 8 мин, 4 см — 17 мин. Зона максимального кристаллообразования (минус 1 — минус 5 °C) преодолевается за 3—9 мин, что способствует образо- ванию мелкокристаллической структуры льда и обеспечивает вы- сокую степень обратимости процесса замораживания. Поэтому продукт, замороженный в азоте, имеет более высокое качество, устойчив при хранении. Аэробная микрофлора на по- верхности продукта благодаря повышенному содержанию азота в охлаждающей среде подавляется. Немаловажным является значи- тельное уменьшение или отсутствие усушки продукта в процессе замораживания. Морозильные установки, работающие на жидком азоте, как правило, непрерывного действия и представляют собой изолиро- ванные туннели модульной конструкции, состоящие из трех сек- ций (по длине). В первой секции продукт охлаждается в парах азо- та, во второй — жидкий азот распыляется над поверхностью про- дукта, в третьей — температура продукта в парах азота выравнива- ется. Расход жидкого азота на замораживание 1 кг продукта составляет 1,2—1,5 кг. Жидкий диоксид углерода применяют в морозильных установ- ках (конвейерных, ленточно-спиральных) вместо воздушного по- тока. В результате понижения температуры до минус 50 — минус 70 °C возрастает скорость замораживания, увеличивается в 2 раза производительность морозильных аппаратов, уменьшается усуш- ка, повышается качество продукта. Расход жидкого диоксида угле- рода на замораживание 1 кг продукта около 1,5 кг. Возможны кон- денсация отработавшего диоксида углерода и его повторное ис- пользование. Продукты, замороженные в жидком диоксиде углерода, более Стабильны в хранении, чем замороженные в обычных условиях. Так как температура продукта после замораживания несколько ниже температуры хранения, то вокруг его поверхности образует- ся защитная оболочка из диоксида углерода, которая тормозит окислительные процессы в липидах и инактивирует микрофлору. В ряде стран применяют конкретное замораживание продуктов В Жидком фреоне-12, температура кипения которого около минус 43 °C. Этот способ используют для замораживания филе, рыбных 102 103
палочек, поштучного замораживания беспозвоночных. Остаточ- ное содержание фреона в продуктах не должно превышать 30 мг%. Возможны регенерация и повторное использование фре- она. Стоимость замораживания в жидком фреоне в 2—2,5 раза ниже, чем в жидком азоте. Продолжительность замораживания рыбных палочек — 2 мин, креветок — 2,5 мин. Такое быстрое за- мораживание обеспечивает высокую обратимость процесса замо- раживания. Глазирование. Глазирование — это процесс образования на всей поверхности мороженой рыбы тонкой ледяной оболочки, предох- раняющей ее от усушки и окисления липидов. Этот простой спо- соб защиты мороженой рыбы позволяет увеличить сроки ее хране- ния на 1—2 мес по сравнению с неглазированной рыбой. Глазурь должна равномерно покрывать поверхность блока рыбы и не отставать при легком постукивании. Масса глазури при выпуске мороженой рыбы согласно стандартам в зависимости от вида рыбы и способов ее разделки должна составлять 2—4 %. Не глазируют рыбу мокрого (рассольного) контактного и льдо- солевого замораживания; на поверхности такой рыбы в процессе производства образуется ледяная корочка. Рыба естественного за- мораживания может выпускаться как глазированной, так и негла- зированной. Взамен глазирования мороженая продукция может быть упакована в пакеты из полимерных пленок под вакуумом и при обычной атмосфере. Глазируют рыбу сразу после замораживания, применяя по- гружной или оросительный способ. Установлено, что большая масса глазури получается при погружном глазировании. Кроме способа глазирования на количество глазури влияют продолжи- тельность глазирования, температура воды и рыбы, вид рыбы, способ ее разделки, плотность укладки в блок-формы перед за- мораживанием и др. Например, при глазировании меньше всего глазури образуется на ровной поверхности блоков рыбного филе по сравнению с блоками неразделанной, обезглавленной и потро- шеной рыбы. На блоках мелкой рыбы глазури больше, чем на бло- ках крупной. Эти различия объясняются меньшей удельной по- верхностью блоков филе и крупной рыбы. Количество глазури на поверхности рыбы возра- стает с понижением ее температуры (рис. 3.7) и увеличением продолжи- тельности глазирования. Рис. 3.7. Количество глазури (% массы рыбы) в зависимости от продолжительности процесса и температуры рыбы: / — минус 10°С; 2—минус 18‘С Рис. 3.8. Зависимость количества глазури от числа погружений при температуре блока*. / — минус 18’С; 2—минус 25’С Количество глазури у рыбы с температурой минус 10 °C не намораживается до требуемого стандартом зна- чения — 4 %. Причем оно не зависит даже от времени пребывания рыбы в глази- рованной ванне. В то же время для рыбы с температурой минус 18 'С количество глазури при выдерживании блока рыбы в ванне непрерывно возрастает, достигая требуемой стандартом массы. Количество глазури возрастает при многократном погружении мороженой рыбы в воду (рис. 3.8). Как видно из рис. 3.8, достаточно двух-, трехкратного погруже- ния мороженой рыбы в воду, чтобы наморозить необходимое ко- личество глазури. При глазировании рыбы происходит отепление блоков, равное 0,7—0,9 "С на 1 % образующейся глазури. Поэтому температура блоков мороженой рыбы, направляемой на глазиро- вание, должна быть не выше минус 18 — минус 20 °C. При глази- ровании блоков рыбы с более высокой температурой, например минус 12 °C, может произойти их разрушение. Возможно также смерзание блоков при хранении. Для охлаждения рыбы с целью уменьшения отепления и уско- рения процесса формирования глазури необходимо обдувать рыбу холодным воздухом в период между погружениями и после окон- чания выдерживания в холодной воде. Для глазирования используют пресную воду температурой 1 — 3 °C. Повышение температуры воды значительно уменьшает массу образующейся глазури. При глазировании рыбы морской водой образующаяся ледяная корочка вследствие содержания в ней раз- личных гигроскопических солей после непродолжительного хра- нения теряет свою микрокристаллическую структуру и перестает выполнять защитную функцию. Перед началом работы глазировочных аппаратов пресную воду в них охлаждают с помощью батарей или чистого дробленого льда до полного его таяния. Воду меняют по мере загрязнения, но не реже 1 раза в сутки. Через каждые 2—3 сут проводят дезинфекцию ванн 1—2%-ным раствором хлорной извести. Рекомендуется глазировать рыбу путем трехкратного погруже- ния в пресную воду температурой 1—2 °C. Продолжительность каждого погружения 2 с. После каждого погружения блоки рыбы следует выдерживать в потоке воздуха температурой не выше ми- нус 15 °C и скоростью 2—3 м/с в течение 10—20 с. При таких усло- 104 105
виях общая продолжительность процесса глазирования составляет 40—70 с, при этом толщина ледяной корочки приблизительно равна 1 мм, масса глазури — не менее 4 %. Более эффективным средством защиты мороженой рыбы от усушки и окисления является нанесение на поверхность рыбы не водной глазури, а водорастворимых покрытий в виде газонепро- ницаемых оболочек, устойчивых к механическому воздействию и испарению. В качестве таких покрытий рекомендуют использо- вать поливиниловый спирт (ПВС) марки 141с различными моди- фикаторами, а также карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ). Эти вещества, растворяясь в воде, образуют вязкие, прозрач- ные растворы. Глазурь на основе полимерных материалов наносят на блоки мороженой рыбы (или отдельной рыбы) путем двукрат- ного погружения их в раствор на 0,5—1,0 мин с интервалом 15— 30 с. После второго погружения рыбу необходимо выдерживать на воздухе в течение 0,5—1,0 мин для формирования и закрепления слоя глазури. Как правило, ПВС используют в виде 3%-ного ра- створа, КМЦ — 1%-ного раствора. Оросительный способ глазиро- вания не рекомендуется, так как на поверхности рыбы образуются воздушные пузыри, которые при хранении разрываются и обеспе- чивают доступ кислорода воздуха к мышечной ткани. Температура глазировочных растворов перед глазированием должна быть 3— 5 °C, окружающего воздуха в глазировочном помещении — не выше 0 "С. Для ускорения пленкообразования на поверхности мо- роженой рыбы используют ПВС в композициях с модификатора- ми — оксиэтилцеллюлозой или оксипропилцеллюлозой. Введение модификатора оксиэтилцеллюлозы (0,1 %) в 3%-ный раствор ПВС уменьшает время формирования водорастворимого покры- тия на поверхности мороженой рыбы в 2 раза. Для глазирования мороженых осетровых рыб применяют 5%- ный водный раствор ПВС с добавлением поверхностно-активного вещества синтамида-5 (СД-5). Пленкообразующее покрытие мож- но наносить на поверхность осетровых рыб до замораживания. В этом случае применяют 10%-ный раствор ПВС с добавлением СД- 5, глицерина или сорбиновой кислоты. Сроки хранения мороже- ной рыбы, обработанной водным раствором ПВС, на 50 % больше по сравнению с рыбой, глазированной пресной водой. Однако рыбу, обработанную ПВС, как правило, направляют на промыш- ленную переработку. Для усиления защитного действия глазури, особенно для пре- дотвращения окисления липидов, в воду, используемую для гла- зирования, вносят вещества, ингибирующие окисление липидов, применяют аскорбиновую и лимонные кислоты, прополис, соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) или саму эту кисло- ту. Добавление в воду 0,2 % аскорбиновой и 0,3 % лимонной кис- лот увеличивает сроки хранения мороженой рыбы на 20—30 сут по сравнению с рыбой, глазированной только водой. 106 Защитным эффектом обладают глазури, в водные растворы ко- торых введены бутилгидрооксианизол (БОА) и бутилгидрооксито- луол (БОТ). Внесение в воду 0,5 % БОА увеличивает продолжи- тельность хранения на 1,0—2,5 мес в зависимости от вида рыбы. Для упаковки мороженой рыбы применяют пакеты из поли- мерных газовлагонепроницаемых пленок, заменяющих глазурь. Лучшим способом сохранения высокого качества мороженой продукции является упаковка под вакуумом. Наиболее распрост- раненным полимерным материалом является полиэтилен марки «пищевой». Он обладает высокой влагостойкостью, низкой паро- проницаемостью, устойчив к различным химическим средам, хо- рошо сваривается, хотя прочность швов меньше прочности са- мой пленки. Полиэтиленовые пленки неустойчивы к действию ультрафиолетовых лучей: при длительном хранении в них обра- зуются микротрещины. Полипропиленовые пленки обладают высокой термостойкостью, инертны по отношению к жирам, ус- тойчивы к действию кислот и щелочей, однако недостаточно морозостойки. Повиденовые пленки эффективны для хранения мороженых продуктов, но отличаются сравнительно высокой стоимостью. Комбинированные полимерные материалы типа пленка-плен- ка, пленка-бумага (картон), пленка-фольга расширяют возможно- сти использования пленочных материалов. Перспективными для применения в холодильной технологии являются полиэтилено- целлофановые пленки (ПЦ-2, ПЦ-4), пленка «Саран». Низкая га- зопароводонепроницаемость пленки «Саран» позволяет приме- нять ее для упаковывания продуктов под вакуумом и в атмосфере инертного газа. Хотя морозостойкость ее в пределах минус 30 °C, ее широко применяют для упаковывания пищевых продуктов. Перспективно использование для упаковывания мороженых про- дуктов пачек, коробок, пакетов из плотной бумаги или картона, покрытых полиэтиленом. Технология мороженых гидробионтов. Технологическая схема производства мороженой рыбы включает следующие операции: прием сырья, мойку, сортирование, разделывание, повторную мойку, подготовку сырца к замораживанию, замораживание, гла- зирование, упаковывание, маркирование, хранение. Выловленная рыба на траулерах поступает в бункера-накопители, а затем на об- работку в производственный цех. Рыбу сортируют по видам, размерно-массовым характеристи- кам, качеству, отделяя рыбу, зараженную паразитами. Ее отмыва- ют от различных загрязнений и слизи забортной чистой водой температурой 8—10 °C в машинах различных конструкций (ротор- ных, конвейерных, вихревых и т. д.). Мороженую рыбу выпускают как в неразделанном, так и в разделанном видах. Разделывают рыбу перед замораживанием с целью: увеличить относительное содержание в мороженом полуфабри- 107
кате съедобной части и обеспечить рациональное использование отходов; более эффективно использовать производительность моро- зильных аппаратов, емкости тары и холодильников; повысить устойчивость мороженого полуфабриката при хране- нии за счет удаления тканей, содержащих ферменты и микрофло- ру (жабры, внутренности). Применяют несколько видов разделки перед замораживанием: рыба обезглавленная, потрошеная и с головой, потрошеная и без головы, кусок (масса не более 0,5 кг), спинка (балычок), филе. Для балычка минтая длина спинки должна быть не менее 25 см, длина обезглавленной наваги — не менее 20 см. Треску, пикшу, сайду массой 0,4 кг и менее, морской окунь массой 0,3 кг и менее, камбалу массой 0,4 кг и менее допускается изготовлять неразделанными. Мороженых тихоокеанских лососевых выпуска- ют неразделанными или потрошеными с головой. В настоящее время разделка в основном механизирована. Окончательная мой- ка после разделки производится в чистой проточной воде с при- менением моечных машин. Цель мойки — удалить с поверхности рыбы налет и бурые пятна, а также улучшить санитарное состоя- ние рыбы перед замораживанием. После мойки необходимо не- продолжительное время выдерживать рыбу для стекания воды. Рыбу можно замораживать поштучно, россыпью и блоками. Замораживание блоками в основном применяют в промышленно- сти. Рыбу массой 9—12 кг загружают в блок-формы. При замора- живании крупной рыбы для обеспечения одинаковой массы бло- ков к навеске целой рыбы добавляют не более двух кусков потро- шеной обезглавленной рыбы того же вида с удаленными хвосто- выми плавникам". Допускается изготовлять мороженую рыбу с разделением блока полоской антиадгезионной бумаги на мелкие брикеты массой не более 2 кг. Крупную и среднюю рыбу уклады- вают в блок-формы плотными рядами, причем мелкую укладыва- ют россыпью, обжимая по рядам. Рыбу с плоским телом уклады- вают плашмя, камбалу — в нижний слой блока слепой стороной вниз, а в верхний слой слепой стороной вверх. Заполненные блок- формы закрывают крышками, которые плотно прижимают к кор- пусу, при этом рыба слегка подпрессовывается. Более широким спросом у потребителей пользуется рыба в мелкой упаковке. Поэтому разделанную рыбу укладывают порци- ями 0,25—2,0 кг в парафинированные или ламинированные кар- тонные коробки, в пакеты или салфетки из пергамента, полимер- ного материала или других упаковочных материалов. Картонные коробки и пакеты с рыбой укладывают плотно в один ряд в блок- формы. Блок-формы с рыбой направляют в морозильные аппараты, где замораживают. По окончании процесса замораживания темпера- тура в центре тела рыбы при выгрузке из аппарата должна быть не выше минус 18 °C. Допускается температура не выше минус 10 °C для рыбы естественного замораживания. Процесс замораживания рыбы сопровождается уменьшением массы за счет усушки на 0,5— 3,0 % в зависимости от способа замораживания. В производствен- ных условиях потери массы рыбы регламентируются действующи- ми нормами. Блоки замороженной рыбы из блок-форм выгружают, оттаивая их с помощью электрических подогревателей или теплой воды. Подогрев необходимо проводить быстро, допуская оттаивание в такой степени, чтобы только отделить блок от формы. Мороженую рыбу сразу после выгрузки из морозильных аппа- ратов глазируют охлажденной пресной водой в специальных гла- зировочных аппаратах или ваннах. Глазирование иногда заменяют упаковыванием под вакуумом в пакеты из полимерных пленок. Глазированные блоки рыбы упаковывают, как правило, в ящи- ки из гофрированного картона (до 40 кг). Возможно использова- ние деревянных ящиков, хлопчатобумажных или бумажных меш- ков. Картонные ящики значительно дешевле (в 2,8 раза) деревян- ных, но они невлагостойки, при намокании легко повреждаются. Перспективен влагопрочный картон, поверхность которого про- питана гидрофобными покрытиями. Ящики с мороженой рыбой обвязывают проволокой или лен- той, мешки зашивают или завязывают. Упакованную мороженую рыбу маркируют в соответствии с требованиями действующих стандартов. Ящики с мороженой рыбой немедленно помещают в трюм на хранение при температуре не выше минус 18 °C. Производство филе. Филе является наиболее совершенным мо- роженым рыбным продуктом, так как содержит в основном толь- ко съедобную часть, не требует разделки перед кулинарной обра- боткой, имеет правильную геометрическую форму, что обеспечи- вает удобство при упаковке. Производство филе на современных рыбоперерабатывающих предприятиях позволяет рационально, комплексно и эффективно использовать рыбное сырье. В зависимости от глубины холодильного консервирования вы- рабатывают филе в охлажденном или мороженом виде. Несмотря на то что охлажденное филе — продукт высокого качества, более широко распространено производство мороженого филс, так как оно отличается высокой стабильностью при холодильном хране- нии. На производство филе направляют преимущественно тощих рыб (минтай, треска, хек), однако можно использовать и рыб средней жирности (морской окунь, скумбрия, нежирный палтус), а также жирных рыб (тихоокеанская сельдь и др.). Филе высокого качества получается при быстрой разделке только что выловлен- ной рыбы при условии, что оно будет заморожено в стадии, пред- шествующей посмертному окоченению. Если на разделку направ- ляется рыба в стадии посмертного окоченения, то выход филе 109 108
снижается, а качество его заметно ухудшается: наблюдаются раз- рывы тканей, жесткая консистенция мяса. Филе довольно высо- кого качества получается также при разделке рыбы сразу после окончания стадии посмертного окоченения, однако такое филе менее стабильно в процессе холодильного хранения. Разделка рыбы на филе — трудоемкий процесс, требующий большого внимания: необходимо сокращать потери мяса и созда- вать условия, близкие к асептическим. Рыбу разделывают чаще всего на машинах. При машинной разделке у рыбы отделяют го- лову и все плавники, включая хвостовой, затем разрезают брюшко и удаляют внутренности, после этого зачищают брюшную полость от остатков внутренностей, сгустков крови, пленки (у минтая уда- ляют личинки нибелиний), моют. Затем тушку разделывают на филе (с кожей или без нее). При срезании филе следят за тем, что- бы на позвоночнике не осталось больших прирезей мяса, а поло- винки филе получались ровными, без заусенцев и надрезов. Вы- ход порционированного филе зависит от вида рыбы, тщательнос- ти разделки и изменяется в пределах: филе с кожей — 30,5— 61,5 %, филе без кожи — 23,5—51,3 %, Срезанные половинки филе просматривают с обеих сторон при просвечивании на специальном столе. При неправильной раздел- ке у филейчиков могут встречаться такие дефекты, как наличие позвоночных костей, сгустков крови, остатков плавников, кожи, черной пленки и т. д. Обнаруженные посторонние включения, в том числе личинки нибелиний (у минтая), немедленно удаляют. Филейчики осторожно, но тщательно промывают водой (чистой, охлажденной) и направляют на фиксацию (закрепление). Цель закрепления — повысить механическую прочность кусочков филе и стойкость по отношению к микроорганизмам путем создания на их поверхности тонкого слоя денатурированных белков. Филе закрепляют путем обработки (орошением или погружением) в те- чение 1—2 мин охлажденным профильтрованным 10%-ным ра- створом поваренной соли. Филе после обработки раствором под- сушивают с поверхности, обдувая холодным воздухом, и после этого немедленно укладывают в блок-формы или коробки и замо- раживают. Допускается филе, вырабатываемое на судах из совер- шенно свежей рыбы, не обрабатывать раствором поваренной соли. Это сделано в целях упрощения технологии и увеличения производительности судовых филетировочных линий. Блок-формы или коробки перед укладкой в них филе выстила- ют пергаментом или полимерной пленкой, затем в них укладыва- ют филе плотно, не оставляя пустот и в то же время не допуская переполнения. Замораживают филе до температуры не выше минус 18 °C в воздушных или плиточных морозильных аппаратах, причем пос- ледние наиболее эффективны для данного вида продукта. Филе, предварительно не упакованное в пленку или коробки, после замораживания обязательно глазируют в холодной пресной воде. Важно, чтобы блоки мороженого филе имели размеры в стро- гом соответствии со стандартами. Это связано с тем, что на бере- говых предприятиях блоки филе распиливают на брикеты массой 0,3—0,8 кг, упаковывают и направляют на реализацию. Кроме того, из блочного филе путем распиловки вырабатывают рыбные палочки. Производство фарша. Постоянно изменяющаяся сырьевая база рыбной промышленности обосновывает необходимость поиска путей эффективного использования малоценных объектов про- мысла (минтай, ставрида, путассу, мойва, килька, песчанка, анчо- усы и др.), так как применение традиционных способов перера- ботки не позволяет приготовить из них удовлетворительные по качеству продукты питания. При комплексной переработке дан- ных видов рыб, особенно нежирных, перспективным является производство фарша. На основе фарша получают различные виды продуктов: кулинарные колбасные изделия, аналоги деликатесной продукции и др. Пищевой рыбный фарш вырабатывают двух ви- дов: промытый, при изготовлении которого измельченную мы- шечную ткань промывают холодной пресной водой, и непромы- тый, когда грубоизмельченный фарш сразу направляют на фасова- ние и замораживание. Технологическая схема производства пищевого рыбного фарша включает следующие операции: прием сырья, мойку, отделение мышечной ткани от костей и кожи (грубое измельчение), промы- вание, обезвоживание, рафинацию, смешивание с криозащитны- ми добавками, фасование, замораживание, упаковывание, марки- рование, хранение. Для приготовления фарша используют рыбу-сырец и охлаж- . денную рыбу по качеству не ниже первого сорта. Качество фарша зависит от физиологического состояния рыбы и стадии ее посмер- тных изменений. Лучшим является фарш, полученный из рыбы в период ее нагула. Рекомендуется на производство фарша направ- лять рыбу до наступления или после завершения стадии посмерт- ного окоченения. Разделывают рыбу на филе или на тушку обез- главленную; для минтая часто применяют разделку на балычок. Способ предварительной разделки значительно влияет на каче- ство фарша. Лучшим является фарш, полученный из филе, в то время как при разделке на тушку или балычок получают фарш темной окраски и низкой гелеобразующей способности. Если рыба разделана на тушку или балычок, ее направляют на чешуе- съемную машину для полного удаления чешуи и частичного уда- ления поверхностного пигментированного слоя. После промывки и стекания воды разделанный полуфабрикат направляют на сепаратор (неопресс) для отделения мышечной ткани от костей, плавников и кожи. Одновременно происходит и НО 111
грубое измельчение мышечной ткани рыбы. Грубоизмельченный фарш промывают охлажденной до температуры не выше 10 °C пресной водой, удовлетворяющей требованиям стандарта на пить- евую воду. В результате промывания из фарша удаляются сарко- плазматические белки, частично липиды, ферменты, пигменты, а также вымываются минеральные и азотистые небелковые веще- ства. Все эти компоненты придают фаршу неприятный запах, се- рый цвет, ускоряют денатурационные, гидролизные и окисли- тельные процессы в нем в период замораживания и холодильного хранения. Благодаря промыванию фарш почти полностью состоит из солерастворимых миофибриллярных белков. Как правило, применяют двух-, трехкратное промывание при соотношении фарша и воды 1 :3 и 1 :4, ее температура не выше 10 “С. Продол- жительность промывочного цикла не превышает 10 мин. Промытый рыбный фарш отделяют от воды с помощью шнеко- вого пресса и центрифуги до остаточного содержания в нем воды до 84—86 % и направляют на рафинацию для окончательного уда- ления частичек пленки, кожи, костей и чешуи. Выходящую из фильтра (диаметр отверстий не более 2 мм) очищенную массу по- дают охлаждаемым шнеком в куттер для перемешивания с криоза- щитными добавками и тонкого измельчения. Криозащитные до- бавки вводят с целью сохранения в большей степени нативных свойств белков в процессе замораживания и холодильного хране- ния фарша. Это необходимо для того, чтобы обеспечить проявле- ние таких важных в технологическом отношении функциональ- ных свойств белков, как гелеобразующая и водоудерживающая способность. В качестве криозащитных добавок применяют сахар (1,5—4,0%), полифосфат натрия (0,2—0,4%), сорбит пищевой (2,0—4,0 %), сухое обезжиренное молоко, альгинаты и др. Про- должительность измельчения и перемешивания в куттере около 6 мин, температура фаршевой массы должна быть не выше 10 °C. Полученный фарш расфасовывают в картонные коробки, в па- кеты из полимерных пленок порциями массой 0,5—1,0 кг или в полиэтиленовые мешки массой до 12 кг (для переработки), укла- дывают в блок-формы и направляют на замораживание, которое осуществляют при температуре не выше минус 30 °C до темпера- туры в центре блока фарша не выше минус 18 °C. Готовый фарш имеет белый цвет, без запаха и вкуса, содержание воды 84—77 %, pH 7,0-7,3. В настоящее время разработана норвежская технология перера- ботки мелких рыб на пищевой фарш. Рыбу разрезают на попереч- ные куски (10 мм) и обрабатывают паром или кипящей водой в течение 0,5—1,0 с. Кратковременная термическая обработка ку- сочков рыбы облегчает удаление жира, внутренностей, кожи, чер- ной пленки, чешуи, а также способствует частичной свертываемо- сти крови, причем фарш не темнеет. После термообработки ку- сочки рыбы быстро промывают в турбулентном потоке воды для удаления кожи, внутренностей и сгустков крови. Затем кусочки рыбы обезвоживают центрифугированием или прессованием и пропускают через протирочную машину для отделения мяса рыбы от костей и кожи. Технология мороженых беспозвоночных и растений. Из нерыбных объектов промысла на холодильную обработку направляют рако- образных, моллюсков и морские растения. Отличительной особенностью ракообразных является повы- шенная по сравнению с рыбами ферментная активность, приводя- щая к интенсивному развитию посмертных изменений. К концу периода посмертного окоченения окраска ракообразных бледнеет, уменьшается прозрачность тела, наблюдается размягчение мяса. На панцире появляются черные точки, являющиеся результатом окисления некоторых соединений, и прежде всего тирозина в присутствии фермента тирозиназы. При неблагоприятных услови- ях хранения ракообразных черные пятна увеличиваются и могут распространяться на ткани, окрашивая их в темно-коричневый цвет. Из креветок вырабатывают сыро- и варено-мороженую про- дукцию в неразделанном и разделанном (шейки в панцире и чис- тое мясо) видах. Добытые или принятые от судна-ловца креветки- сырец рассортировывают по видам и размерным группам. При невозможности немедленной обработки креветок их хранят во льду (100 % льда к массе креветок) продолжительностью не более 12 ч с момента приема от судна-ловца. Причем, если креветки- сырец приняты неохлажденными (без льда), то срок хранения до обработки не должен превышать 2 ч. Для предупреждения появле- ния черных пятен креветки рекомендуется обрабатывать 0,5%- ным раствором метабисульфита натрия в течение 3 мин. Охлажденных креветок промывают морской водой температу- рой не выше 10 °C, выдерживают 10—15 мин для удаления поверх- ностной воды и направляют: при выпуске сыромороженых неразделанных (целых) — на за- мораживание; при выпуске сыромороженых разделанных (шейки в панци- ре) — на разделку; при выпуске варено-мороженых неразделанных и разделан- ных — на варку. Варят креветок в кипящей морской или пресной воде с добав- лением поваренной соли соответственно 1 или 4%. Для варки креветки в сетчатых контейнерах помещают в специальные котлы, где их выдерживают в течение 10—15 мин с момента вторичного закипания воды. По окончании варки контейнеры с креветками охлаждают в морской воде до температуры не выше 30 °C. Разделывают креветок сырых или вареных машинным спосо- бом или вручную, аккуратно отделяя головогрудь от шейки по месту сочленения. Разделанных креветок направляют на кратковре- 112 113
менную мойку или ополаскивание, затем на удаление поверхност- ной воды, после чего без задержки подают на фасование: в противни со вставленными в них гнездами-клетками; в коробки из картона и комбинированных материалов; в пакеты из полимерных пленочных материалов. Креветок замораживают в воздушных или плиточных моро- зильных установках до температуры не выше минус 18 'С и глази- руют (4 % глазури). Вместо глазирования мороженые креветки могут быть упакованы под вакуумом в пакеты из полимерных пле- нок. Креветок, замороженных в коробках или пакетах, выпускают в неглазированном виде. В ряде зарубежных стран креветок замораживают в жидких хлад- агентах (азоте или диоксиде углерода, фреоне-12) до температуры минус 40 — минус 30"С в течение нескольких минут. Благодаря высокой скорости замораживания они имеют высокое качество. В России из ракообразных важное промысловое значение име- ют крабы: камчатский, синий, равношипый, стригун. В мороже- ном виде выпускают вареные конечности краба, вареное мясо в панцирных трубках и чистое вареное мясо. Крабов сразу после вылова сортируют по возрасту и полу, от- браковывают непригодные экземпляры. Мелких самцов и самок немедленно выпускают в море. Обрабатывать лучше живого кра- ба; допускается хранение краба-сырца до обработки не более 3 ч. Крабов разделывают с целью отделения конечностей с мясом от других частей тела. Разделку осуществляют вручную или на маши- нах. Конечности зачищают от жабр путем их прижимания к вра- щающемуся барабану или щеткам так, чтобы не было потерь мяса. Затем конечности промывают холодной морской водой, уклады- вают в клети или корзины и направляют на варку в морской или подсоленной (концентрация поваренной соли 4 %) воде при тем- пературе 100 °C, варят в течение 20 + 5 мин, считая с момента вто- ричного закипания воды. Температура мяса краба должна достиг- нуть 85 "С перед тем, как конечности вынимают из котла. Конеч- ности быстро охлаждают проточной морской водой, выдерживают 15—20 мин для подсушивания, укладывают в предварительно вы- стланные полимерной пленкой ящики и замораживают в воз- душных или плиточных морозильных аппаратах до минус 18 °C. С целью ускорения процесса замораживания и получения продук- ции высокого качества применяют жидкостное замораживание. Для этого конечности после варки охлаждают в течение 20 мин за- бортной водой до температуры не выше 10 °C. После этого конеч- ности краба во избежание проникновения при замораживании соли в мясо вторично охлаждают циркулирующей морской водой температурой около минус 3 °C до понижения температуры ко- нечностей краба до минус 2 — 0 °C. Затем их направляют на рас- сольное замораживание в растворах поваренной соли или хлорида кальция в течение 20—25 мин до температуры продукта не выше минус 18 °C. Замороженные конечности краба погружают на 3— 4с в холодную (1—3°C) пресную воду для глазирования (3—4% глазури). После подсушивания на воздухе в течение 2—3 мин (ро- зочкой вниз) конечности упаковывают в картонные ящики. При приготовлении вареного мяса его освобождают от панцир- ных трубок путем вытряхивания или выдувания, укладывают в пачки, коробки или пакеты массой 0,2—0,5 кг и замораживают в воздушных или плиточных морозильных аппаратах до температу- ры не выше минус 18 °C. Из мороженых моллюсков производят мясо устрицы, мидии, морского гребешка, трубача, а также кальмара разделанного или неразделанного. Как правило, двустворчатые или брюхоногие моллюски обра- батывают в живом или охлажденном виде. Мясо устриц, трубача замораживают в сыром виде. Добытых ракушек моют холодной проточной водой и разделывают, извлекая мясо (мускулы, ман- тии). Его хорошо промывают, выдерживают до удаления поверх- ностной воды, фасуют в картонные коробки, пакеты или блок- формы, разделенные перегородками на небольшие отсеки. Затем замораживают в воздушных или плиточных морозильных аппара- тах до температуры не.выше минус 18 °C, глазируют (если оно не в коробках или пакетах) и упаковывают. Мясо гребешка, мидий замораживают в вареном виде. Варят их в морской воде (3 % поваренной соли) при температуре около 100 °C. Продолжительность варки 10—22 мин и зависит от вида сырья, а также от того, культивированные или природные дву- створчатые используются для обработки. Конец варки определяют по полному раскрытию створок, свертыванию мяса в комочек и легкому его отделению от створок, а также свободному отделению биссуса от мяса. В Японии на некоторых предприятиях для раскрытия створок гребешка вместо варки применяют кратковременный (30—40 с) нагрев раковин на газовых горелках. При разделке охлажденных раковин извлекают мясо, которое тщательно промывают в проточной пресной воде, обсушивают, фасуют и замораживают. Из головоногих моллюсков основными объектами промысла являются кальмары. Сразу после вылова кальмаров направляют на обработку, так как даже непродолжительное хранение отрица- тельно сказывается на качестве сырца. Кальмар, замороженный в начальной стадии окоченения, сохраняет высокое качество при температуре минус 18 °C до 8—10мес, а в состоянии расслабле- ния — только 3,5 мес. Кальмара-сырец охлаждают с помощью льда (соотношение 1: 1), в то время как даже при непродолжительном хранении в холодной воде мясо его темнеет, сильно набухает, пос- ле тепловой обработки приобретает неприятный запах и привкус. Только что выловленного или охлажденного кальмара после 114 115
мойки и стекания воды направляют на разделку, а при выпуске неразделанного кальмара — на замораживание. Кальмар разделы- вают на: тушку — внутренности и голова с щупальцами удалены, мантия целая, остатки внутренностей и хитиновая пластина могут быть оставлены; разделанный, с головой и щупальцами — внутренности, глаза, клюв удалены, брюшная полость зачищена, хитиновая пластинка может быть оставлена; обезглавленный (филе) — внутренности и голова с щупальцами удалены, мантия разрезана, брюшная полость зачищена, хитино- вая пластинка удалена. Кальмар, разделанный на тушку и филе, может выпускаться с кожицей и без кожицы. Для снятия кожного покрова промытое филе погружают на 2—3 мин в пресную воду с температурой 55— 58 °C и интенсивно перемешивают в барабанных или вихревых моечных машинах. При необходимости после охлаждения каль- мара остатки кожного покрова дочищают вручную. Разделывают кальмар вручную или на специальных машинах, которые позво- ляют получать обесшкуренное филе, причем без тепловой обра- ботки. Разделанного кальмара укладывают в блок-формы, коробки или пакеты и замораживают до температуры не выше минус 18 “С. После замораживания, если кальмар не расфасован в коробки или пакеты, блоки обязательно глазируют и упаковывают в тару. Из морских растений в мороженом виде в значительном коли- честве вырабатывают морскую капусту. Для приготовления моро- женой морской капусты используют двухлетние бурые водоросли семейства ламинариевых. При использовании культивированных водорослей допускают для обработки растения в возрасте не ме- нее 1 года. Свежую морскую капусту промывают в чистой проточ- ной морской воде. При мойке отсортировывают поврежденные слоевища, удаляют оставшиеся ризоиды и черешки, с поверхности слоевищ с помощью щеток удаляют песок, ил, слизь и другие за- грязнения. Морскую капусту замораживают в виде целых слоевищ или их кусков по длине блок-форм, а также в виде шинкованной на по- лоски шириной не более 5 мм, длиной не более 70 мм. Разрезание или шинкование слоевищ осуществляют вручную или механизи- рованным способом. Целые слоевища или их куски укладывают в блок-формы ров- ными рядами без промежутков, шинкованную морскую капусту — насыпью с разравниванием. Допускается расфасовывать морскую капусту в коробки, пачки и пакеты массой не более 0,5 кг. Замора- живают морскую капусту до температуры не выше минус 18 °C, упаковывают и направляют на хранение или транспортирование. 116 §3. ХОЛОДИЛЬНОЕ ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МОРОЖЕНОЙ ПРОДУКЦИИ Мороженые гидробионты — продукт, предназначенный для длительного хранения. Однако для того чтобы мороженая рыба сохраняла хорошее качество, необходимо поддерживать те усло- вия, которые были достигнуты при консервировании. В против- ном случае рыба подвергается быстрой порче. Однако даже при хранении мороженой рыбы при температуре минус 18 °C и ниже в рыбе продолжаются процессы, вызывающие физические, хими- ческие и биохимические изменения в ее тканях. Изменения в тканях гидробионтов при хранении. К физическим процессам относятся усушка рыбы, перекристаллизация льда, вследствие которой изменяется структура тканей, изменение цве- та наружной поверхности и мяса. В первые месяцы хранения мороженой рыбы происходит испа- рение глазури, затем усушке подвергаются прежде всего поверх- ностные слои тканей рыбы. Усушка уменьшает массу продукта и ухудшает его качество. Теряется свойственный рыбе цвет поверх- ности и мяса. В поверхностных слоях образуется обезвоженный губчатый слой, мясо приобретает сухую, жесткую, волокнистую консистенцию. Величина усушки зависит от разности влагосодержания возду- ха над поверхностью продукта и в холодильной камере. Поэтому для ее уменьшения необходимо поддерживать относительную влажность воздуха в камере близкой к 100 %. Однако вследствие осушающего действия приборов охлаждения фактическое ее зна- чение составляет 94—98 %. Усушка пропорциональна дефициту абсолютной влажности воздуха в камере, величина которого уменьшается с понижением температуры хранения. Так, при от- носительной влажности воздуха 95 % и температуре минус 12 °C дефицит равен 0,12 г/м3, при минус 18 “С— 0,07 г/м3, при минус 20 °C — только 0,05 г/м3. Таким образом, один из путей снижения усушки — уменьшение температуры хранения мороженой рыбы до минус 25 — минус 30 °C. При этом величина усушки уменьша- ется на 15—20 % по сравнению с хранением при температуре ми- нус 18 °C. Стабильность режимов достигается устранением внешних теп- лопритоков, рациональным размещением продукции в объеме ка- меры, применением эффективных систем охлаждения. Для умень- шения теплопритоков используют метод динамической изоляции, при котором направляют холодный воздух навстречу теплоприто- ку, а также контролируют состояние изоляции холодильных камер и трюмов судов. Для уменьшения усушки повышают плотность загрузки продукта в камеры и обязательно его упаковывают в тару, Дополнительно укрывают штабеля мороженого продукта водоне- проницаемым материалом (брезент, полимерная пленка). Приме- 117
няют панельную систему охлаждения трюмов и камер вместо ба- тарейной и воздушной. Однако в процессе хранения мороженой рыбы происходит из- менение структуры льда, заключающееся в сокращении числа кристаллов и росте массы и размеров индивидуальных кристал- лов. Процесс перекристаллизации сопровождается изменением гистологической структуры тканей, что, в свою очередь, ухудшает качество рыбы. Явление перекристаллизации объясняется тем, что парциаль- ное давление водяного пара над мелкими кристаллами больше, чем над крупными. В результате испарения водяного пара из мел- ких кристаллов происходит его миграция к крупным, где он кон- денсируется и намерзает на их поверхности. Кроме того, при ко- лебании температурного режима в камере, кратковременном отеплении часть мелких кристаллов плавится. Образующаяся вода при медленном понижении температуры намерзает на поверхнос- ти крупных кристаллов. Поэтому для уменьшения степени пере- кристаллизации льда в тканях рыбы необходимо устранить коле- бания температуры в камере хранения и обеспечить достаточное ее снижение. Например, хранение мороженой трески при колеба- ниях температуры от минус 16 до минус 20’С приводит к пере- кристаллизации до 2 % льда, при колебаниях от минус 25 "С до минус 30 "С —до 0,15 %. Цвет мороженой продукции изменяется за счет частичного обезвоживания поверхностных слоев в результате усушки, повы- шения концентрации красящих пигментов и продуктов их распа- да, окислительных процессов в подкожных липидах, а также оп- тических эффектов, связанных с перекристаллизацией льда. Помимо физических изменений в мороженой рыбе при хране- нии протекают биохимические процессы, приводящие к гидроли- зу и окислению липидов, гидролизу и денатурации белков. Глуби- на и направленность этих изменений зависят от химического со- става и свойств мороженой рыбы. Так, для рыбы с высоким содер- жанием липидов более характерны изменения в результате гидролизных и окислительных процессов в липидах, для тощей рыбы — гидролизные и денатурационные изменения в белковой системе сырья. Ферментативные изменения тканевых липидов начинаются с их гидролиза, причем фосфолипиды гидролизуются в первую оче- редь. Накопление свободных жирных кислот еще не означает пор- чи мороженой рыбы, но свободные жирные кислоты в первою очередь подвергаются как окислению атомарным кислородом воз- духа, так и ферментативному окислению за счет кислорода, содер- жащегося в тканях. Развитие процессов окисления свободных жирных кислот сопровождается образованием и накоплением в тканевых липидах первичных (перекиси) и вторичных (оксикис- лоты, высокомолекулярные альдегиды) продуктов окисления. Усушка рыбы способствует окислительной порче липидов, так как облегчает доступ кислорода воздуха к тканевым липидам. Накоп- ление в мясе рыбы продуктов гидролиза и окисления липидов не только ухудшает его вкус и аромат, но и придает ему токсические свойства. Быстрее всего окисляются липиды в подкожном слое, где они в большей степени контактируют с кислородом воздуха. Чем боль- ше в липидах полиненасыщенных жирных кислот, тем быстрее они окисляются. Процесс окисления липидов задерживается с по- нижением температуры хранения и при применении защитных покрытий на рыбе (глазури, пленки). Поэтому жирных рыб реко- мендуется хранить при температуре минус 25 — минус 30 °C, а для их глазировки применять растворы антиокислителей и водора- створимых высокомолекулярных веществ (ПВС, КМЦ). Изменения в азотистых веществах мороженой рыбы связаны с углублением степени денатурации белков, а также с их фермен- тативным гидролизом. Причем гидролиз тканевых липидов явля- ется фактором, влияющим на денатурацию мышечных белков во время холодильного хранения рыбы. Образующиеся при гидро- лизе липидов ненасыщенные жирные кислоты взаимодействуют с миофибриллярными белками и образуют нерастворимые бел- ково-липидные комплексы. Окисленные липиды также взаимо- действуют с белками, способствуя их переходу в нерастворимое состояние. Растворимость белков актомиозинового комплекса постепенно понижается во время холодильного хранения замороженной рыбы при температуре минус 10 — минус 12 °C. В случае хранения при более низкой температуре (минус 30 °C и ниже) растворимость актомиозина не изменяется в течение длительного времени. Ста- бильность температурного режима хранения также оказывает вли- яние на свойства белков. Если мороженую рыбу, хранившуюся при температуре минус 18 °C, на непродолжительное время (3— 15 сут) переместить на хранение при температуре минус 9 °C, а за- тем снова хранить при минус 18 °C, то это вызывает сокращение срока хранения мороженой рыбы на 1—2 мес, быстрое понижение растворимости актомизина, рост кристаллов льда в тканях и рез- кое ухудшение вкусовых свойств рыбы. Уменьшение растворимо- сти белков наиболее быстро происходит в первые 8—10 нед хране- ния, чем в последующий период. Помимо температуры и продолжительности хранения к факто- рам, влияющим на взаимодействие свободных жирных кислот и миофибриллярных белков, относятся степень насыщенности сво- бодных жирных кислот и их концентрация. Полиненасыщенные жирные кислоты в большей степени уменьшают растворимость миофибриллярных белков, чем менее ненасыщенные. Свободные жирные кислоты в основном воздействуют на мио- фибриллярные белки, хотя их влияние на саркоплазматические
белки также не исключено, но оно, по-видимому, менее значи- тельно с точки зрения уменьшения растворимости этих белков. Полного объяснения механизма действия липидов на белки мышц рыбы при холодильном хранении не найдено. Предполо- жительно жирные кислоты, освобождающиеся в результате гидро- лиза липидов, могут модифицировать поверхность молекулы бел- ка. Возможны два пути взаимодействия белковых и липидных компонентов. Первый проявляется через нестабильные свободные радикалы промежуточных продуктов окисления липидов, которые могут присоединить водород лабильных групп (например, — SH) белко- вых цепей и вызывать их полимеризацию. Второй механизм проявляется через стабильные продукты окисления, в частности карбонильные соединения (малоновый альдегид, пропанол и гексанол), которые ковалентно взаимодей- ствуют с группами боковых цепей белков (преимущественно с ги- стидином, метионином и лизином). Ферменты в мороженой рыбе полностью свою активность не прекращают и автолитические процессы, хотя и медленно, про- должают протекать. В результате протеолиза белковых веществ в мороженой рыбе накапливаются небелковые азотистые вещества, количество которых зависит от температуры хранения рыбы. Известно, что некоторые виды рыб (треска, минтай и др.) ме- нее стабильны при холодильном хранении по сравнению с близ- кими по химическому составу видами, хорошо выдерживающими сравнительно длительное хранение. У таких рыб быстро изменя- ется структура тканей, и они приобретают жесткость и губчатое строение. У этих рыб активен фермент триметиламиноксидаза, который при отрицательных температурах в мороженой рыбе гид- ролизует триметиламиноксид (ТМАО) на диметиламин (ДМА) и формальдегид, оказывающий отрицательное воздействие на каче- ство рыбы при холодильном хранении. В результате накопления формальдегида в тканях возрастает их способность удерживать воду. Однако от этого они становятся не сочными, а водянисты- ми. Присутствие формальдегида уменьшает растворимость бел- ков, особенно миофибриллярных, из них в большей степени тро- помиозина и миозина, в меньшей степени актина и тропонина. Механизм воздействия формальдегида на белки на молекуляр- ном уровне объясняется способностью его связывать ковалентно различные функциональные группы белков и, следовательно, вы- зывать деформацию в белковой молекуле вследствие образования поперечных связей между пептидными цепями белков через мети- леновые мостики. Хранение мороженой рыбы при низких температурах ведет к постепенному уменьшению численности микроорганизмов на ней. Однако даже при таких условиях на рыбе в процессе хране- ния могут развиваться плесени и грибы. Условия хранения и транспортирования. Хранение мороженой рыбы на судах, в производственных и распределительных холо- дильниках осуществляется при температуре не выше минус 18 °C и относительной влажности воздуха 94—98 %. Температурно- влажностный режим должен быть постоянным. Допускается коле- бание температуры ±0,5 °C, относительной влажности ± 1 %. Температура воздуха в камерах измеряется 2 раза в сутки, относи- тельная влажность воздуха — не реже 1 раза в неделю. Данные из- мерений фиксируют в специальном журнале. Относительная влажность в камерах хранения мороженых про- дуктов не регулируется искусственно, а устанавливается самопро- извольно в зависимости от условий, создаваемых в камере, осо- бенностей продуктов, действия охлаждающих приборов и наличия теплопритоков. Укладка ящиков мороженой рыбы в штабеля должна быть очень плотной, без сепарации по рядам для поддержания равно- мерного режима. Высота штабелей зависит от вида ящиков (дере- вянный, картонный) и высоты камер холодильника. Нормы загрузки рыбы в холодильную камеру зависят от спосо- ба ее замораживания, вида упаковки и составляют: для рыбы мо- роженой блоками в картонных ящиках — 0,50 т/м3, рыбного филе мороженого в картонных ящиках — 0,54 т/м3 и т. д. Для лучшего использования холодильной площади мороженую рыбу рекомендуется укладывать на расстоянии: от стен без прибо- ров охлаждения — 0,3 м; от потолка без приборов охлаждения — 0,2 м; от приборов охлаждения (пристенных и потолочных) — 0,4 м; от воздушных каналов (нижней поверхности) — 0,3 м. В ка- мерах с теплозащитным кожухом отступов не делают. Наличие за- зоров необходимо для свободной циркуляции воздуха между стенами и штабелями мороженой продукции, а также для очистки приборов охлаждения от инея. При укладке штабелей предусмат- ривают главный и вспомогательные проезды. Для механизации погрузочно-разгрузочных работ применяют пакетный способ транспортирования и хранения мороженой рыбопродукции на поддонах. Мороженую продукцию доставляют из районов промысла в ос- новном транспортными рефрижераторами при температуре возду- ха в грузовых трюмах не выше минус 18 "С и относительной влаж- ности 95—100 %. Перед погрузкой мороженой рыбы температура в трюме должна быть на 1—2 °C ниже температуры хранения. По- грузку проводят быстро во избежание отепления мороженой про- дукции. Когда температура в трюме становится выше минус 10 °C, погрузку прекращают и трюм охлаждают до требуемой температу- ры. Транспортируют мороженую продукцию в рефрижераторных вагонах и автомобилях при температуре минус 15 — минус 18 °C. Нормативные сроки хранения мороженых продуктов даны в таблице 3.12. Они зависят от следующих факторов: вида рыбы (хи- 120 121
мический состав), способов разделки и замораживания, наличия на рыбе защитного покрытия в виде глазури, полимерной пленки, условий хранения. 3.12. Нормативные сроки хранения мороженых продуктов, мес Вид мороженой продукции | Минус 18 ‘С | Минус 25 °C Тресковые рыбы: глазированные 6 8 неглазированные 4 6 Камбаловые рыбы: глазированные 6 8 неглазированные 4 7 Сельдевые рыбы глазированные 4 б Ставрида глазированная 5 7 Сиговые рыбы: глазированные 8 10 неглазированные 6 7 Крупный и мелкий частик: глазированный 8 10 неглазированный 6 7 Филе глазированное в блоках: из тресковых и других океанических рыб 5 Нет св. из морского окуня, зубатки, палтуса 6 — из ставриды и скумбрии 4 — Фарш рыбный: для «Крабовых палочек» Нет св. 4 «Особый» из минтая 6 — «Сурими» Нет св. 9 «Российский» — 9 Перспективы увеличения стойкости мороженой продукции при холодильной обработке связывают с понижением температу- ры ее замораживания и последующего хранения. Первым дости- жением в этом направлении в рыбной промышленности мог бы явиться переход на температуру замораживания и холодильного хранения минус 25 °C. Причем вся непрерывная цепь холода от производителя до потребителя должна быть перестроена на эту температуру. Но даже при такой низкотемпературной обработке сырья важными остаются использование ледяной глазури с анти- окислителями, пленкообразующих веществ, а также упаковка продукта в полимерные материалы под вакуумом. На Дальнем Востоке уже производят мороженую рыбу длитель- ного срока хранения. Отличительными особенностями этого про- изводства являются замораживание рыбы до минус 25 °C, созда- ние двойного защитного слоя путем глазирования, упаковка бло- ков в полиэтиленовую пленку, а также дальнейшее хранение рыбы при температуре не выше минус 25 °C. Для такой мороже- ной продукции утверждены нормативные сроки хранения: минтай и навага, разделанные на тушку без головы, — 12 мес; камбала не- разделанная — 9 мес. Допустимые сроки хранения пищевого продукта —это время от начала хранения до момента появления в нем первых призна- ков порчи (окисления липидов, изменения цвета и запаха после размораживания и пробной варки). Эти сроки обычно связывают с видом продукта и условиями хранения, выделяя при этом темпе- ратуру хранения как наиболее важный фактор. Остальные обстоя- тельства, трудно поддающиеся обобщению, обычно не учитыва- ют. Установлено математическое описание зависимости допусти- мого срока хранения замороженных продуктов х от температуры t минус 6 — минус 20 °C. х = А 10-°’°% для говядины, баранины А — 2,15, свинины (нежирной), рыбы нежирной— 1,78, мяса кур — 1,58, мяса гусей, кроликов, жирной рыбы — 1,26. Для определения возможной продолжительности хранения имеются в виду отрицательные температуры по стоградусной шка- ле. Поэтому возрастание их абсолютных величин соответствует увеличению допустимых сроков хранения в экспоненциальной за- висимости. Такая зависимость т от t подтверждена результатами исследований хранения многих продуктов (рис. 3.9). Однако, как видно из рис. 3.9, кривые 5 и 6(рыба тощая и жирная) имеют не- большую кривизну, что свидетельствует об отклонении от экспо- ненциальной связи т от t и обусловлено природными свойствами продукта, его состоянием до холодильной обработки и другими не полностью установленными условиями. Проблема допустимых сроков хранения пищевых продуктов часто упоминается и обсужда- ется в специальной литерату _____ ре как проблема Т-Т-Т (Time- Temperature-Tolerance). Ее развитие привело к созданию нескольких типов цветных температурных индикаторов изменения стойкости продук- тов (в основном в США). В таких индикаторах меняется окраска в зависимости от температуры либо появляется Рис. 3.9. Зависимость допустимого срока хранения (в полулогарифмичес- ких координатах) от температуры; 7 —тушки цыплят в паронепроницаемой упаковке; 2 — тушки цыплят в бумажной упаковке; говядина; 4— свинина; 5— рыба тощая; £—рыба жирная; 7—молоко без сахара; 8— зеленый горошек, фасоль; 9— шпинат 122 123
цветная надпись о недопустимости дальнейшего хранения про- дукта. Требования к качеству и пороки мороженой продукции. По каче- ству мороженая рыба должна соответствовать требованиям норма- тивной документации. Рыба должна быть правильно разделанной, иметь температуру в центре блока не выше минус 18 "С, количе- ство глазури — 2—4 % в зависимости от вида рыбы, в ее тканях должны отсутствовать гельминты. По качеству мороженую рыбу подразделяют на первый и второй сорта. Поверхность рыбы долж- на быть чистой и естественной окраски; допускаются незначи- тельные ее повреждения (проколы, порезы) и подкожное пожел- тение, не связанное с окислением липидов. У рыбы второго сорта могут быть незначительные кровоподтеки, потускневшая поверх- ность, подкожное пожелтение, а также пожелтение на срезах, не проникающее в толщу мяса. Консистенция после оттаивания должна быть плотная. У рыбы второго сорта допускается ослабев- шая, но не дряблая консистенция. Запах после размораживания должен соответствовать свежей рыбе, без порочащих признаков. Для рыбы второго сорта допускается кисловатый запах в жабрах и незначительный запах окислившегося жира на поверхности, не проникающий в толщу мяса. К порокам мороженой рыбы относят механические поврежде- ния, кровоизлияния и кровоподтеки, недомороженность, смерза- ние, высыхание, старые запахи, пожелтение поверхности и окис- ление липидов. К механическим повреждениям относят сбитость чешуи, сры- вы кожи, надломы жаберных крышек, плавников, порезы, уколы и др. Чтобы их избежать, необходимо уменьшать продолжитель- ность траления и нахождения рыбы в орудиях лова, не нарушать условия хранения сырца, бережно к нему относиться. Кровоизли- яние и кровоподтеки, возникающие в результате гиперемии из-за разрыва кровеносных сосудов во время предсмертной агонии, ухудшают внешний вид рыбы. Допускаются покраснение поверх- ности у мороженых частиковых рыб, незначительные кровоподте- ки у осетровых, порозовение по брюшку и бокам у лососевых рыб. Для предотвращения агонии крупная рыба в живом виде должна быть оглушена и убита. Недомороженность рыбы имеет место, когда ее температура выше минус 18 ’С. Такая рыба плохо глазируется. При ее загрузке в трюм нарушается температурный и влажностный режим. Она отличается более низкой стойкостью в хранении и неудовлетвори- тельным качеством. Смерзание отдельных экземпляров или блоков рыбы отмечают при недомораживании или оттаивании продукции, нарушении режима глазирования и порядка упаковывания. Смерзание приво- дит к деформации, ломке рыбы, повреждениям кожных покровов. При высыхании поверхность рыбы и се ткани теряют есте- ственную окраску. В поверхностных слоях мяса образуется обез- воженный губчатый слой, в котором интенсивно происходят де- натурация белка и окисление липидов. Этот дефект предупрежда- ют глазированием замороженной рыбы или упаковкой в поли- мерную пленку. Возникновение старых запахов связано с глубокой денатураци- ей и гидролизом белков рыбы. Их проявлению способствуют не- достаточно низкая температура замораживания и хранения, отсут- ствие защитного слоя глазури. Часто старые запахи возникают у рыб с обводненным мясом в конце холодильного хранения. Меры предупреждения этого порока — низкие температуры заморажива- ния и хранения, применение глазирования и упаковка в полимер- ную пленку. Пожелтение поверхности мороженой рыбы может происходить как в результате специфического подкожного пожелтения, так и окислительной порчи липидов. В первом случае оно объясняется тем, что в коже некоторых океанических рыб (сайра, скумбрия, ставрида и др.) содержатся каротиноиды желтого цвета (тараксантин), химически связанные с белками. При низкотемпературной обработке рыбы белково-ка- ратиноидные комплексы разрушаются и освободившиеся кароти- ноиды переходят в подкожный слой жира, окрашивая его в жел- тый цвет. Продукт с таким пожелтением является доброкачествен- ным. Во втором случае подкожного пожелтения рыба имеет все при- знаки окислившегося жира, и при проникновении продуктов окисления в толщу мяса она непригодна для пищевого использо- вания. Меры предупреждения: образование глазури, упаковка в полимерную пленку под вакуумом, использование пленкообразу- ющих покрытий, антиокислителей, а также низкотемпературных режимов хранения. § 4. РАЗМОРАЖИВАНИЕ Размораживание — завершающая стадия низкотемпературной обработки гидробионтов. В соответствии с современными пред- ставлениями размораживание рассматривается как процесс, об- ратный замораживанию, состоящий в таянии кристаллов льда и восстановлении первоначальной гистологической структуры мы- шечной и других тканей рыбы и морепродуктов. Характеристика процесса размораживания. Размораживание — это тепловой процесс, при котором определенное количество теп- лоты передается рыбе для повышения температуры ее тела от на- чальной минус 18 °C до минус 1 °C. При размораживании в теле рыбы происходят прежде всего изменения, связанные с таянием кристаллов льда и поглощением воды тканями рыбы. Если вся 125 124
вода, образующаяся при таянии кристаллов льда, поглощается тканями, то размороженная рыба по своим свойствам близка к свежей. Если выделилось значительное количество воды при раз- мораживании, это свидетельствует о снижении пищевой ценности продукта в процессе холодильной обработки: мясо рыбы стано- вится волокнистым, сухим и жестким. Качество размороженной рыбы зависит от степени свежести сырья перед замораживанием, скорости замораживания, режимов и сроков хранения, а также условий размораживания. Основные технологические задачи, которые решаются при разморажива- нии, — это максимальное уменьшение потерь тканевого сока и достижение наибольшей обратимости процесса низкотемператур- ной обработки. Нежелательные изменения свойств мяса рыбы как при замора- живании, так и при размораживании определяются в основном денатурацией его белков в интервале температур от минус 1 °C до минус 5 "С. Поэтому чем быстрее при размораживании проходят эту критическую зону температур, тем меньше изменяются свой- ства мяса рыбы. Так, при быстром размораживании рыбы (в воде) количество выделяемого мышечного сока примерно в 1,5 раза меньше по сравнению с медленным размораживанием (во льду и на воздухе). Слишком медленное размораживание, при котором рыба дли- тельное время находится в зоне неблагоприятных температур (ми- нус 5 — минус 1 °C), способствует денатурации белков, отделению мышечного сока и ухудшению консистенции мяса. Условия теплообмена при замораживании и оттаивании моро- женой рыбы неодинаковы. В процессе замораживания теплота из внутренних слоев продукта передается охлаждающей среде через замороженный слой, в то время как при размораживании тепло- вой поток устремляется в обратном направлении через поверхнос- тный размороженный слой к замороженному. Теплопроводность размороженного слоя продукта в 2,5—3,0 раза меньше, чем замо- роженного, поэтому термическое сопротивление его достаточно велико и при большом температурном градиенте между теплоно- сителем и продуктом возможны местные перегревы поверхности, ухудшающие качество размораживаемой рыбы. Это не касается замороженных полуфабрикатов, размораживание которых иногда совмещается с кулинарной обработкой. В обычных случаях темпе- ратура теплоносителя не должна превышать 20 °C. Количество теплоты, необходимой для полного разморажива1- ния рыбы, определяют по формуле Q = G(‘n - 'к), где Q— количество теплоты, Дж; G— масса рыбы, кг; /ни iK — удельные энталь- пии при начальной и конечной температурах, Дж/кг. Из общего расхода теплоты основное количество (до 71 %) рас- ходуется на плавление кристаллов льда (табл. 3.13). 3.13. Расход теплоты на размораживание в зависимости от температуры рыбы Диапазон температур, ’С | кДж/кг | % общей теплоты Минус 20 —минус 12 24,7 8,7 Минус 12 —минус 5 39,4 13,9 Минус 5 — 0 201,8 71,2 0 — плюс 5 17,6 6,2 Поэтому необходим интенсивный подвод теплоты к размора- живаемому продукту при минус 5 — 0 °C. Способы размораживания. В зависимости от характера передачи продукту теплоты известные способы размораживания условно делят на две группы. К первой группе относят способы передачи теплоты к поверх- ности продукта от внешней среды путем теплообмена (поверхнос- тное размораживание). Теплота сообщается продукту через тепло- излучающую среду: сухой или влажный воздух, воду, лед, раствор поваренной соли, паровоздушную смесь, конденсирующийся пар, инфракрасное излучение, а также через греющие металлические плиты. Размораживание происходит постепенно от поверхност- ных слоев рыбы к внутренним. Ко второй группе относят способы, при которых теплота, необ- ходимая для размораживания, генерируется в объеме заморожен- ного продукта. В основе способов объемного размораживания ле- жат электрические свойства рыбы. Замороженная рыба обладает свойствами слабых проводников и диэлектриков, поэтому ее либо включают в электрическую цепь как проводник, либо помещают в переменное электрическое поле и она разогревается как диэлект- рик. Размораживание происходит в результате объемного нагрева (объемное размораживание). Способы размораживания в воде (морской или пресной) и ра- створах поваренной соли погружением и орошением наиболее приемлемы для быстрой обработки значительного количества продукта. К их недостаткам относят (хотя и незначительные) эк- стракцию азотистых веществ и набухание тканей рыбы, а также большой расход воды. При воздушном размораживании указанные недостатки устра- няются, однако процесс происходит медленно, устройства для его осуществления громоздки, занимают большую площадь; кроме того, отмечают подсушку внешней поверхности продукта, окисле- ние липидов, рост числа микроорганизмов. При паровакуумном размораживании отсутствуют перегрев продукта, потери массы, бактериальное загрязнение, снижается расход воды, сохраняются вкусоароматические свойства рыбы. Однако для этого способа характерно относительно невысокое 126 127
значение коэффициента теплоотдачи (на уровне размораживания ! в воде орошением), а также сложность и периодичность действия ! устройства, высокая энергоемкость процесса. Размораживание инфракрасным излучением основано на ис- пользовании лучистого теплообмена между излучателем и облуча- емым продуктом. Этот способ позволяет достигать высоких ско- ; ростей нагрева, так как поверхностная плотность потока излуче- ния в десятки раз превышает плотность теплового потока при конвективном размораживании. Однако под действием излучения быстро нагревается поверхность продукта, в то время как внутрен- ние слои являются еше замороженными, что отрицательно сказы- вается на качестве продукта. Кроме того, быстрый нагрев способ- ствует поверхностному испарению воды и образованию вздутий под кожей рыбы. Этот способ размораживания предпочтительнее | использовать в комбинации с другими способами. Размораживание путем контакта с греющей поверхностью эф- фективно только для блоков, имеющих ровную плоскую поверх- ность. Такое размораживание происходит быстро у поверхности, но значительно медленнее во внутренних слоях, возможны нагрев рыбы и нарушение ее кожного покрова. Размораживание кристаллизующейся водой основано на ис- пользовании теплоты, которая выделяется при льдообразовании на поверхности мороженой рыбы. Мороженую осетровую рыбу погружают в непроточную воду температурой 0,5 — минус 1 °C. На ее поверхности образуется корочка льда, которая по мере отепле- ния рыбы до минус 3 °C (для разделки на балычные изделия) по- степенно увеличивается, достигая 30 % массы продукта. Продол- жительность такого размораживания больше, чем при обычном способе в циркулирующей воде, однако при его проведении уменьшаются набухание тканей и потеря экстрактивных веществ, обсемененность рыбы, расход воды. Способы объемного размораживания с использованием тока промышленной частоты и энергии электромагнитного поля обес- печивают наиболее быстрое размораживание рыбы и высокое ее качество. К недостаткам размораживания токами промышленной частоты относят большой расход электроэнергии и воды. Что ка- сается размораживания в электромагнитном поле, то недостатка- ми этого способа являются возможность локального перегрева продукта при отеплении выше температуры минус 2 — минус 1 °C, повышенный расход электроэнергии, невозможность разморажи- вания продуктов неправильной геометрической формы. В рыбной промышленности в основном применяют способк поверхностного размораживания, из которых наиболее распрост- ранено размораживание на воздухе и в воде. В последнее время начинают применять электрофизические способы разморажива- ния, а также размораживание паром под вакуумом. В воздушной среде размораживают крупную рыбу, филе, фарш, кулинарные изделия при температуре воздуха 8—20 °C и относи- тельной влажности 90—95 %. Для размораживания блоков рыбы их укладывают на стеллажи в один ряд и выдерживают в течение 6—25 ч до достижения температуры рыбы минус 1 — 0 °C. Продол- жительность размораживания зависит от толщины, теплофизичес- ких свойств продукта, температуры воздуха, скорости его цирку- ляции. Интенсификации процесса размораживания рыбы на воздухе достигают путем его увлажнения (95—100%) и циркуляции (1— 5 м/с). Увлажнение воздуха необходимо во избежание усушки продукта в процессе размораживания. При этом продолжитель- ность процесса размораживания уменьшается примерно на 35 %. В рыбной промышленности широко применяют способ размо- раживания рыбы путем погружения ее в проточную воду или оро- шения водой. За счет высокого коэффициента теплоотдачи от воды к продукту значительно сокращается продолжительность размораживания по сравнению с размораживанием на воздухе. Температура воды не выше 20 °C, соотношение рыбы и воды 1:4 — 1:5. Вода должна соответствовать требованиям стандартов на пи- тьевую воду. Продолжительность размораживания блока рыбы в воде в зависимости от ее размера составляет 1—4 ч. Для уменьше- ния потерь экстрактивных веществ и набухания тканей в воде ре- комендуется размораживать неразделанную рыбу или тушку. Кро- ме того, в воде целесообразно размораживать только среднюю по размеру и мелкую рыбу, так как при обработке крупной рыбы из- за длительного пребывания в воде ее мясо сильно обводняется и качество ухудшается. Более эффективен способ размораживания орошением водой, чем погружением. Но даже и этот способ мало- пригоден для размораживания крупной рыбы, так как после рас- пада блока внутренние слои рыбы остаются недостаточно размо- роженными. Для интенсификации процесса размораживания рыбы в воде применяют подачу пара под давлением, циркуляцию пара, смесь воды и воздуха в виде пульсирующей струи. Для производства копченой и соленой продукции мороженую рыбу размораживают в концентрированных растворах поваренной соли. Продолжительность размораживания рыбы в растворе пова- ренной соли концентрацией 24 % и температурой 30 °C составляет 3—5 ч. При этом содержание соли в рыбе составляет 1,2—1,5 %, потери массы — 1,2—2,6 %. При размораживании конденсирующимся паром под вакуумом водяной пар при пониженном давлении расширяется и, конден- сируясь на поверхности, обогревает ее. Вакуум в камере размора- живания позволяет поддерживать достаточно низкую температу- ру, при которой свойства мяса рыбы хорошо сохраняются. Напри- мер, при температуре конденсации 20 °C необходимо поддержи- вать в камере размораживания давление 2,3 10~3 МПа. 128 129
Скорость размораживания паром под вакуумом увеличивается приблизительно в 3 раза по сравнению с размораживанием на воз- духе. Это связано с тем, что конденсация насыщенного пара на поверхности рыбы при пониженном давлении способствует уве- личению коэффициента теплоотдачи в 7—9 раз по сравнению с воздушной средой. Кроме того, использование в качестве тепло- носителя насыщенного водяного пара позволяет увеличить коли- чество теплоты, подводимой в зону таяния льда. Способы объемного размораживания по сравнению с поверх- ностными являются более эффективными: продукция получается высокого качества; отсутствуют усушка, окисление липидов, вы- мывание азотистых веществ. В зависимости от того, какие электрические свойства рыбы ис- пользуют при осуществлении объемного нагрева, различают раз- мораживание электрическим током, диэлектрическое разморажи- вание. При размораживании электрическим током через заморо- женную рыбу, обладающую определенной электропроводимос- тью, пропускают переменный электрический ток промышленной частоты, который вызывает ее нагрев (эффект Джоуля—Ленца). Блок мороженой рыбы помещают в медленно циркулирующую воду, в результате чего его температура повышается, а электричес- кое сопротивление уменьшается. Затем с двух сторон подводят к блоку два электрода и пропускают через них переменный ток на- пряжением 10—40 В с силой 10—20 А. Продолжительность размо- раживания стандартного блока рыбы токами промышленной час- тоты составляет 4—5 мин. При диэлектрическом размораживании рыбу помещают в элек- тромагнитное поле и размораживают как диэлектрик. В зависимо- сти от диапазона частот электромагнитного излучения различают сверхвысокочастотное (СВЧ), высокочастотное (ВЧ) и низкочас- тотное размораживание (НЧ). При размораживании с помощью микроволн используют час- тоты 915—2450 МГц. В результате действия переменного поля на мороженую рыбу в ней появляется ток смещения, вызванный на- личием свободных электрически заряженных частиц. Прохожде- ние суммарного тока приводит к выделению теплоты в объеме продукта. Источником электромагнитного излучения является магнет- рон. Энергия передается через волноводы. При ВЧ- или НЧ-раз- мораживании рыбу помещают в электромагнитное поле конденса- тора, к которому подают переменное напряжение строго выбран- ной частоты (обычно 25—50 МГц). Большее применение находит размораживание в электромагнитном СВЧ-поле, которое прохо- дит температурный интервал минус 5 — 0 "С за короткое время, что обеспечивает продукту высокое качество. Однако тепловой эффект размораживания токами СВЧ с увеличением толщины продукта снижается. Тонкие блоки размораживаются в течение 130 секунд, в то время как продолжительность размораживания стан- дартного блока составляет 25—30 мин. Перспективными являются комбинированные методы размо- раживания, включающие в себя размораживание посредством на- грева электрическим током и внешнего нагревания в воде или в потоке воздуха. Контрольные вопросы и задания 1. Какова роль холодильной технологии в рыбной промышленности? 2. Что собой представляет холодильная цепь рыбной промышленности? 3. Каковы перс- пективы развития холодильной технологии? 4. Почему охлажденная рыба хранит- ся больший период, чем неохлажденная? 5. Какие биохимические изменения протекают в тканях охлажденной рыбы при хранении? 6. Как рассчитать количе- ство холода, требуемого для охлаждения рыбы? 7. Привести классификацию спо- собов охлаждения рыбного сырья. 8. Какие факторы влияют на продолжитель- ность охлаждения рыбы льдом? 9. Как осуществляется охлаждение рыбы в жидких средах? 10. Дать сравнительную оценку способам охлаждения рыбного сырья. 11. Каковы требования к качеству охлажденной рыбы, условия и сроки ее хране- ния? 12. Почему увеличиваются сроки хранения подмороженной рыбы по сравне- нию с охлажденной? 13. Какие физические изменения имеют место при замора- живании рыбы? 14. Какие гистологические, биохимические изменения происхо- дят в рыбе при замораживании? 15. В чем заключается обратимость процесса за- мораживания? 16. Как рассчитать среднюю температуру продукта при замораживании? 17. Как определить скорость замораживания? 18. Как определить Продолжительность замораживания? 19. Как рассчитать расход холода на замора- живание? 20. Привести классификацию способов замораживания рыбы. 21. Как осуществляется замораживание рыбы холодным воздухом в естественных услови- ях, в воздушных скороморозильных аппаратах, в жидкостных морозильных аппа- ратах, в плиточных морозильных аппаратах? 22. Дать характеристику процессу глазирования, привести его режимы. 23. Какие глазировочные покрытия приме- няют для увеличения сроков хранения мороженой рыбы? 24. Привести типовую технологическую схему производства мороженой рыбы. 25. Каковы особенности производства мороженого филе? 26. Какие изменения развиваются в мороженой рыбе при хранении? 27. Каковы условия и сроки хранения мороженой рыбы? 28. Каковы требования к качеству мороженой рыбы? 29. Дайте характеристику процессу размораживания рыбы. 30. Каковы способы поверхностного разморажи- вания? 31. Каковы способы объемного размораживания?
Глава 4 ПОСОЛ РЫБЫ И ИКРЫ Наряду с термическим консервированием, замораживанием и охлаждением посол является одним из распространенных спосо- бов обработки рыбы. В основе посола лежит подавление активности автолитических процессов и жизнедеятельности микроорганизмов, вызывающих распад белков и других органических соединений. Соленые про- дукты приобретают способность сохраняться в течение длитель- ного времени. Консервирующее действие поваренной соли (хлорида натрия) заключается в том, что в ее растворах благодаря высокому осмоти- ческому давлению некоторые микроорганизмы, особенно гнилос- тные, частично обезвоживаются, изменяют свою форму, теряют способность использовать необходимую для их развития воду и прекращают свою жизнедеятельность. При этом следует отметить, что среди микроорганизмов имеются солеустойчивые, жизнедея- тельность которых хотя и замедляется, но не прекращается, по- этому при посоле полной стерильности продуктов не достигают. § 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСОЛА Посол является основным видом обработки анчоусовых, сель- девых, лососевых и осетровых рыб и вспомогательным видом при копчении, вялении и сушке указанных, а также других видов гид- робионтов. Согласно стандартам и техническим условиям на посол на- правляют свежую, охлажденную или мороженую рыбу не ниже первого сорта. Дополнительным условием во многих случаях является требо- вание к посмертному состоянию сырья. Рыбы с высокой активно- стью протеолитических ферментов должны находиться в состоя- нии посмертного окоченения (питающиеся сельди, сайра, сарди- ны, анчоусы, мойва и др.). Вопрос о пригодности того или иного вида рыб для производ- ства соленой продукции на современном уровне развития обра- 132 ботки решается с учетом активности протеолитических фермен- тов. По этому признаку промысловые объекты делят на три груп- пы: I — анчоусы, питающиеся сельди, сардины, сайра, скумбрия; II — ставриды, терпуги, нерестящиеся сельди, лососевые; III — камбалы, корюшки, навага, минтай, треска. I группа объединяет рыб с высокой активностью протеолити- ческих ферментов мышечной ткани (активность в условных еди- ницах 15 % и более), которые относятся по этому показателю к хорошо созревающим при посоле. II группа — рыбы с более низкой (менее 15 %) активностью протеолитических ферментов и средней способностью к созрева- нию. К III группе относятся рыбы, вообще не созревающие при по- соле из-за очень низкой активности протеолитических ферментов (8 % и менее) без специальных приемов. Под термином «созрева- ние» понимают совокупность химических и физических измене- ний мышечной ткани под влиянием автолитических процессов в присутствии хлорида натрия, в результате чего продукт приобре- тает особые вкусовые качества и становится пригодным в пищу без дополнительной кулинарной обработки. Способы посола. Классификация способов посола рыбы приве- дена ниже. Основные признаки способов посола Способ образования системы «рыба — соль — солевой раствор» Температура просаливания Концентрация соли в мышечном соке к периоду завершения процесса проса- ливания рыбы Степень завершенности процесса про- саливания рыбы в системе «рыба — тузлук» Вид тары Способы посола рыбы Сухой, мокрый (тузлучный), струйный (игольчатый, безыгольчатый), смешан- ный Теплый, охлажденный, холодный Насыщенный (крепкий), ненасыщен- ный (слабый, средний) Законченный, прерванный Чановый, бочковый, контейнерный, столовый, ящичный, баночный (пре- сервы) Сухой посол. При сухом посоле рыбу перемешивают с солью. Кристаллы соли растворяются в воде, находящейся на поверхнос- ти рыбы, и с момента образования первых капель солевого раство- ра начинается процесс проникновения соли в ткани рыбы и из- влечения из них воды, в которой происходит дальнейшее раство- рение соли. Мокрый тузлучный посол. При тузлучном, или мокром, посоле рыбу погружают в заранее приготовленный рассол определенной концентрации, обычно насыщенный. Солевой раствор вводят в мышечную ткань рыбы также в виде струи под давлением. Смешанный посол. При смешанном, или комбинированном, по- 133
соле рыба подвергается воздействию сухой соли и солевого ра- створа. Рыбу перемешивают с сухой солью в специальной емкос- ти, в которую предварительно наливают небольшое количество солевого раствора или приливают его после заполнения емкости смесью рыбы и соли. Как при тузлучном, так и при смешанном посолах соль начи- нает проникать в ткани рыбы сразу после соприкосновения с со- левым раствором. В настоящее время чаще применяют сухой и смешанный посо- лы. Тузлучный, или мокрый, посол применяют для предваритель- ной обработки рыб при копчении и мариновании или при посоле мелких рыб. Чановый посол. Большая вместимость чанов (до 15 т) позволяет загрузить в них значительное количество рыбы и эффективно ис- пользовать производственную площадь. Например, для посола 7— 8 т сельди достаточна площадь чана 6—6,5 м2, а для посола этого же количества сельди в бочках требуется около 50 м2. Относитель- ная простота посола позволяет при использовании чанов быстро солить большое количество рыбы и в случае необходимости хра- нить в них соленую рыбу до момента упаковки ее в бочки. Однако посол в чанах обладает и недостатками. В частности, трудно в большом количестве рыбы достигнуть одинаковых условий посо- ла. Кроме того, рыба в чане, особенно в верхней части, слеживает- ся в плотную массу, которую при выгрузке из чанов требуется раз- рыхлять («ломать»). Процесс приготовления соленой рыбы разде- лен на две стадии — посола и уборки, поэтому при чановом посо- ле приходится делать перегрузки и многократные перевалки соленой рыбы. Бочковый посол. Посол в бочках лишен недостатков, присущих посолу в чанах: устраняется слеживание рыбы; легко достигаются одинаковые условия посола вследствие небольшого количества рыбы, находящейся в бочке; весь процесс приготовления соленой рыбы протекает без перевалок или с минимальным их количе- ством. Поэтому бочковый посол применяют везде, где имеется доста- точное количество производственных площадей. Особенно боль- шое значение посол в бочках имеет для сельдевых (сельдь, килька, салака и др.), анчоусовых (хамса, анчоус) и лососевых (горбуша) рыб. Стоповый посол. Посол сухой солью в ряде случаев проводится без рыбосольной посуды: рыбу укладывают в штабеля и каждый слой обильно пересыпают солью. Этот способ посола называют стоповым, или чердачным. В настоящее время его применяют только при посоле трески по специальным заказам. Баночный посол. Это разновидность бочкового посола. Его ис- пользуют для приготовления пресервов. Контейнерный посол. Его применяют, как правило, при изго- товлении полуфабриката для копчения. Свежую или мороженую рыбу загружают в контейнеры и устанавливают в посольные чаны. Используют принудительную циркуляцию тузлука, который через определенные промежутки времени подкрепляют. Достоинством является возможность совмещения размораживания и просалива- ния, механизации процесса загрузки и выгрузки. Холодный и теплый посолы. В зависимости от температуры рыбы во время посола последний называют холодным или теплым. При холодном посоле температура рыбы и тузлука в течение всего периода посола не превышает минус 8 — минус 10 °C, а на- чальная температура в основном колеблется от минус 2 до плюс 2 "С. Понижение температуры рыбы в начальный период посола достигается или предварительным охлаждением ее до посола в льдосолевой смеси, или охлаждением льдосолевой смесью в мо- мент посола непосредственно в посольной емкости. Охлажденный посол. Разновидностью холодного посола являет- ся охлажденный посол, при котором сырье охлаждают в посоль- ных емкостях до температуры 0—5 "С. При теплом посоле температура рыбы и тузлука в течение всего периода посола обычно выше 5 °C; верхний предел ее хотя и не нормируется, но не должен превышать 15 °C, так как применение более высоких температур приводит к ухудшению качества рыбы. При теплом посоле начальную температуру рыбы не понижают. Холодный посол имеет преимущества перед теплым. Так, при хо- лодном посоле ткани рыбы при добавлении одинакового количе- ства соли теряют меньшее количество воды, чем при теплом. Авто- литические и бактериальные процессы протекают более замедлен- но или практически приостанавливаются, что дает возможность нормально «насытить» ткани рыбы солью даже при значительной толщине рыбы. В условиях высокой температуры белки мышечной ткани претерпевают глубокие изменения, теряют способность к на- буханию, растворению в слабых растворах соли и т. д. По степени завершенности посол может быть законченным и прерванным. Законченный посол характеризуется одинаковой (равновес- ной) концентрацией хлорида натрия в мышечной ткани рыбы и в окружающем рыбу растворе соли, а также равенством концентра- ций ее во всех слоях тела. Все посолы, при которых просаливание прервано до установле- ния равновесной концентрации в системе «рыба — тузлук», отно- сят к прерванным. Тузлук (натуральный тузлук) — раствор соли, в который из рыбы при просаливании переходит некоторое количество органи- ческих веществ. В производстве тузлуком называют раствор соли, используемый для посола. Существуют понятия «насыщенный» и «ненасыщенный» по- солы. 134 135
К насыщенным относят посолы, при которых концентрация хлорида натрия в тузлуке 20 % и более, к ненасыщенным — посо- лы, при которых концентрация соли в тузлуке не превышает 20 % (при ненасыщенном среднем посоле 15—20%, при ненасыщен- ном слабом — 10—15 %) (рис. 4.1). Характеристика поваренной соли. Для производства соленой рыбы используют пищевую поваренную соль, которая содержит 39,34 % натрия и 60,66 % хлора. В зависимости от характера месторождений и способов добычи различают каменную, самосадочную, садочную, или бассейновую, и выварочную соль. Каменную соль добывают из пластов, расположенных под зем- лей. В России основные залежи каменной соли находятся в райо- не г. Соль-Илецка Чкаловской области. Самосадочную соль добы- вают из пластов соли, осевшей на дне озер. Кристаллизация соли происходит летом в результате естественного испарения воды озер. Значительное количество самосадочной соли добывают в озере Баскунчак. Садочную, или бассейновую, соль добывают из осадка ее, по- лучаемого в специальных бассейнах в результате естественного испарения воды лиманов или некоторых озер, отделяемых от моря неширокими полосами берега. Выварочную соль получают испа- рением воды из естественных или искусственных рассолов в спе- циальных выпарных установках или вакуум-выпарных аппаратах. Добыча выварочной соли сосредоточена в городах Славянске, Усолье Иркутской области. Плотность природной соли колеблется от 1,95 до 2,2 кг/м3 в за- висимости от величины кристаллов и вида соли. Для расчетов принимают плотность 2,2 кг/м3. Кристаллы хлорида натрия при относительной влажности воз- духа более 75,5 % поглощают влагу, при относительной влажности менее 75,5 % теряют ее, чем объясняется изменение влажности Сухой ——► Смешанный ' Тузлучный Теплый Охлажденный Холодный Насыщенный -> Ненасътщенньтй(срелний) Ненасьпиенный(слабый) Ненасыщенный(средний) -----------► Смешанный 1Тенасышенный(слабый) Рис. 4.1. Виды посолов соли при хранении на воздухе без герметической упаковки. При- родные соли, особенно самосадочные и бассейновые, содержащие примеси солей кальция и магния, обладают повышенной гигро- скопичностью по сравнению с чистым хлоридом натрия. При хра- нении в сыром помещении или на воздухе содержание воды в соли может достигнуть более 10 %, что приводит к частичному ее растворению и слеживанию. Влажная соль вследствие более прочного взаимного сцепления кристаллов, вызываемого наличием пленки насыщенного раство- ра, плохо рассеивается; равномерно распределить ее разбрасыва- нием с лопатки по поверхности слоя рыбы, находящейся в чанах, значительно труднее, чем сухую соль. Влажная соль, содержащая воды более 4—5 %, при перемеши- вании образует плотные, нерассыпающиеся комочки, которые бо- лее прочно и в большем количестве прилипают к рыбе по сравне- нию с сухой. При посоле рыбы с предварительным перемешива- нием ее с солью лучше применять влажную соль, в то время как при посоле с разбрасыванием соли по слоям рыбы — сухую. Природная поваренная соль помимо хлорида натрия как ос- новного вещества содержит примеси других солей, чаще всего щелочно-земельных металлов (кальция, магния), нерастворимых компонентов; содержание примесей зависит от вида соли и спосо- бов ее добычи. Примеси солей магния и кальция при посоле рыбы нежела- тельны, так как при их значительном количестве поверхность рыбы сильно обезвоживается, а в случае сухого посола задержива- ются образование тузлука и проникновение соли в рыбу, из-за чего соленая рыба приобретает горький привкус. Установлено, что при содержании солей магния и кальция в поваренной соли более 2 % последняя становится непригодной для посола рыбы. Из других растворимых примесей в соли могут присутствовать хлорид калия, сульфат натрия, но обычно в таких незначительных количествах, что оказать какое-либо влияние на скорость посола и качество рыбы они не могут. Нерастворимые вещества примешиваются к соли как при до- быче ее, так и в результате хранения и перевозок без упаковки. При неправильно организованной добыче, перевозках и хранении количество нерастворимых примесей может быть настолько вели- ко, что при посоле они обволакивают поверхность рыбы и с тру- дом удаляются даже после тщательной промывки. В состав нера- створимых примесей входят как органические, так и неорганичес- кие соединения. Среди неорганических могут быть песок, глина, уголь, попадающие главным образом во время хранения и перево- зок, а также оксиды железа, алюминия, щелочно-земельных ме- таллов. Оксиды железа и алюминия всегда присутствуют в камен- ной соли, в то время как оксиды кальция находятся в соли, полу- чаемой из морской воды. 136 137
Самосадочные и садочные соли помимо загрязнений примеся- ми органического и минерального происхождения содержат мик- роорганизмы, попадающие в нее из рапы озер и бассейнов, а так- же извне при хранении на промыслах, транспортировании и в ме- стах потребления. Наибольшее количество микроорганизмов, по- падающих в соль из рапы, находится в свежей соли; при хранении количество их уменьшается. Среди микроорганизмов наибольшее значение имеют солелюбивые микроорганизмы (микрококки), обладающие способностью к пигментации. При повышении тем- пературы воздуха при хранении на мясе рыбы, посоленной такой солью, появляется красная окраска, сопровождающаяся появле- нием слизи и запаха продуктов распада белков. Попадая вместе с солью на предприятия рыбной промышленности, пигментообра- зующие бактерии заражают склады, площадки для хранения соли и находящуюся на складе соль. Государственным стандартом на поваренную соль допущено следующее минимальное содержание хлорида натрия и макси- мальное — примесей (табл. 4.1). 4.1. Требования к качеству соли Сорт NaCl, %, не менее Нераство- римых примесей, %, не более Вода, %, не более Содержание, % на су- хое вещество, не более Са Mg I FC2O3 «Экстра» 99.2 0,05 0,5 0,03 0,005 Высший 98,0 0,2 Для каменной соли 0,8; для других видов 4,0 0,6 0,10 — I 97,5 0,5 Для каменной соли 0,8; са- дочной и самосадочной 5; выварочной 6; джебельской 4 0,6 0,1 — II 96,5 1.0 — 0,8 0,25 — Содержание сульфата натрия в пересчете на сухое вещество до- пускается: а) для соли «Экстра» не более 0,2 %; б) для других сор- тов не более 0,5 %. Для посола используют соль I и высшего сортов разных номе- ров помолов в зависимости от размера зерен (табл. 4.2). 4.2. Номера помолов соли Номер помола | Размер ячеи сита, мм । I Количество соли, 1 проходящей через сито, % Для высшего и I сортов помол № 0 0,8 90 1 1,2 90 2 2,5 90 3 4,5 85 Для II сорта помола № 1 1,2 90 2 2,5 90 3 4,5 85 Для посола обычно применяют соль помолов № 2 и 3 и реже № 1. Помол (величина кристаллов) имеет большое значение для по- сола рыб, так как заметно влияет на скорость растворения соли, ее насыпную массу, гигроскопичность. Для более быстрого растворе- ния необходимо применять более мелкую соль. Кроме того, для равномерного просаливания необходимо плот- ное распределение кристаллов соли по поверхности рыбы. С уче- том удельной поверхности для посола мелких рыб применяют бо- лее мелкую соль, чем для посола крупных. Чем ниже дозировки соли при производстве продукции, тем меньший номер помола соли применяют для составления посоль- ных смесей. Однако применение очень мелкой соли (помолы № 0 и 1) мо- жет привести к нежелательным результатам, так как мелкая соль, обладая повышенной гигроскопичностью по сравнению с более крупной, при недостатке воды на поверхности рыбы до образова- ния первых порций рассола сильно обезвоживает покровные тка- ни и тем самым замедляет проникновение соли в мясо. Это явле- ние аналогично обезвоживанию поверхности рыбы вследствие присутствия в соли большого количества солей магния и кальция. Чтобы избежать этого, применяют поваренную соль, состоящую из смесей кристаллов различной величины — до 3—4 мм включи- тельно (помол № 2). В подобной смеси имеются в достаточном количестве кристаллы величиной 1 мм и менее, которые увеличи- вают поверхность соприкосновения соли с рыбой и, быстро ра- створяясь, образуют первые порции рассола. Последующие пор- ции рассола образуются за счет растворения кристаллов, имею- щих большую поверхность. Для учета количества соли в солехранилищах и текущего рас- хода ее полезно знать ее насыпную массу. Насыпной массой сыпучих продуктов называют массу единицы объема (1 м3) в тоннах или килограммах. Насыпная масса зависит от плотнос- ти, величины и соотношения различных размеров, влажности и степени давления вышележащих слоев. Насыпная масса соли, применяемой в рыбной промышленности, колеблется от 1038 до 1365 кг. Поваренная соль растворима в воде, причем растворимость, т. е. предельное количество ее, необходимое для получения насы- щенного раствора, незначительно изменяется с повышением тем- пературы. Большое значение имеет концентрация хлорида натрия в воде, которая может быть определена по плотности растворов с помо- щью ареометра (денсиметра). На шкале ареометра нанесены вели- чины плотности при 20 °C по отношению к плотности воды при 4 °C, принятому равным единице; концентрацию раствора хлори- да натрия определяют по таблице 4.3. 138 139
4.3. Плотность растворов хлорида натрия Концен- трация раствора NaCI. % Плотность при температуре, ‘С Концен- трация раствора NaCI, % Плотность при температуре, ’С 0 10 20 0 10 1 20 1 1,0076 1,0071 1,0054 15 1,1162 1,1127 1,1085 2 1,0153 1,0145 1,0126 16 1,1241 1,1206 1,1162 3 1,0230 1,0219 1,0197 17 1,1321 1,1285 1,1241 4 1,0307 1,0292 1,0268 18 1,1401 1,1364 1,1319 5 1,0384 1,0366 1,0340 19 1,1481 1,1445 1,1398 6 1,0461 1,0441 1,0413 20 1,1562 1,1525 1,1478 7 1,0538 1,0516 1,0486 21 1,1643 1,1607 1,1559 8 1,0616 1,0591 1,0559 22 1,1724 1,1689 1,1639 9 1,0693 1,0666 1,0633 23 1,1805 1,1772 1,1722 10 1,0771 1,0742 1,0707 24 1,1889 1,1859 1,1804 11 1,0849 1,0819 1,0782 25 1,1972 1,1940 1,1888 12 1,0927 1,0895 1,0857 26 1,2056 1,2025 1,1972 13 1,1005 1,0972 1,0933 26,4 1,2089 — — Температура кипения и замерзания растворов хлорида натрия зависит от концентрации последнего: чем концентрированнее ра- створ, тем выше температура кипения и тем ниже температура за- мерзания (табл. 4.4). 4.4. Температура замерзания и кипения растворов хлорвда натрия Содержание соли, % | Температура замерзания, ’С || Содержание соли, % I Температура кипения, 1 -с 2,9 —1,7 6,2 101,0 4,3 —2,7 11,0 102,0 7,0 -4,6 14,6 103,0 8,3 -5,5 17,7 104,0 11,0 -7,8 20,3 105,0 12,3 -9,1 25,1 107,0 14,9 -11,8 28,9 108,8 17,5 20,0 22,4 -14,6 -17,8 -21,2 Заменители поваренной соли. На современном этапе развития физиологии питания актуальной проблемой является снижение дозы хлорида натрия. Аргументом в пользу потребления соленых рыбных продуктов является то, что умеренное потребление соли необходимо для поддержания осмотического давления в крови и тканевых жидкостях, работы нервных клеток и сохранения кис- лотно-щелочного баланса. При чрезмерном употреблении соли в организме задерживается излишнее количество жидкости, в крови заметно возрастает количество липидов, усиливается чувствитель- ность нервной системы, активизируется выведение калия — мик- роэлемента, важного для работы сердца. Считается, что неблагоп- риятное влияние избытка поваренной соли на организм происхо- дит за счет ионов натрия. Физиологически безвредная доза хлорида натрия зависит от многих факторов и составляет приблизительно 10—15 г в сутки, причем поступление 5 г обеспечивается за счет его содержания в натуральных пищевых продуктах. В настоящее время разработаны научно обоснованные рецептуры пищевых солей, в которых час- тично или полностью исключены ионы натрия и заменены иона- ми калия, магния, кальция, а также органическими кислотами или их солями. Основным компонентом рецептур, состав которых предусматривает уменьшение или исключение ионов натрия, яв- ляется хлорид калия (табл. 4.5). 4.5. Состав посольаых смесей с частичной заменой хлорида натрия Соотношение, % II С1ран™™ви1сль' I Соотношение, % ВСШСЩВО I ____11 вещество ___' США ФРГ Хлорид натрия 40-38 Хлорид натрия До 20 Сахароза 1—20 Хлорид калия 35-50 Соль адипиновой 0,3-1,5 Фосфат калия одно- 18-35 кислоты замещенный Глутаминат калия 10 Глутаминат калия 4-10 Фосфат кальция 0,15-5,0 Автолизат дрожжей 1-5 Япония Пряности 0,2-10,0 Хлорид натрия 30-80 Венгрия Хлорид калия 20-70 Глутаминат магния 2 Хлорид магния или 0,2 Хлорид калия 55 кальция Цитрат калия 43 Большинство хлоридов, рекомендуемых для замены хлорида натрия при посоле, придают продуктам неприятные вкус и запах, поэтому применение различных посольных смесей для рыбной продукции должно быть обосновано соответствующими техноло- гическими экспериментами и органолептической оценкой. Для посола лососевых рыб в дальневосточном регионе рекомендуется посольная смесь, содержащая 73 % хлорида натрия, 25 % хлорида калия, сахар, лимонную кислоту, бензоат натрия. Производство соленой рыбной продукции без хлорида натрия проблематично, так как в этом случае требуется комплексное использование дру- гих, часто дорогостоящих консервантов. Тем не менее считается перспективным применение яблочной, молочной, глутаминовой или лимонной кислот, их солей, а также смеси нуклеотидов (раз- дельно или в сочетании). Например, известен (Япония, фирма Fuko Kagaku Kogyo) способ посола рыб, а также икры раствором яблочной кислоты (расход 2—7 %). Считается, что по эффектив- ности этот способ сравним с обычным, так как придает продуктам соленый вкус и предохраняет их от порчи. Заметим, что в этом случае применим только тузлучный посол. При посоле рыбы поваренную соль используют для приготов- ления тузлуков в специальных аппаратах — солерастворителях (рис. 4.2). Соль засыпают через горловину в верхней части аппара- 140 141
Рис. 4.2. Схема очистки тузлука та. При высоте слоя 0,8—0,9 м воду подают через нижнюю часть аппарата, а оттуда через перфорированное дно и фильтровальную ткань в слой соли. Готовый тузлук сливают через патрубок в верх- ней части аппарата. Концентрацию тузлуков чаще всего определяют путем измере- ния их плотности (денсиметром) с последующим пересчетом плотности на концентрацию. Для посола обычно используют тузлуки (раствор хлорида на- трия) плотностью 1,1—1,2 кг/м*. По содержанию поваренной соли в тканях готовую соленую рыбу делят на несколько групп: малосоленая (3—5 % соли), слабо- соленая (более 6 и до 9 % соли), среднесоленая (более 9 и до 14 % соли), крепкосоленая (более 14 %). Физико-химические процессы при посоле. Диффузия и осмос. С физико-химической точки зрения посол является процессом, при котором протекают диффузия и осмос. Под диффузией пони- мают способность соприкасающихся жидкостей или газов само- произвольно проникать одно в другое до тех пор, пока не полу- чится однородная смесь. Этот процесс протекает в условиях, ис- ключающих какое-либо принудительное, в том числе и конвек- тивное, перемешивание. Причиной диффузии является тепловое движение частиц, которые перемещаются из зон больших концен- траций в зоны меньших концентраций. Изучение процесса диффузии в жидкостях и газах показывает, что количество перемещающегося (диффундирующего) раство- ренного вещества из слоя с большей концентрацией в слой с меньшей концентрацией прямо пропорционально площади слоя, через который совершается диффузия, времени (продолжительно- сти) диффузии, градиенту концентрации, который представляет собой частное от деления разницы концентрации на границах слоев на толщину слоя. Математически эта зависимость может быть выражена следующей формулой: (4.1) где Q — количество растворенного вещества, продиффундировавшего через слой растворителя, г; D — коэффициент диффузии, зависящий от природы диффунди- рующего вещества, температуры и вязкости раствора, см2/суг; знак .минус» перед правой частью формулы показывает, что изменение концентрации происходит от большей величины к меньшей; F— площадь слоя, см2; I — продолжительность диффузии, сут; х — толщина (высота) слоя, см; q и сг — концентрации раство- ренного вещества на границах слоя, кт/м3. По-другому идет процесс, если между раствором и растворите- лем будет находиться перепонка (перегородка), проницаемая для растворителя и непроницаемая для растворенного вещества (такие перепонки или перегородки называются полупроницаемыми). В этом случае наблюдается перемещение растворителя в раствор (а не растворенного тела в растворитель, как при диффузии). Диф- фузия растворителя через полупроницаемую перегородку называ- ется осмосом. Существуют перегородки, проницаемые не только для растворителя, но и для растворяемого тела с той лишь разни- цей, что степень проницаемости их различна. Оболочки клеток тканей растений и животных представляют собой своеобразные перегородки, обладающие различной прони- цаемостью для растворенных веществ — от полупроницаемых до полностью проницаемых. Находящийся внутри клеток так назы- ваемый клеточный сок является слабым раствором различных ве- ществ. При погружении отдельной клетки в концентрированный раствор соли получают систему «концентрированный раствор и слабый раствор, разделенные перегородкой». В такой системе мо- гут иметь место или только осмос, если оболочка полупроницае- мая, или осмос и диффузия, если оболочка проницаемая и для ра- створенных веществ. Оболочка клеток животного организма для многих растворен- ных веществ не обладает свойством полупроницаемости, поэтому при помещении их в раствор, например, хлорида натрия наряду с осмосом воды из клеток в раствор наблюдается и диффузия соли через оболочку внутрь клетки. В общем виде посол может быть охарактеризован как диффузи- онно-осмотический процесс, при котором протекает осмос воды из тканей во внешний концентрированный раствор через оболоч- ки клеток, происходит диффузия хлорида натрия из внешнего ра- створа в ткань и далее распределение его в клеточном (тканевом) соке, представляющем собой сложный раствор некоторых органи- ческих, в основном белковых, и минеральных веществ рыбы. 142 143
Наряду с диффузией хлорида натрия в ткани рыбы происходит диффузия из тканей некоторых органических соединений, пере- ход которых в раствор соли, окружающей рыбу, сопровождается изменением окраски последнего — от бесцветной до красно-бурой со всеми промежуточными оттенками. При смешанном и тузлучном посолах диффузионно-осмоти- ческие процессы начинаются с момента загрузки рыбы в рыбо- сольную посуду, в которую предварительно налили раствор соли. При сухом посоле сначала растворяются кристаллы соли в меха- нически удерживаемой поверхностью рыбы воде и только после образования первых капель — порций раствора соли — начинают- ся диффузия ее в ткани и осмос воды из тканей. Следовательно, чтобы диффузионно-осмотические процессы начали протекать сразу после приведения соли в соприкоснове- ние с рыбой, необходимо, чтобы поверхность последней не была обезвоженной, а применяемая соль не обладала повышенной гигроскопичностью. В случае сильно обезвоженной поверхности или повышенной гигроскопичности соли, особенно при незна- чительной удельной поверхности рыбы, образование первых порций тузлука задерживается и, следовательно, замедляется на- чало посола. Основные диффузионно-осмотические процессы при посоле продолжаются до тех пор, пока концентрация соли в тканях рыбы не будет равна концентрации соли во внешнем растворе. Однако это справедливо лишь до тех пор, пока внешний раствор соли на- ходится в состоянии максимального насыщения. Если концентра- ция соли во внешнем растворе меньше насыщенной, то диффузи- онно-осмотические процессы заканчиваются при разной концен- трации соли во внешнем растворе и в тканевом соке. Посол, при котором устанавливают постоянную концентрацию соли в тканевом соке, считают законченным. Посол, который прерывают ранее наступления постоянного значения концентра- ции сока, называется прерванным, или незаконченным. Массообменные процессы характеризуются не только перено- сом хлорида натрия, воды и других растворимых соединений, но и изменением массы компонентов системы. Как правило, в первый период посола масса рыбы и соли уменьшается, а тузлука увеличивается. Уменьшение массы рыбы и увеличение массы тузлука пропорциональны концентрации соли в системе. Анализ данных показывает, что в начальный период количество перемещающейся воды и хлорида натрия не зависит от концентрации соли. При сравнении количества воды, переме- щающейся из тканей одного и того же вида рыбы, но различных линейных размеров (длина, толщина), установлено, что чем мень- ше размеры рыбы, тем быстрее протекает массообмен, и в системе достигается равновесное состояние. Равновесное состояние в системе характеризуется постоян- ством и равновеликостью концентрации хлорида натрия в тканях рыбы и в окружающем рыбу тузлуке. После окончания просаливания масса просолившейся рыбы может увеличиться и достигнуть начальной массы, затем превы- сить ее. Такое вторичное изменение массы характерно для слабо- и Среднесоленой рыбы, происходит за счет впитывания тузлука и носит название «набухание». Одним из важных показателей, характеризующих процесс про- саливания, является скорость просаливания, которая зависит от концентрации тузлука, температуры, а также формы тела рыбы. Приняв, что увеличение концентрации хлорида натрия в мясе рыбы при просаливании является функцией времени, И. П. Лева- нидов описал этот процесс с помощью второго уравнения Фика dQi - dQ/dtdv — dc/dt = Dd~c/dx-, (4.2) где dQi — dQ/dtdv — накопление диффундирующего хлорида натрия, г; dt— про- должительность диффундирования, сут; d2c/dx2 — градиент концентрации хлори- да натрия на единицу пути; D — коэффициент просаливания. Для его решения необходимо принять ряд дополнительных ус- ловий допусков, связанных с геометрической формой тела рыбы. С целью упрощения выводов форму тела рыбы рассматривают как плоскопараллельную пластинку. Диффузией поваренной соли че- рез боковые поверхности пренебрегают. Концентрацию тузлука в течение просаливания принимают постоянной, а концентрацию поваренной соли в начальный момент в тканях рыбы —равной нулю. Решив уравнение (4.2), получают зависимость между средней концентрацией соли в тканевом соке мяса рыбы, продолжитель- ностью просаливания, коэффициентом просаливания и толщиной рыбы: (4.3) где Сср —средняя концентрация хлорида натрия в мышечной ткани, %; Ср — концентрация хлорида натрия в тузлуке на поверхности рыбы, %; /—половина толщины рыбы, см; D— коэффициент просаливания, смусуг. Уравнение (4.3) справедливо для симметричного двусторонне- го просаливания от поверхностей к средней плоскости ткани. После преобразования уравнение принимает следующий вид (необходимо иметь в виду, что преобразование приближенно, так как из разложения берется только один член): , 0,233А2 , 0,8105Ср ,=~D—1В7И?’ (4'4> где 1— толщина рыбы, см; D— коэффициент просаливания, см2/сут; г— про- должительность просаливания, сут. 144 145
Уравнение (4.4) показывает, что продолжительность просали- вания рыбы до получения определенной средней концентрации соли в тканях пропорциональна квадрату толщины рыбы (тканей рыбы) и логарифму отношения концентрации рассола на поверх- ности рыбы к «невыравненности системы» и обратно пропорцио- нальна коэффициенту просаливания. «Невыравненность систе- мы» — разница между Ср и Сср. Зная продолжительность просали- вания, Сср, Ср и L, можно определить коэффициент просалива- ния: D = 0.233ГА • 1g [0,8105Q/(Ср- Сср)]. Так, коэффициент просаливания мяса камбалы толщиной 0,9— 2,4 см в среднем равен 0,115 см2/сут, мяса пятнистой сельди — 0,108, мяса псенопсиса — 0,235 см2/сут. Факторы, влияющие на продолжительность просаливания. При сухом и смешанном посолах продолжительность просаливания несколько выше, чем при посоле в циркулирующих тузлуках, что видно из данных таблицы 4.6. 4.6. Зависимость нахопления хлорила натрия от способа посола и его продолжительности, % (на примере тюльки) Способ посола Содержание поваренной соли в рыбе через 4ч 1 6ч Зч 10 ч Сухой 8,7 11,6 12,9 15,9 16,2 Смешанный 9,4 12,4 14,4 16,4 17,2 В циркулирующем тузлуке 10,9 12,7 15,0 16,7 17,4 Продолжительность посола в циркулирующих тузлуках по сравнению с сухим посолом ниже в 1,3 раза. Установлено, что примесь сульфата кальция до 2 % не оказыва- ет заметного влияния на скорость накопления хлорида натрия в мышечной ткани. Примесь хлорида кальция 0,3 % является при- чиной замедления просаливания и увеличения степени обезвожи- вания мышечной ткани рыбы. Хлорид кальция обладает значительно ббльшим замедляющим просаливание эффектом, чем хлорид магния. Влияние солей ще- лочно-земельных металлов сказывается не только на накоплении хлорида натрия в тканях рыб, но и на консистенции, цвете и вкусе мяса. Необходимо заметить, что привкус горечи, присущий хло- ридам кальция и магния, нивелируется при большом содержании поваренной соли в мясе рыбы и ощутимо проявляется при изго- товлении мало- и слабосоленой продукции. Вкусовой порог горе- чи соответствует содержанию солей кальция и магния в поварен- ной соли 0,5 % и более. Примесь иона кальция в 0,4 % вызывает побеление мышечной ткани и придает ей жесткость. Способность ионов кальция и магния увеличивать продолжи- тельность просаливания вызвана их свойствами понижать степень набухания белкового геля. Поверхностный слой рыбы при посоле уплотняется под влия- нием примесей солей кальция и магния в большей степени, чем в присутствии химически чистого хлорида натрия. В процессе про- саливания зона наиболее сильного уплотнения белков распрост- раняется в более глубокие слои рыбы, причем мясо становится жестким и сухим. Наличие солей кальция и магния способствует существенному увеличению потерь белков и продуктов их распада, выделяющих- ся из рыбы. Применение соли с минимальным количеством при- месей обеспечивает наиболее быстрое проникновение соли в тка- ни рыбы и сохранение вкусовых белковых и небелковых веществ. Следует упомянуть о влиянии микроэлементов, содержащихся в соли. Одной из главных причин появления коричневых пятен в мышечной ткани рыбы (особенно с белым мясом) является нали- чие в поваренной соли меди. Для появления этого порока доста- точно одной части меди на миллион частей соли. Наиболее веро- ятный путь попадания меди в соль — выпаривание рассолов в ва- куум-аппаратах. Установлено, что при использовании мелкой соли процесс просаливания протекает быстрее, чем при использовании круп- ной. Размеры рыбы. Отношение площади поверхности рыбы к ее толщине оказывает большое влияние на скорость просаливания [см. уравнение (4.1)]. Чем больше отношение площади поверхно- сти рыбы к половине ее наибольшей толщины, тем меньше про- должительность просаливания. Поэтому для уменьшения продол- жительности просаливания целесообразнее разделка рыбы, позво- ляющая увеличить площадь поверхности. Так, разделка рыбы на пласт, при которой удельная поверхность увеличивается пример- но вдвое, ускоряет продолжительность просаливания в 4 раза. Преобразование уравнения диффузии при некоторых условных допущениях (например, изменение концентрации соли в клеточ- ном соке происходит только вследствие диффузии; D — коэффи- циент диффузии соли в мясо рыбы при посоле и т. д.) позволяет установить зависимость , .2,303/? Ср D 6Ср-Сср’ (4.5) гае L— толщина рыбы, см; /— время, необходимое для получения желаемой концентрации соли; С^. Ср — средняя концентрация соли в мышечной ткани; и— коэффициент диффузии. Это уравнение связывает время, необходимое для достижения определенной концентрации соли, с размерами рыбы, а также оз- 146 147
начает, что рыба с плоской поверхностью тела будет просаливать- ся значительно быстрее и равномернее, чем рыба с веретенообраз- ной поверхностью. Коэффициент просаливания (диффузии) D находится в прямо пропорциональной зависимости от температуры. Если D увели- чивается, то в один и тот же промежуток времени количество соли, проникающее в рыбу, будет тем больше, чем выше темпера- тура (табл. 4.7). 4.7. Влияние температуры аа скорость проникновения соли в рыбу Вид рыбы Темпе- ратура посола, “С Содержание соли (%) при продолжительности посола (сут) Примечание Тихоокеанская сардина 7,5 4,9 - 9,6 12,3 По данным (сельдь иваси) 20,0 6,9 10,6 14,2 И. В. Кизеветгера Тихоокеанская сельдь 1,0 - 7,1 8,09 11,21 По данным 16,0 - 8,16 10,22 12,27 И. П. Леванидова Влияние температуры на просаливание рыбы сложно, так как параллельно просаливанию развиваются денатурационные изменения белков, в большей степени зависящие от температу- ры. Температурная поправка коэффициента D составляет при- близительно 3 % на 1 "С при температуре 0—25 °C. Это означа- ет, что при 15 °C для достижения определенной солености по- требуется времени на 45 % меньше, чем при О °C. Однако это не влечет за собой рекомендаций посола рыб при повышенной температуре. Важную роль для интенсивности массопереноса при просали- вании играют химический состав и строение мышечной ткани рыбы, особенности ее кожного покрова. Наличие подкожного слоя жира делает процесс массопереноса хлорида натрия и воды менее интенсивным. Скорость просаливания сельди с жирностью 15—20 % ниже в 2 раза по сравнению со скоростью просаливания сельди жирностью 2—5 %. Подкожный слой и собственно жир, содержащийся в мышечной ткани рыбы, выполняют своеобраз- ную роль гидрофобного барьера для процесса массопереноса в период просаливания. Кожа и особенно чешуя отличаются меньшей проницаемостью для соли, чем клеточные оболочки мышечной ткани. При нали- чии плотно сидящей чешуи проникновение частиц хлорида на- трия может быть настолько медленным, что распад белковых ве- ществ под влиянием ферментов и бактерий проходит быстрее, что может привести к образованию гнилостных продуктов (если не принять соответствующих мер, подавляющих эти процессы). В таблице 4.8 приведены данные, характеризующие влияние кожи и чешуи на скорость накопления соли в мясе рыбы. 148 4.8. Влияние кожи и чешуи та скорость накопления соли в мясе рыбы Рыба Характер поверхности, через которую диффундирует соль Продолжи- тельность посола, ч Содержа- ние соли, % Примечание Нерестовая Кожа с чешуей 48 6,07 По данным сельдь И. П. Леванидова Подкожная клетчатка 48 13,18 То же Терпуг Кожа с чешуей 48 3,8 » Кожа без чешуи 48 6.1 » Кожа живой рыбы совсем не пропускает соль и только после смерти рыбы становится проницаемой. Мышечная ткань в 3—4 раза более проницаема для соли, чем кожа. Замораживание увеличивает проницаемость всех видов тка- ни. По данным Н. А. Семенова, количество соли, проникшее че- рез 1 см2 поверхности замороженной и оттаявшей рыбы, на 30 % больше того, которое проникло через такую же площадь поверх- ности свежей рыбы. По определению И. П. Леванидова, удельная просаливаемость равна частному от деления содержания соли в массе (г) на пло- щадь (см2), через которую она диффундирует. Отмечаемую многи- ми авторами неравномерность просаливания мороженых рыб по сравнению со свежими можно объяснить нарушением микро- структуры мышечной ткани во время замораживания и холодиль- ного хранения. Обобщающие данные модельных экспериментов по кинетике просаливания горбуши приведены В. Ф. Михалевой в виде урав- нения линейной зависимости изменения концентрации поварен- ной соли (5—6 % в первые 12 ч): у = ах+Ь, (4.6) где у — концентрация соли в тканях, %; х — продолжительность просаливания, ч; а, Ь— эмпирические коэффициенты. Немаловажное значение имеет посмертное состояние рыбы. Известны данные о содержании соли в треске после суточного просаливания (%): в свежей — 8,4, в состоянии автолиза — 9,1, в начавшей портиться — 11,1. На скорость просаливания влияет техника посола. При сме- шанном посоле просаливание идет быстрее, чем при сухом, за счет того, что добавление тузлука обеспечивает немедленное нача- ло просаливания во всем объеме смеси. На скорость просаливания мелких или тощих рыб средней величины способ посола оказыва- ет меньшее влияние. Одним из способов ускорения просаливания является принудительное конвективное перемещение тузлука. По данным И. П. Леванидова, при использовании циркулирующих тузлуков скорость просаливания увеличивается на 15—20 %. Ин- 149
тенсивность циркуляции не оказывает заметного влияния на ус- корение просаливания, так как роль циркуляции заключается в устранении разбавляющего эффекта от перемещающейся из тка- ней воды, причем для этого требуется незначительная скорость движения тузлука относительно рыбы. Более важную роль при этом способе посола играет частота сменяемости (подкрепления) тузлука. Теоретически и экспериментально доказана возможность ускорения просаливания с помощью высокочастотной вибрации. По данным И. И. Лапшина, ускорение насыщения рыбы солью достигается за счет выравнивания концентрации соли в мышеч- ной ткани рыбы, составляя 20—30 % по сравнению с просалива- нием без высокочастотной вибрации. Баланс посола. Следствием процессов перемещения в системе «рыба—соль—тузлук» являются изменения не только химическо- го состава, но и массы рыбы, рассола и соли. К процессу посола полностью приемлемо составление матери- ального баланса, основанного на законе сохранения массы: коли- чество рыбы, консервирующих и других материалов в системе до просаливания равняется количеству соленой рыбы и других ве- ществ после просаливания. Полный материальный баланс определяют редко, чаще — вы- ход соленой рыбы путем ее взвешивания до и после просаливания (весовой метод). Примем g и gi — масса рыбы соответственно до и после проса- ливания. Массу соленой рыбы Р, выраженную в процентах к мас- се свежей рыбы (выход продукции), и усолку д (разница массы рыбы до и после просаливания в процентах к массе рыбы до про- саливания) определяют по формуле />=£100; о=£~£100. g g (4.7) Определение массы рыбы так же, как и массы готовой продук- ции, часто затруднительно, поэтому можно воспользоваться спо- собом определения выхода или усолки по данным химического анализа рыбы до и после просаливания (косвенный метод). Например, имеются данные по химическому составу свежей и соленой рыбы, тогда 1Г+С+Л/=100; + С, + Ml = 100, (4.8) где Ж, И) — содержание воды соответственно в свежей и соленой рыбе; С, С, — содержание сухих веществ соответственно в свежей и соленой рыбе; М, Mi — со- держание минеральных веществ соответственно в свежей и соленой рыбе. Обозначив количество потерянной при посоле воды через со, количество поваренной соли, диффундирующей в рыбу, через т, общую потерю массы рыбы через Р и предположив, что количе- ство сухих веществ остается без изменения, получаем следующие уравнения: ()F-<o)+ (М + т) +С= 100- Р, IP-a . IPi . М-т _ М (4.9) После несложных преобразований получим выражение для оп- ределения потери в массе (утечек) рыбы при просаливании, % (формула М. И. Турпаева): р W^+M-Wi-Mi) т-н'-м (4.Ю) Зная потери массы рыбы при просаливании Р, из формулы М. И. Турпаева можно определить потери воды со и количество соли т: <411> m=Mt-M-¥£. (4.12) Точность определения зависит от однородности образцов рыбы и химического состава. Формула М. И. Турпаева позволяет приблизительно судить о выходе продукта, так как количество сухих веществ в процессе по- сола не остается постоянным. Для обычных условий просалива- ния потери сухих веществ могут достигать 1—1,5 % массы свежей рыбы. При составлении уточненного технологического баланса посола по формуле М. И. Турпаева потерю массы с учетом этих данных при посоле можно определить более точно: 1Г100(»К+.М-»'|-М1) 100-Ш-ЛТ (4.13) где К— коэффициент, учитывающий неравномерность потери массы органов и частей тела рыбы при посоле; например, для малосоленой охотской сельди К = 0,82, среднесоленой — К=0,86, крепкосоленой -К- 0,90. Сумма изменений содержания воды, сухих и минеральных ве- ществ составляет технологические потери, т. е. потери, зависящие только от концентрации поваренной соли в рыбе и тузлуке в кон- 150 151
це просаливания. На практике к ним добавляют механические потери: сбой чешуи, срыв кожи, мяса, отдельных частей тушки и др., которые не являются технологическими и отражают уровень производства. Суммарные потери составляют производственные потери, ко- торые регламентируются соответствующими нормами. Изменение массы и объема рыбы. В процессе интенсивного про- саливания масса рыбы и соли уменьшается, а масса тузлука увели- чивается. Уменьшение массы рыбы в этот период и увеличение массы тузлука пропорциональны концентрации соли в системе. Когда концентрация соли приближается к концентрации ее в тузлуке, часть воды впитывается в рыбу, что вызывает увеличение массы готовой продукции. Увеличение массы соленых рыб (в про- центах к массе рыбы в период максимальной влагоотдачи) одного срока хранения (120дней) составляет для горбуши: слабосоле- ной — 7—8 %, среднесоленой — около 10, боковника осетра и бе- луги — 14, теши осетра — 13 %. Набухание соленой сельди и сель- ди иваси не превышает 4—5 %. Как правило, чем выше концент- рация соли, тем меньше набухание. Это объясняется потерей бел- ками части связанной воды за счет их денатурации при воздействии высоких концентраций соли. Чем ниже коэффициент заполнения бочки (отношение массы рыбы к вместимости бочки) и соответственно чем больше тузлука, тем больше набухает рыба. При хранении соленой рыбы происходит потеря органических веществ (главным образом азотистых), которые переходят в туз- лук; количество их зависит от условий посола. При хранении слабосоленой рыбы в связи с невысокой кон- центрацией соли белки и продукты их расщепления удаляются из мышечной ткани рыбы в большем количестве, чем при хранении крепкосоленой рыбы, однако эти потери обычно не превышают 10 % содержащихся в рыбе азотистых веществ. Уменьшение массы и объема рыбы при посоле можно просле- дить по данным таблицы 4.9. 4.9. Умешпевие массы и объема (%) при посоле рыбы Рыба | Масса Объем Треска: 33,0 43,0 крепкосоленая среднесоленая Тюлька: 25,0 36,0 сухого посола 15,0 23,0 тузлучного 7,5 13,5 На выход соленого продукта влияют химический состав рыбы, температура и крепость посола, качество соли. В период посола наибольшие изменения связаны с водой, содержащейся в тканях рыбы. Поэтому выход соленого продукта зависит от содержания воды в рыбе. При посоле тощей рыбы с большим содержанием воды получают меньше соленого продукта, чем при посоле жир- ной рыбы, содержащей меньшее количество воды (табл. 4.10). 4.10. Выход соленой рыбы в зависимое™ от содержания воды в сырье, % Рыба j Вода | Выход Треска 81,5 84,5 Скумбрия 63,9 93,2 Чем выше концентрация раствора поваренной соли, тем боль- ше потери массы рыбы, ниже ее выход; с повышением температу- ры процесса потери массы возрастают. Качество поваренной соли оказывает существенное влияние на выход рыбы. Наличие солей кальция и магния вызывает повы- шенную денатурацию и высаливание белков, что снижает выход продукта (табл. 4.11). 4.11. Влияше качества соли на выход соленой рыбы, % Выход при дозе соли, % Содержание калышя в соли, %-----------—-------------1-----------— 0 92,4 91,0 0,5 90,1 86,7 1,0 88,7 84,4 3,0 82,1 80,4 Причины образования и состав тузлуков. Применение сухой соли (сухой и смешанный посолы) способствует достижению со- стояния, когда кристаллы соли облегают рыбу таким образом, что площади поверхности рыбы и поваренной соли становятся при- мерно одинаковыми, а находящиеся на поверхности рыбы крис- таллы соли растворяются. Наиболее концентрированный раствор соли образуется на границе соприкосновения кристаллов соли с поверхностью рыбы. Внешние диффузионные процессы ограни- чиваются растворением кристаллов соли, образованием тузлука. Скорость растворения поваренной соли и соответственно ско- рость образования тузлука определяются скоростью растворения на границе кристаллов соли и скоростью диффузии растворенной соли и воды через переходный — «прилипший» к поверхности кристаллов — слой раствора, толщина которого весьма незначи- тельна (0,02—0,05 мм). Насыщение прилегающей к рыбе пленке тузлука протекает с той же скоростью, что и разбавление, вызываемое диффузией соли в ткани и перемещающейся водой (соком) из тканей. На практике равномерного распределения соли достичь очень трудно, а часто и невозможно. При этом в отдельных частях ры- 152 153
босолевой смеси и около отдельных рыб, лежащих в непосред- ственной близости одна к другой, концентрация тузлука может быть различной. При, этом внешние диффузионные процессы не ограничиваются только процессами растворения соли. Происхо- дит еще и диффузия соли из участков тузлука, соприкасающегося с кристаллами, к его участкам, где таковые отсутствуют. Для вы- равнивания концентраций требуется определенное время, в тече- ние которого процессы внутренней диффузии протекают с раз- личной скоростью; при этом большую роль играет конвективное перемешивание тузлука в системе. Как правило, количество образовавшегося при посоле тузлука прямо пропорционально дозировке соли. При одной и той же концентрации соли накопление будет проходить тем быстрее, чем мельче рыба, т. е. чем меньше слой ткани, из которого вследствие осмоса перемещается вода. Роль химического состава рыбы состо- ит в том, что при посоле тощих рыб тузлук выделяется быстрее и его количество в один и тот же временной интервал будет больше, чем при посоле жирных рыб. За счет распада растворимых в ра- створах соли органических веществ тканей в тузлуке при посоле и хранении соленых продуктов накапливается значительное коли- чество азот- и липидсодержащих соединений, определяемое по формуле (%) A'=f, ИИ) где Г — количество образовавшегося тузлука, кг; f, — содержание органических веществ в тузлуке, %; G — количество рыбы, кг. Переход продуктов распада в тузлук продолжается до тех пор, пока рыба находится в нем, т. е. и в период собственно посола, и в период хранения; при этом чем меньше концентрация соли в туз- луке, тем большее количество органических веществ переходит в него. В результате посола после освобождения рыбосольной емкости от рыбы в ней остаются тузлук, остаточная соль, чешуя, кусочки мяса, выпавшие в осадок органические вещества и т. д. Остаток соли, которая носит название жировой соли, как правило, свиде- тельствует о применении избыточных дозировок соли, за исклю- чением тех случаев, когда посол прерывается раньше, чем уста- навливается постоянная концентрация соли в тканевом соке. Из рыбосольной емкости вместе с остаточной солью выгружа- ют примесь чешуи и других органических и неорганических остат- ков. После высушивания и освобождения от примесей (удаляемых при просеивании через сита) остаточная соль может быть исполь- зована для посола путем приготовления рассола. В Каспийском районе жировую соль широко применяют при посоле воблы, предназначенной для вяления. По М. И. Турпаеву, жировая соль содержит фосфаты, очень не- значительное количество хлоридов и сульфатов магния и кальция. В таблице 4.12 приведен состав тузлуков, образующихся при посоле рыбы. Следует заметить, что в состав органических ве- ществ помимо продуктов распада белков и липидов входят серосо- держащие соединения. 4.12. Состав тузлуков (%), образующихся при посоле рыб Рыба Вода Плот- ный остаток Пова- ренная соль Органи- ческие вещест- ва Фосфор Плот- ность Примечание Каспийская 73,6 26,4 19,9 4,21 0,147 1,23 По данным сельдь Вобла 77,50 22,50 20,94 1,35 1,17 М. И. Турпаева То же Сардина 71,2 28,8 24,0 3,3 — — По данным Каспийский 76,93 23,07 18,56 3,71 0,17 1,16 И. В. Кизеветгера По данным пузанок 71,0 28,16 25,08 2,32 0,15 1,21 И. П. Леванидова То же Установлено, что известной концентрации растворов соответ- ствует определенная плотность. Взяв ее из таблиц или определив по формуле, можно установить концентрацию раствора. В нату- ральных тузлуках помимо соли имеются органические и некото- рые минеральные вещества, вследствие чего плотность их больше, чем плотность рассолов, содержащих в растворе только одну соль. Установлено (на примере тузлука, получаемого при посоле кас- пийского пузанка), что каждый процент растворенных органичес- ких веществ в тузлуке увеличивает плотность на 0,008. Наличие в тузлуках органических веществ делает их хорошей средой для галофильных бактерий. Однако известен интересный факт, что по мере увеличения сроков посола или «старения» туз- лука количество бактерий в нем уменьшается. Старые тузлуки, если они безупречны по органолептическим показателям, иногда используют для заливки рыбы (сельди, лосо- севых), упакованной в бочки, для мойки соленой рыбы и смешан- ного посола (добавление тузлуков в чан перед посолом). Перед употреблением тузлуки обычно только фильтруют через фильтры из редкой ткани или через фильтры с зернистой поверх- ностью. Для полной очистки тузлука, удаления из него большей части органических веществ рекомендуется применять коагуляци- онный способ (Г. Г. Непряхин и Б. Ф. Флоров), схема которого Приведена на рис. 4.2. Очищенный тузлук используют для производственных целей (мойка рыбы, заливка в чаны или бочки) или для выделения из него соли (выпариванием, естественным испарением воды или вымораживанием). Полученные осадки при первом и втором под- Щелачиваниях после отмывания от соли и высушивания могут 154 155
быть использованы в качестве кормовой муки, а полученные при коагуляции — в качестве удобрения. Наиболее эффективными и одновременно дорогостоящими яв- ляются способы очистки тузлуков с помощью мембранной техно- логии. §2. ПРОИЗВОДСТВО СОЛЕНЫХ РЫБНЫХ ПРОДУКТОВ Подготовка рыбы к посолу. Разделка рыбы (рис. 4.3). Она необ- ходима для удаления наиболее быстропортящихся, в основном непищевых органов и частей тела рыбы, для увеличения удельной поверхности рыбы и возможности дифференцированного исполь- зования получаемых при разделке частей и органов с учетом их пищевой или кормовой ценности. При разделке рыбы, направляемой на посол, необходимо ис- ключить или уменьшить степень травмируемости жировой ткани. При подготовке к посолу рыбу можно разделывать тремя спо- собами: потрошением, пластованием и филетированием. При потрошении форма рыбы остается почти без изменений, причем мясо обнажается незначительно. Брюшко разрезают посе- редине между грудными и брюшными плавниками от калтычка до анального отверстия. Если отсекают голову, то разделанную рыбу называют «колодка потрошеная обезглавленная». Семужной рез- кой обрабатывают семгу, каспийского лосося, кету, чавычу и др. Брюшко разрезают двумя продольными разрезами от анального отверстия до брюшных плавников и на расстоянии 4—10 см от брюшных плавников до калтычка, который не перерезают. Зябрению чаще подвергают сельдь: брюшко разрезают поперек у приголовка и удаляют часть брюшка с грудными плавниками, пищевод с желудком и жабры. При обезглавливании рыбы голову отсекают вместе с внутрен- ними органами, удаляя или оставляя грудные плавники. При разделке на полупласт рыбу разрезают по спинке с правой стороны от глаза до хвостового плавника вдоль позвоночника, ко- торый остается на левой стороне. При разделке на пласт рыбу разрезают от верхней губы до нача- ла хвостового плавника. После разделки рыбу моют для удаления загрязнений и при необходимости зачищают. Для удаления почек, сгустков крови применяют специальные скребки с полой рукояткой, через кото- рую под лезвие скребка под давлением поступает вода. Мойку осуществляют в моечных машинах, в проточной морской или пре- сной воде, удовлетворяющей санитарным требованиям. Охлаждение рыбы. При теплом посоле охлаждение необходимо для предохранения рыбы от порчи в первоначальной период про- саливания, когда концентрация соли в рыбе мала. 156 Рис. 4.3. Виды разделки рыбы: 1 — потрошеная рыба; 2 — потрошеная рыба семужной резки; 3— пластованная рыба; зябре- ная сельдь: 4а —шотландский прием; 46 — голландский прием; 4в — упрощенный прием
При охлажденном и теплом посолах охлаждение используют для проведения процесса при нужном температурном режиме с момента начала просаливания, когда нет возможности понизить температуру рыбы непосредственно в посольной емкости. Предварительное охлаждение рыбы позволяет проводить ох- лажденный и холодный посолы при постоянной температуре, что исключает значительные изменения органических веществ в рыбе, делает их однородными. Обычно при охлаждении рыбы, предназначенной для посола, температура понижается до О “С. При холодном посоле рыбу под- мораживают до минус 4 — минус 6 "С. Для охлаждения используют лед, охлажденный рассол, льдосо- левую смесь. Наиболее эффективно охлаждение в морской воде. На скорость охлаждения лвдом или льдосолевой смесью влияет частота чередования слоев льда или льдосолевой смеси. Продол- жительность охлаждения определяется температурой охлаждаю- щей среды, с которой соприкасается рыба, и удельной поверхнос- тью рыбы. Чем меньше удельная поверхность рыбы, тем чаще должны чередоваться слои рыбы и льда или льдосолевой смеси. Смешивание рыбы с солью. Перед загрузкой рыбы в посольную емкость в ее брюшную полость, в разрезы мяса, под жаберные крышки набивают соль, а в ряде случаев втирают ее в кожу и че- шую. При укладке слои рыбы дополнительно пересыпают солью. Порядовое размещение в посольных емкостях — трудоемкая операция, поэтому она, как правило, применяется при посоле только крупной рыбы. При заполнении насыпью образуются изо- лированные полости, затрудняющие конвективное перемешива- ние тузлука, накапливающегося при просаливании. При одинаковых условиях проведения посола способы запол- нения посольных емкостей рыбой не должны оказывать суще- ственного влияния на процессы внешней и внутренней диффузии. Промежуток между прослойками соли при заполнении насыпью не должен быть больше двух третей высоты или полной толщины тушек рыб, размещаемых в посольных емкостях правильными ря- дами. Для большинства рыб при теплом и охлажденном посолах эта величина не превышает 3—5 см. Исходя из этого, определяют ко- личество рыбы, загружаемой в посольные емкости для образова- ния слоя, количество соли в слое над рыбой, частоту слоев рыбы и соли. При теплом посоле высота слоя рыбы должна быть меньше, чем при охлажденном. При совмещении процессов охлаждения и просаливания при- меняют послойную пересыпку рыбы льдом или льдосолевой сме- сью. Лед распределяют равномерно по поверхности слоя при ве- личине кусков льда не более 1—1,5 см. Количество льда зависит от температуры рыбы в момент загрузки в чан, температуры наруж- ного воздуха и необходимой степени охлаждения (около О °C). Загружать рыбу в чаны следует в один прием (без перерывов) для получения однородной по качеству продукции. Технологические схемы производства соленой рыбопродукции. Стоповый посол. Его (рис. 4.4) используют для приготовления со- леного клипфиска. В качестве сырья берут треску, пикшу и сайду без механических повреждений. Выловив рыбу, ее немедленно обескровливают путем перерезания аорты у межжаберного соеди- нения, доводя разрез до позвоночной кости. После стекания кро- ви рыбу разделывают на клипфиск, тщательно промывают в морс- кой воде, удаляя остатки крови и черную пленку, выстилающую брюшную полость. Полученные при разделке отходы (голову, икру, печень и др.) собирают, рассортировывают и направляют на приготовление раз- личных видов пищевой, кормовой и технической продукции. Консервы ► Головы *- Разделка ► Печень-*-Консервы ► Икра -►Пресервы ► Кишечники другие органы Очистка и сброс Кормовая А мука Рис. 4.4. Технологическая схема стопового посола 158 159
Разделанная рыба поступает на посол в специально отведенные отсеки (чердаки) в трюме судна. Рыбу укладывают на чистый де- ревянный настил со слоем соли рядами кожей вниз, причем в пос- ледний ряд рыбу укладывают кожей вверх. Между рядами насыпа- ют соль. Высота штабеля уложенной рыбы не должна превышать 1,2 м. Для посола употребляют соль помола № 2 и 3 не ниже I сорта. Расход соли составляет до 60 % массы разделанной рыбы. Посол проводят в течение 4 сут, после чего рыбу перекладывают в новый штабель. При перекладывании с рыбы встряхиванием удаляют соль, а затем пересыпают ряды новыми порциями соли. Приме- нять использованную соль запрещается. Высота штабеля при пе- рекладывании рыбы не ограничивается. Расход соли на перекла- дывание составляет до 20 % массы рыбы. Общая продолжитель- ность обработки рыбы на борту судна не должна превышать 25 сут. Доработка соленого полуфабриката проводится на берегу. Од- ной из операций по обработке рыбы на берегу является сортиро- вание по размерам и качеству. После сортирования рыбу промывают для удаления кристаллов соли, остатков брюшной пленки, загрязнений и др. Для промыва- ния используют чистую пресную воду. Затем рыбу в распластан- ном виде кожей вниз укладывают в штабеля и выдерживают в те- чение 24—28 ч для стекания воды. Удалив излишки воды, рыбу кожей вниз укладывают рядами на чистые стеллажи в штабеля до досаливания. При этом ее аккуратно расправляют. Верхний ряд рыбы укладывают кожей вверх, каждый ряд равномерно посыпая солью. Определенные требования предъявляются к условиям фор- мирования штабеля: по ширине штабеля кладут две рыбы (по ее длине); высота штабеля 2,0—2,5 м; длина не ограничивается. Рас- ход соли 15—20 % массы рыбы. Сформированный штабель покрывают чистыми рогожами и поверх них насыпают слой соли толщиной 15—20 см. Выдержива- ние при просаливании может длиться от 23 до 25 сут в зависимос- ти от размера рыбы, содержания в ее мясе воды и соли, а также от температуры и влажности воздуха в посольном помещении. Со- держание воды в готовом продукте не должно быть более 51 — 52 %. После посола готовый клипфикс освобождают от кристал- лов соли встряхиванием, а затем сортируют по размерам и каче- ству в соответствии с требованиями действующих технических ус- ловий. Для упаковывания используют деревянные чистые и сухие ящики, выстланные пергаментом, вместимостью не более 15 кг. Маркируют в соответствии с требованиями технических условий. До отгрузки продукцию хранят в крытых складских помещениях. Прерванный насыщенный посол. При прерванном насыщенном посоле тихоокеанских лососевых в чанах (рис. 4.5) сырьем являет - 160 Рис. 4.5. Технологическая схема посола лососевых в чанах ся живая или уснувшая рыба I и II сортов, а также мороженая рыба не ниже II сорта. Помятую рыбу немедленно направляют на обработку. Если не- обходимо до обработки хранить рыбу более 2 ч, используют акку- муляционные помещения, где рыбу пересыпают дробленым льдом. Продолжительность хранения — не более 10 ч, расход льда — 50—70 % массы рыбы. Допускается хранение рыбы в ох- лажденной морской воде (ОМВ). Для удаления слизи и поверхностных загрязнений рыбу моют и направляют на разделку одним из способов: потрошением; потро- шением и обезглавливанием; потрошением по способу семужной Резки. При разрезании брюшка рыбы не допускаются порезы обо- лочки ястыков. Разделанную рыбу тщательно промывают в про- точной холодной воде, удаляя остатки внутренностей, пленку, почки и сгустки крови. После промывания рыбу в течение 15— 20 мин выдерживают для удаления излишков воды и немедленно направляют на посол. 161
Посол проводят с одновременным охлаждением рыбы смесью льда и соли в стационарных чанах. Для получения слабосоленой и среднесоленой продукции применяют прерванный, а крепкосоле- ной рыбы — законченный посол. Перед загрузкой в посольный чан рыбу обваливают солью на солильных столах, обязательно на- полняя солью брюшную полость и жаберные крышки. Для более быстрого и равномерного просаливания крупных рыб перед их обваливанием солью тупой шпилькой делают уко- лы в мясистые части хвостовой области и спинки. Обваленную рыбу укладывают в посольный чан в следующем порядке: на дно чана насыпают соль слоем 1—1,5 см, а затем рыбу кладут плот- ными рядами брюшком вверх. Каждый уложенный ряд рыбы за- сыпают ровным слоем соли. Через каждые 2 ряда рыбы поверх слоя соли насыпают слой льда. Рыбу, соль и лед укладывают до заполнения чана; уложенную в чаны рыбу сверху засыпают со- лью и льдом, покрывают чистыми рогожами, матами или мешка- ми. Расход соли зависит от вида рыбы и составляет от 26 % (амурская кета, чавыча) до 30—31 % (голец, кунджа) массы рыбы. Посол заканчивается при достижении заданной солености рыбы: слабосоленая — 6—9 %, среднесоленая — 10—14 и крепкосоле- ная — более 14 %. После посола рыбу вручную высыпают из чана и подают на мойку. Мойка осуществляется доброкачественным естественным тузлуком или чистым солевым раствором плотностью 1120— 1140 кг/м3. Вымытую рыбу сортируют по размерам и качеству. От- сортированную рыбу после стекания избытка тузлука упаковыва- ют в тару (деревянные заливные бочки вместимостью до 300 л). Рыбу укладывают ровными параллельными рядами спинками вниз. После заполнения рыбу в бочках подпрессовывают, бочки докладывают рыбой той же партии, укупоривают и взвешивают, затем заливают тузлуком плотностью 1110—1120 кг/м3 (слабосоле- ная рыба), 1140—1150 кг/м3 (среднесоленая), 1200кг/м3 (крепко- соленая) и забивают шкантовые отверстия. Бочки маркируют и направляют на хранение. Законченный ненасыщенный бочковый посол (рис. 4.6). На посол направляют рыбу-сырец не ниже I сорта. Прием и аккумулирова- ние сырья производят по технологической схеме чанового посола лососевых. Перед посолом рыбу потрошат, оставляя голову, моют в про- точной воде, тщательно зачищая брюшную полость от остатков внутренностей, сгустков крови и пленки. Если на посол направля- ют сельдь, то ее не разделывают. После мойки и зачистки рыбу на непродолжительное время укладывают для стекания излишков воды и направляют на посол. При посоле рыбу натирают солью (против чешуи), засыпают соль в брюшную и жаберные полости, укладывают в заливные бочки различной вместимости плотными ровными параллельны- 162 Отходы (пищевые и непищевые) Промывные воды Тузлук Рис. 4.6. Технологическая схема бочкового посола рыбы ми рядами спинками вниз, верхний ряд укладывают спинками вверх. Каждый ряд рыбы засыпают солью и плотно отжимают. Расход соли для приготовления соленой рыбы зависит от массо- вой доли соли в готовой продукции. Массовая доля соли в готовой продукции, % 5 6 7 8 9 10 11—14 Доза сухой соли, % массы рыбы 2,5 5.5 7.0 8,5 10,0 11-14 Из общей дозы сухой соли 80 % расходуют на натирание или обваливание, пересыпание рыбы по рядам солью при укладыва- нии в посольную емкость, а 20 % — на засыпание верхнего ряда рыбы. После укладывания бочки закрывают донышками и остав- ляют на 6—12 ч для осадки рыбы, затем ее подпрессовывают, боч- ки закупоривают, взвешивают и заливают охлажденным солевым РЛ^ором плотностью 1190—1200 кг/м3 в количестве 15— вместимости бочки; одним из способов сохранения качества «кой рыбы является добавление в тузлук бензоата натрия из рас- чета 0,1 % массы рыбы. После забивки шкантовых отверстий бочки направляют на хра- нение при температуре минус 4 — минус 6 ’С. Для приготовления соленых балычных полуфабрикатов из 163
крупных видов рыб используют рыбу-сырец, охлажденную, моро- женую (по качеству не ниже I сорта). Принятую рыбу перед раз- делкой подмораживают в холодильной камере до температуры в толще тела минус 1 — минус 2 °C. При использовании мороженой рыбы ее размораживают на воздухе или в ваннах с чистой проточ- ной или сменяемой водой (соотношение 1:2). Подготовленную таким образом рыбу направляют на разделку на спинку и тешу или на боковники. Разрезав рыбу на спинку и тешу, аккуратно извлекают из брюшной полости внутренности, у спинок вскрывают и тщательно зачищают почки, срезают спин- ной плавник и удаляют жабры, а у теши зачищают брюшную по- лость. Спинку и тешу солят раздельно после сортирования по разме- рам. Для посола используют ванны и чаны вместимостью не более 3 т. Крупную рыбу перед посолом охлаждают до температуры ми- нус 4 "С и перед укладыванием в чан натирают солью. Затем на дно чана насыпают слой соли толщиной 1—1,5 см и укладывают рыбу (срезом вверх). Каждый ряд спинок равномерно посыпают солью (толщина слоя 1—1,5 см), верхний ряд засыпают слоем соли толщиной 2—2,5 см. Расход соли на посол составляет 16—20 % массы спинок. При посоле в неохлаждаемом помещении используют лед в количестве 25—40 % массы сырья. При посоле теши используют соль и лвдосолевую смесь, посте- пенно увеличивая их количество по мере заполнения ванны (чана) по высоте. Расход соли на посол — 20 %, льда — 25 % массы рыбы. По завершении посола рыбу выгружают из емкости, промывают чистым солевым раствором плотностью 1120—1140 кг/м3 для уда- ления кристаллов нерастворившейся соли и загрязнений, после чего укладывают на стеллажи или в чистые ванны и выдерживают для выравнивания концентрации в толще мяса рыбы. Содержание соли при немедленном использовании рыбы для производства копченых рыбопродуктов должно быть 5—6 %, при длительном хранении — 8—12 %. Предназначенный для длительного хранения полуфабрикат упаковывают в заливные деревянные бочки, заливают солевым раствором плотностью 1110—1140 кг/м3 и хранят при температуре не выше 0 ‘С. Производство малосоленой продукции. При производстве мало- соленой деликатесной продукции из лососевых возникают труд- ности по сохранению качества. При содержании соли в продук- ции в пределах 4—5 % хранение сопровождается обесцвечивани- ем, ухудшением консистенции, микробиальной порчей. К про- блемам производства малосоленой продукции относят и медленное просаливание рыбы, что приводит к ослаблению проч- ности, особенно околопозвоночной части мяса. Поэтому технология производства малосоленой продукции ос- нована на посоле филе рыб законченным сухим посолом, приме- нении посольных смесей, содержащих бензоат натрия и анти- окислители, упаковывании готовой продукции в водогазонепро- ницаемую пленку, хранении при температуре минус 18 "С. При производстве малосоленой продукции из свежего сырья создаются благоприятные условия для жизнедеятельности опас- ных для человека паразитов вида нематод Anisakis simplex. При замораживании и последующем морозильном хранении личинки нематод погибают в зависимости от температурных режимов через 15—30 дней. Для изготовления малосоленой продукции используют лососе- вые мороженые рыбы не ниже I сорта. Посольная смесь содержит не только бензоат натрия, лимон- ную кислоту, сахар, поваренную соль, но и заменители последней. Мороженую рыбу размораживают на воздухе, затем после мой- ки и сортирования разделывают на филе с кожей, удаляя голову, внутренности, хребтовую кость и хвостовой плавник. После про- мывания филе и стекания излишков воды рыбу направляют на посол в таре из полимерных антикоррозийных материалов вмес- тимостью не более 50 см3. Филе равномерно пересыпают солевой смесью с обеих сторон, укладывают в посольную емкость внутрен- ней стороной друг к другу, нижний ряд кожей вниз, верхний — кожей вверх; высота уложенного филе не должна превышать 15 см; количество посольной смеси —5—6 кг на 100 кг филе. Про- должительность просаливания 4—5 сут при температуре минус 2 — минус 5 "С до массовой доли соли 3—5 %. Мойку просоливше- гося филе осуществляют солевым раствором плотностью 1,04— 1,05 кг/м3. После стекания раствора филе направляют на упаковы- вание, предварительно обеешкурив и разделав на филе-кусочки. Упаковочные пакеты термосваривают с применением вакуума. Хранят продукцию 10—40 сут в зависимости от температуры (ми- нус 4 — минус 20 ‘С). При производстве малосоленой продукции из океанических видов рыб руководствуются принципами, изложенными в разделе «Производство соленой рыбы законченным ненасыщенным посо- лом». Для приготовления малосоленой рыбы используют охлаж- денную до температуры не выше 5 °C или размороженную до этой Температуры рыбу. Дозу сухой соли в % к массе рыбы, направляе- мой на посол, определяют по формуле А. Г. Поротикова Д = Х1С|-А'2С2, где Kt — коэффициент, учитывающий массу системы «рыба — тузлук» (при добав- лении раствора соли в количестве 20 % массы рыбы до посола К, = 1,2); С, — за- Данная массовая доля соли в готовой продукции, %; — коэффициент, учитыва- ющий количество заливаемого раствора соли (при добавлении раствора соли в количестве 20 % массы рыбы до посола X) = 0,2); Сг — концентрация заливаемого Раствора соли, %. 164 165
Сухую соль равномерно распределяют по рыбе и после уклады- вания ее в посольные емкости (бочки, ведра из различных матери- алов, допущенных Минздравом РФ для использования при произ- водстве пищевых продуктов) заливают солевым раствором соот- ветствующей концентрации и герметично укупоривают. Просали- вание и последующее хранение готовой продукции проводят при температуре минус 2 — минус 5 °C. Продолжительность просали- вания рыбы до заданной массовой доли соли составляет 5—20 сут в зависимости от размера рыбы и способа ее разделки. Хранение просолившейся и частично созревшей рыбы можно осуществлять при температуре минус 15 —минус 20 °C. Просолившуюся рыбу также можно упаковать в пакеты из полимерных материалов и хранить при указанных температурах под вакуумом или при ат- мосферном давлении воздуха в течение сроков, предусмотренных технологическими инструкциями. Необходимым условием производства высококачественной ма- лосоленой рыбной продукции является строгое соблюдение соот- ветствующих санитарно-гигиенических условий производства. Для повышения стойкости продукции рекомендуется использо- вать допущенные Минздравом РФ консерванты по рецептурам для производства пресервов. Расход соли при просаливании. Определение количества соли или солевого раствора, необходимых для посола рыбы, основано на том, что при равновесии системы «рыба — тузлук» вода и соль равномерно распределяются между тканями рыбы и тузлуком с одной и той же конечной концентрацией поваренной соли. По- этому, зная содержание воды в рыбе, легко определить количество соли или солевого раствора в процентах к массе рыбы до просали- вания при законченном способе посола. При сухом посоле количество соли, требуемое для просалива- ния в процентах к массе рыбы, определяют по формуле г _ ЖС100 3 (100-С)(100-77)’ (4.15) где W— содержание воды в тканях рыбы до просаливания, %; С—задаваемая рав- новесная концентрация поваренной соли в конце просаливания в тканях рыбы и растворе, %; Л—количество примесей, включая воду, в применяемой соли, %. При смешанном посоле расход соли, включая соль для приго- товления раствора, определяют по формуле IQOlfC-i-gpC(lOO-Cp) (100—С)(100—77) ’ (4.16) где gp —масса раствора соли, добавляемого к массе рыбы до просаливания, %; Ср— концентрация соли в растворе, %. 166 При мокром посоле расход соли составит 1000 же2 (Ср-С)(100-Я)' (4-17) Необходимое количество раствора соли определяют по формуле ?р=^. (4.18) Посол часто проводят с использованием льда. При этом общий расход соли увеличивается на количество, необходимое для насы- щения образующейся при таянии льда воды до концентрации С. $ (1оо-с)(юо-л)’ (4-19) где ИС, — количество льда, добавляемого при посоле к массе рыбы, %. При конечной концентрации соли в рыбе менее 15 % в форму- лах для вычисления расхода соли вместо общего содержания воды берут содержание свободной воды Wn=kW, (4.20) где Л— коэффициент, показывающий долю свободной воды при концентрациях хлорида натрия менее 15 %, равный приблизительно 0,85. Сложность использования указанных формул для определения расхода соли при производстве соленой рыбы с заданной массо- вой долей соли в готовом продукте заключается в том, что в них Используется значение концентрации хлорида натрия в растворе Мышечной ткани соленой рыбы и в тузлуке в период равновесия в системе «рыба - тузлук», для определения которой требуется зна- ние содержания воды в готовом продукте к моменту завершения Процесса просаливания Wc согласно формуле г Ме-100 W, <И'. ’ НМ Мс — массовая доля соли в готовом продукте, %. 'Если допустить, что в большинстве случаев при законченном ненасыщенном охлажденном посоле рыбы масса соленой рыбы равна массе рыбы до посола, и пренебречь потерями плотных ве- ществ ткани рыбы в тузлук в процессе просаливания, то прогно- 167
зируемое содержание воды в соленой рыбе можно определить по формуле И/ = ^р-Л/с, (4.21) где % —содержание воды в рыбе до посола, %. Заменив в формуле (4.21) значение Жс, получим новую форму- лу для определения концентрации раствора соли в мышечной тка- ни рыбы и в тузлуке к моменту завершения процесса просалива- ния: Mc-100 Т' Определив содержание воды в исходном сырье экспресс-мето- дом, становится возможным с достаточной для практических це- лей точностью определить расход соли для приготовления соле- ной рыбы с заданной массовой долей соли. Действующая технологическая инструкция по посолу рыбы со- держит более упрощенную формулу А. Г. Поротикова для опреде- ления дозы сухой соли при законченном смешанном ненасыщен- ном посоле рыбы, приведенную ранее. Оценку качества соленой рыбопродукции проводят в соответ- ствии с действующей нормативно-технической документацией. Выход продукции вычисляют по следующей формуле: (4.22) где х— выход продукции, %; Р, — масса рыбы до посола, кг; Р2 — масса рыбы пос- ле посола, кг. Приготовление рыбы пряного посола и маринованной рыбы. Пря- ный посол рыбы. Пряным называют такой способ посола, при котором рыбу солят смесью сухой соли, сахара и пряностей. Вме- сте с солью в рыбу проникают некоторое количество сахара и часть эфирных веществ, содержащихся в пряностях, которые при- дают рыбе специфические вкус и запах. В соленом полуфабрикате должно содержаться не более 10 % соли. В качестве пряностей могут быть использованы можжевело- вые ягоды, калган, лавровый лист, анис, дягиль, зубровка, мята, тмин и др. Допускается использование углекислотных экстрактов. Для приготовления рыбы пряного посола используют рыбу всех размеров семейств анчоусовых и сельдевых, ряпушку, ставри- ду, скумбрию океаническую. Крупную рыбу разделывают зябре- нием, жаброванием, полупотрошением, обезглавливанием, а так- же на тушку; мелкую рыбу не разделывают. Мороженую рыбу размораживают при температуре минус 1 ‘С — плюс 2 "С в чистой проточной воде. Соленый полуфабрикат промывают в тузлуке плотностью 1060 кг/м3 и направляют на сте- кание. Вымытую рыбу, поступающую на столы из мерных ящиков, тщательно перемешивают со смесью соли, сахара и пряностей, ссыпают в бочки вместимостью не более 50 л, разравнивают, уплотняя по слоям. Бочки выдерживают открытыми в течение не менее 12 ч для просаливания рыбы и затем укупоривают. Если образующийся тузлук не покрывает верхний ряд рыбы, в бочки доливают специ- ально приготовленный пряно-солевой раствор. Укупоренные бочки с рыбой помещают в охлаждаемое поме- щение (температура 5 — минус 5 °C) и выдерживают для созрева- ния в течение 10—30 сут в зависимости от вида сырья. Маринование — способ консервирования рыбы поварен- ной солью и кислотой (чаще уксусной) с применением пряностей (перца, корицы, лаврового листа и т. д.) и других пищевых доба- вок (овощей, масла, сахара). При мариновании потери белка меньше, чем при обработке рыбы только солью. Кроме того, ма- ринование существенно влияет на вкус и консистенцию мяса рыбы, которое при этом белеет, размягчается и приобретает кис- ловатый вкус с ароматом пряностей. В рыбной промышленности вырабатывают следующие типы маринадов: холодные (без предварительной термической обработ- ки рыбы), горячие (с предварительной термической обработкой рыбы). Наиболее распространены холодные маринады для при- готовления кулинарных изделий. Технологическая схема приготовления маринованной рыбы приведена на рисунке 4.7. Для производства маринованной продукции используют рыбу не ниже I сорта в свежем, охлажденном, мороженом и соленом видах. Для приготовления маринованной рыбы можно использовать сельдь неразделанную, зябреную, жаброванную, полупотроше- ную, обезглавленную и тушку. После разделки рыбу моют в чис- той воде или в 3—5%-ном тузлуке. Сельдь с соленостью более 12 % отмачивают в воде или уксусно-солевом растворе. Слабосо- леную сельдь отмачивают в 4—5%-ном тузлуке. После этого сельдь заливают уксусно-солевым раствором (уксусная кислота, вода, поваренная соль) в соотношении 1 : 2. Отмоченную сельдь укладывают рядами в бочку, на дно кото- рой кладут лавровый лист и 30 г смеси пряностей. Каждый ряд сельди также пересыпают смесью пряностей, а на верхний ряд кладут 2—5 шт. лаврового листа и 50 г смеси пряностей. Для при- готовления пряной смеси применяют различные наборы отече- ственных и импортных пряностей. После 12—19-часового выдер- 168 169
живания в бочку докладывают сельдь той же партии, укупоривают и оставляют для дополнительного выдерживания в течение 12 ч. Время созревания сельди зависит от температуры. Сельдь вы- держивают при температуре 7—10 °C в течение 15—20 сут. Через каждые 2—3 сут бочки перекатывают на '/4 оборота для переме- шивания заливки. Через 15 сут проводят контрольный осмотр и определяют готовность продукции. Маринованная рыба приобретает специфический вкус после созревания. Процесс созревания маринованной рыбы аналогичен процессу созревания соленой рыбы, но отличается более сильной денатурацией белков. §3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕСЕРВОВ Требования к сырью. Перечень видов рыб, направляемых на приготовление пресервов, достаточно велик: атлантическая, тихо- океанская, азово-черноморская и беломорская сельди, атланти- ческая и тихоокеанская скумбрия, ставрида атлантическая из рай- онов юго-западной и юго-восточной частей Тихого океана, мойва, сайра, килька, анчоусы, салака, марокканская, мексиканская, ти- хоокеанская сардины и т. д. Основное ограничение для мелких рыб — длина (не менее 13 см), а для остальных — содержание ли- пидов; последнее ограничение в разные годы колебалось в преде- лах 8—12 %. В настоящее время для наиболее широко используе- мых рыб нижняя граница этого показателя составляет 6 %. Требо- вания к сырью для приготовления пресервов обусловлены соот- ветствующей технической документацией, согласно которой сырье должно отвечать требованиям, предъявляемым к I сорту. Однако для рыб с активной ферментной системой этого недоста- точно. Дополнительным и важнейшим условием является необхо- димость направления их в обработку в состоянии до разрешения посмертного окоченения. Один из принципиальных вопросов — это размер емкости для пресервов. Практически единое мнение по этому вопросу выража- ется в том, что объем упаковки должен уменьшаться, особенно при производстве пресервов из быстросозревающих рыб. Так, на- пример, мойву, сайру, тихоокеанскую сардину (сельдь иваси) фа- суют в банки вместимостью не более 1500 мл. Максимальная вме- стимость при производстве пресервов — 5180 мл (банка № 25), од- нако при этом качество продукции значительно хуже, чем при использовании более мелкой тары: продукция в банках большей вместимости в одни и те же сроки хранения имеет консистенцию мяса слабее, чем в банках меньшей вместимости, а протеолиз в мясе рыбы, расфасованной в мелкую тару, протекает менее интен- сивно. В настоящее время большую часть сырья обрабатывают при производстве пресервов сразу, минуя стадию приготовления полу- фабрикатов соленого и пряного посолов. Основная доля такой продукции приходится на пресервы из сельди, сайры и скумбрии. В последние годы из указанных видов рыб все больше произво- дят пресервов специального посола (с добавлением сахара). Пре- сервы вырабатывают в жестяных или в полимерных банках. После смешивания с соответствующими компонентами (соль, сахар, антисептик) рыбу укладывают в банки перекрещивающи- мися плотными рядами или в некоторых случаях (мелкая рыба) насыпью с залицовкой верхнего ряда. При производстве пресер- вов из скумбрии, ставриды, сардины, сардинеллы, тихоокеанской сардины (сельдь иваси) необходимой операцией является добав- ление тузлука плотностью 1121—1200 кг/м-’ в количестве 10—12 % Массы рыбы, что позволяет замедлить окисление липидов. При таком способе сокращаются производственные затраты, Увеличивается выход, и, следовательно, производство пресервов Из свежего или мороженого сырья является наиболее перспектив- ным. 170 171
Пресервы готовят из филе-кусочков в горчичном, белом, розо- вом, томатном, яблочном, абрикосовом, пряном, чесночном и ук- ропном соусах, в майонезе, масле и др. Хранение сырья для производства пресервов. Температурный ре- жим, применяемый для хранения пресервов, колеблется в зависи- мости от вида пресервов и сырья, из которого они приготовлены, в довольно широких пределах: плюс 5 — минус 8 °C. Тем не менее подавляющее большинство такой продукции рекомендовано хра- нить при температуре ниже О °C, не исключая ее замораживания после просаливания и частичного созревания. Для микрофлоры в пресервах существуют более благоприят- ные условия существования, чем в других видах соленой продук- ции, в связи с тем что ее состав складывается из микрофлоры рыб, соли, специй, различных заливок, соусов и маринадов. В пресервах около 5 % занимают споровые формы, однако они при принятых режимах хранения обычно не развиваются. Различные микрококки и группа молочнокислых бактерий устойчивы ко всем факторам, сопровождающим приготовление и хранение данного вида продукции. В пресервах присутствуют также и ана- эробные споровые организмы типа С. perfmgens, попадающие в них из кишечника рыбы и из специй, которые могут активизиро- ваться При нарушении технологических режимов приготовления и хранения. Количественное содержание микрофлоры, ее качественный со- став и направленность микробиологических процессов зависят и от внешних факторов, среди которых в качестве главного выделя- ют температурные условия хранения готовой продукции, а также сырья. Большинство исследователей считают, что рыба, направляемая на производство пресервов, должна в момент обработки находить- ся в стадии посмертного окоченения. Это особенно относится к рыбам с высокой активностью протеаз, у которых посмертные из- менения развиваются чрезвычайного быстро и зависят от условий хранения сырья. Например, если рыба имеет температуру О °C (т. е. охлаждена), прошла стадию посмертного окоченения и находится в начальной стадии автолиза, то срок хранения приготовленной из нее продук- ции или пресервов в 1,5—2 раза меньше, чем из охлажденной рыбы, но направленной на обработку в стадии посмертного око- ченения. Несоблюдение этого правила ведет к быстрому перезре- ванию продукции и выбраковке. Накопление свободных амино- групп при хранении пресервов из рыбы, находящейся в стадии разрешения посмертного окоченения, идет значительно интен- сивнее, чем в продукции, изготовленной из сырья в стадии по- смертного окоченения. Биохимические процессы при хранении мелкой рыбы (длиной тела менее 16 см) протекают более интен- сивно: посмертное окоченение сохраняется более короткий пери- од, чем у крупной рыбы (не более 6 ч), при условии, что темпера- тура тела рыбы не превышает О °C. Рекомендации по хранению рыбы объясняются тем, что пере- ход рыбы из стадии окоченения в последующий за этим автолиз сопровождается увеличением (в 3—20 раз) активности протеаз за счет перемещения протеаз вместе с внутриполостной жидкостью из внутренних органов в тело рыбы. Следует отметить, что у разных рыб в зависимости от размеров и биологических особенностей посмертное окоченение может (при равных условиях хранения) продолжаться от нескольких ча- сов (сайра, мойва, сельдь иваси, скумбрия) до нескольких суток (например, тунец). Приготовление пресервов из мороженых рыб. Пресервы из моро- женых рыб, как правило, созревают значительно быстрее, чем из свежих (если сравнивать рыб одного вида), что всегда необходимо учитывать при внесении соответствующих изменений или допол- нений в техническую документацию. Хранение сырья в мороже- ном виде влияет на гидролитический процесс распада белков и в конечном итоге может существенно сократить срок хранения пре- сервов. Чем продолжительнее холодильное хранение, тем интен- сивнее накопление небелкового азота и увеличение показателя буферности при созревании пресервов. Органолептически это проявляется в ускоренном размягчении консистенции соленой рыбы, приготовленной из мороженого сырья, вследствие чего срок хранения такой продукции, как правило, ниже. Более глубокий протеолиз при созревании этих рыб после предварительного холодильного хранения можно объяснить раз- рушением клеточных мембран в процессе замораживания и пос- ледующего размораживания и свободным выходом лизосомаль- ных протеаз во внеклеточное пространство. В том случае, когда мышечная ткань рыбы не содержит высокоактивного комплекса ферментов, замораживание не столь заметно сказывается на про- теолитических процессах при хранении соленой рыбы. При производстве пресервов из филе-кусочков рыбы использу- ют свежую или мороженую рыбу. Свежую рыбу перед разделыва- нием охлаждают до температуры 5—0 °C. Мороженую рыбу размо- раживают до этой температуры в проточной или периодически сменяемой пресной или морской воде при температуре не выше 20 °C. Размораживание считают законченным, когда тело рыбы становится гибким, а внутренние органы при разделке свободно Извлекаются из брюшной полости. Размороженное или охлажден- ное сырье направляют на сортирование и разделывание. При раз- делывании отделяют филе, затем его обеешкуривают и моют. Обесшкуренное филе порционируют на специальных машинах с одновременным фасованием в банки вместимостью до 200 см3. Сверху фасованного филе помещают сухую соль, которую предва- рительно подсушивают и просеивают через сито с ячейками 172 173
0,8 х 0,8 мм. После внесения соли в банку дозируют раствор фер- ментного препарата (для медленносозревающих и несозревающих рыб), вкусоароматические добавки, гарниры, раствор консерван- та. Вкусоароматические заливки приготовляют по специальным рецептурам. В качестве вкусоароматических заливок используют растительное масло, майонез, заливки с использованием прянос- тей, томат-пасты, горчицы и т. д. В качестве консерванта приме- няют бензоат натрия, уксусную, соляную и Другие кислоты. Со- держимое банок герметизируют, моют, сушат, этикетируют, укла- дывают в короба и направляют на просаливание и последующее созревание при температуре воздуха минус 2 — минус 5 "С. Темпе- ратура содержимого банки перед укладкой в короба должна быть не выше 10 ’С. Продолжительность охлаждения банок до темпера- туры минус 2 °C не более 24 ч. Продолжительность просаливания филе в банках при использовании заливок в виде растворов, сус- пензий составляет 24—36 ч, в масляных заливках и в заливках в виде эмульсий (майонез) — 15 сут. Просолившиеся пресервы пос- ле частичного созревания при указанной температуре можно за- мораживать до температуры минус 15 — минус 20 "С с целью уд- линения сроков их хранения. В процессе замораживания погиба- ют личинки нематод, значительное количество микроорганизмов, что способствует повышению стойкости пресервов в случае крат- ковременного хранения их при положительной температуре. Производство пресервов из филе, филе-ломтиков, филе-кусоч- ков, рулетов из филе в мелкой упаковке вместимостью 50—200 см3 с применением разнообразных вкусовых заливок является наибо- лее прогрессивным. Используя ферментные препараты, вкусоаро- матические добавки в составе заливок, можно получить высокока- чественную соленую продукцию из различных видов рыбного сы- рья. Длительное время на предприятиях по выпуску пресервов из разделанной на филе рыбы в мелкой упаковке использовали соле- ный полуфабрикат специального или пряного посола после час- тичного его созревания. Соленый полуфабрикат разделывали на филе, филе-кусочки, филе-ломтики, укладывали в тару, заливали вкусоароматической заливкой и направляли для дальнейшего со- зревания и реализации. К недостаткам этой технологии следует отнести прерванность и длительность технологического процесса, значительную трудо- и энергоемкость, повышенный расход сырья и соли, необходимость использования дополнительных производ- ственных помещений для приготовления соленого полуфабрика- та, невозможность организации управляемого технологического процесса, обеспечивающего приготовление продукта с заданными показателями по массовой доле соли, степени созревания. Кроме того, в процессе приготовления пресервов из соленого полуфаб- риката образуется большое количество соленых отходов при раз- делке рыбы, что затрудняет их рациональное использование для производства высококачественных кормовых добавок. С целью устранения указанных недостатков в АтлантНИРО разработана технология пресервов из филе-кусочков рыбы в раз- личных вкусоароматических заливках без предварительного посо- ла рыбы, согласно которой внесение соли осуществляется непос- редственно в банку после фасования филе-кусочков с последую- щим внесением вкусоароматических заливок. После внесения всех компонентов банку герметизируют и направляют для проса- ливания и созревания. Производство пастообразных пресервов. Пресервы из измель- ченного мяса рыбы не нашли широкого распространения в рыб- ной промышленности нашей страны, несмотря на то что этот вид продукции обладает рядом достоинств. Во-первых, измельченное мясо рыб является материалом, ко- торому легче, чем неразрушенной ткани, придать необходимые вкусоароматические оттенки, вследствие чего исходные свойства сырья имеют в данном случае не столь большое значение, что осо- бенно важно при обработке рыб, не используемых для производ- ства традиционных видов пресервов. Во-вторых, гомогенизация в значительной мере облегчает со- здание определенной структуры продукта. В-третьих, в измельченной мышечной ткани рыбы процессы, связанные с действием ферментных систем, становятся более оп- ределенными, ослабляются гетерогенность и многокомпонент- ность, свойственные мышцам рыбы, и, таким образом, реальным становится возможность регулирования этих процессов. Производство пресервов на основе рыбных паст предусматри- вает использование мороженого сырья разных сроков хранения. Технологическая схема, разработанная АтлантНИРО, содержит операции размораживания рыбы, разделку на тушку, мойку и по- лучение фарша на неопрессе, смешивание с добавками (соль, са- хар) и антисептиками, измельчение с целью получения тонкой структуры на куттере, упаковку и хранение при температуре 0 — минус 6 "С. Технологическая схема, разработанная ТИНРО, состоит из раз- делки мелких рыб на обесшкуренное филе, которое затем пропус- кают через аппарат тонкого измельчения (АТИМ-2). Полученную массу смешивают с солью и различными вкусовыми компонентами (томат-паста, пряности, уксусная кислота), затем упаковывают в герметичную тару и хранят в течение 5—7 мес при температуре ми- нус 6 — минус 8 °C. Содержание белка в готовой пасте — 15,6— 16,8 %, соли — 6,0—7,9, воды —до 69,5, выход продукта — около 50 % массы целой рыбы. Процесс созревания идет довольно мед- ленно: в конце 6-го месяца хранения буферность — не более 130”, количество небелкового азота — не более 540 мг/100 г. Приготовление соленых паст возможно из нерестовой сельди и из мяса минтая. Схема производства та же, что для мелкой рыбы, однако для повышения степени гидролиза белков рекомендовано 174 175
добавление 1,0—1,5 % ферментного препарата, приготовленного из внутренностей этой же рыбы. Температура хранения пресервов 0 — минус 6 "С. В качестве компонента, улучшающего структуру и вкус продукта, используют маргарин из расчета 10 % массы исход- ного филе рыбы. Отмечено, что ферментный препарат в значи- тельной мере стимулирует процесс созревания, который идет с накоплением продуктов, придающих пасте приятный «сырный» вкус. Выпуск этой продукции целесообразно проводить из сырья, которое не может быть обработано согласно традиционным схе- мам. Применение пряностей. Пряности, улучшающие вкусовые свой- ства продуктов, издавна используют для изготовления пряной и маринованной рыбы. Они наряду со способностью придавать про- дуктам специфические аромат и привкус обладают бактерицидны- ми свойствами, особенно по отношению к гнилостным бактери- ям. Основные пряности, применяемые в отечественной рыбной промышленности для производства пресервов, произрастают вне пределов России (перец, гвоздика, имбирь, корица, мускатный орех, кардамон, анис, сандаловое дерево). Только немногие, на- пример горчица, тмин, укроп, эстрагон, лавровый лист, розмарин, культивируются на территории нашей страны. При использовании пряностей следует иметь в виду возмож- ность снижения их качества в процессе хранения вследствие поте- ри аромата высоколетучих эфирных масел. Рекомендовано упако- вывать пряности в полимерные, комбинированные, газонепрони- цаемые материалы. Обычно натуральные пряности содержат мик- рофлору, которая может являться причиной порчи пресервов. Из способов стерилизации пряностей распространена обработка па- ром или нагретым воздухом, что снижает обсемененность прянос- тей микроорганизмами, хотя одновременно приводит к потере более 20 % ароматических веществ. Обработка оксидом этилена позволяет полностью освободить их от споровых микроорганизмов. Эффективны также радиацион- ное и ультрафиолетовое облучения. Для уменьшения расхода пря- ностей, а также повышения коэффициента их использования раз- работаны способы применения углекислотных экстрактов пряно- стей. Выявлено, что они в ряде случаев оказывают губительное действие на микрофлору. Так, экстракты из аира и лавра благо- родного, обладая вкусом и ароматом исходных пряностей, способ- ствуют в концентрации 250—500 мл/л угнетению роста стафило- кокков и спорообразующих бактерий. Добавление в посольную смесь при изготовлении пряных пресервов смеси углекислотных экстрактов из лаврового листа, перца горького, перца душистого, кориандра и других в количестве 2 г на 1 кг рыбы ведет к полной задержке роста основных представителей кокковой, кишечно-ти- фозной группы микроорганизмов, а также спорообразующих бак- терий. Коэффициент использования пряностей для рыбы пряного посола не превышает 9,8 (табл. 4.13). Коэффициент определяли как процентное отношение исходного количества пряновкусовых веществ в пряностях к остаточному содержанию этих веществ в рыбе после ее созревания. 4.13. Коэффициент использования пряностей при изготовлении рыбы пряного посола Наименование пряност ей____[ Коэффициент использования, %__ Перец душистый (горошек) 8,3 Кориандр (семена) 9,8 Анис (семена) 5,6 Тмин (семена) Гвоздика (почки) 4,7 Перец черный (горошек) 3,7 Корица (порошок) 8,5 , Применение тонкого дробления (сито № 0,25) увеличивает пе- реход летучих веществ пряностей в продукт в 3,5—5,0 раз (табл. 4.14). 4.14. Эффективность использования пряностей при разной степени помола Показатели Помол обычный | тонкий Фактический переход летучих веществ на 1 кг рыбы 68,5 332,5 (обычная дозировка пряностей), мг Эффективность перехода летучих веществ пряностей в рыбу 9,3 45,0 (обычная дозировка пряностей), % Эффективность перехода летучих веществ пряностей в рыбу 12,3 45,0 (при десятикратном увеличении пряностей), % Имеются данные зарубежных авторов о возможности примене- ния синтетических пряностей в рыбной промышленности. В каче- стве имитаторов запаха пряностей применяют диалилсульфид, алилмеркаптан, диметилсульфид, уксусную кислоту, терпинеол, гераниол, леналоол и др. Образование кристаллов при хранении пресервов. При хранении пресервов из балтийской кильки, тихоокеанской сельди и другой рыбы наблюдают образование на поверхности рыбы, реже в толще мяса, бесцветных, прозрачных стекловидных игольчатых кристал- лов размером 1—5 мм. При повышении температуры от минус 6 — минус 8 °C до плюс 15 ФС кристаллы медленнее растворяются в тузлуке, а при последу- ющем понижении температуры до минус 8 — минус 10 °C снова Происходит кристаллообразование. Следовательно, можно было Предположить, что понижение температуры при просаливании и хранении рыбы является причиной выпадения кристаллического осадка из тузлука. 176 177
Исследование свойств кристаллов показало, что они хорошо растворимы в воде, а при температуре 80 "С плавятся; потеря воды при сушке кристаллов до постоянной массы (температура сушки 100—105 "С) составляет 57,9 %. Содержание фосфора в обезвожен- ных кристаллах составляет 17,1—17,15 %, натрия — 4,8 %. § 4. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА СОЗРЕВАНИЯ СОЛЕНОЙ РЫБЫ Созревание рассматривают как комплекс сложных биохими- ческих превращений мышечной ткани соленой рыбы (включая пресервы). Установлено, что процесс созревания зависит от активности ферментов мышечной ткани, которые играют особую роль в про- цессах подготовки мышечной ткани к последующему воздействию ферментов пищеварительных органов. Это дало возможность предложить следующую схему созревания неразделанных соленых рыб, согласно которой весь период созревания условно разделен на три этапа. Первый этап (предсозревание), происходящий под действием протеаз мышечной ткани, характеризуется небольшим (у разделан- ных и целых рыб) накоплением и практически одинаковым соста- вом небелковых фракций и зависит от протеолитической активнос- ти мышечных ферментов. Вероятно, на этой стадии нарушается расположение полипептидных цепей внутри белковой молекулы, что приводит к накоплению крупных полипептидных фрагментов, в чем и заключается процесс подготовки белков рыбы к последую- щему действию протеаз пищеварительных органов. Предполагается, что катепсин D играет роль пускового меха- низма протеолиза, способствуя выходу из лизосом катепсинов, проявляющих максимальную активность на белковых субстратах при pH мышечной ткани. Второй этап характеризуется активно идущими процессами протеолиза под суммарным воздействием протеаз мышечной тка- ни и внутренностей. В этот период зафиксирован рост всех азоти- стых соединений, особенно триптофансодержащих. Образующие- ся в начальной стадии крупные полипептидные фрагменты, а так- же белки, которые по той или иной причине оказались устойчи- выми к действию мышечных протеаз, подвергаются разрушению до мелких пептидов и свободных аминокислот. Третий этап характеризуется процессами, приводящими к об- разованию новых качественных признаков рыбы — вкуса и арома- та, что обусловлено количественным накоплением продуктов ферментативных, химических и других реакций. Немаловажную роль, по-видимому, играют вещества, образующиеся в результате реакции синтеза между продуктами распада белков и липидов мышечной ткани. В настоящее время существуют лишь косвен- ные данные, подтверждающие возможность взаимодействия меж- ду продуктами расщепления белков и липидов при производстве или хранении пищи. Было проведено специальное исследование, основой которого явилось определение аминов (оснований Шиф- фа), которые образуются при реакции связывания малонового ди- альдегида с двумя аминогруппами и обладают флюоресценцией с максимумом при 450 нм (при длине волны возбуждения 360— 370 нм). Как видно из таблицы 4.15, накопление оснований Шиффа происходит по мере хранения соленых рыб. 4.15. Накоплеоие флюоресцирующих оснований Шиффа в процессе созревашя соленых рыб, моль/мл - НГ'1 Время хранения, мес Мышечная ткань сельди тихоокеанской сельди иваси | горбуши минтая 0 4,38 0 0 2 — 22,95 7,20 4,62 4 20,27 45,72 9,45 9,54 Установлено, что у хорошо созревающих целых рыб количество оснований Шиффа заметно больше. Эти данные подтверждают возможность взаимодействия между продуктами распада белков и липидов при хранении соленой рыбы, предположительно ответственного за появление вкуса и аромата созревания. Следует иметь в виду, что последовательность этапов протео- лиза при хранении и созревании соленых рыбных продуктов и пресервов носит достаточно условный характер. Необходимо отметить, что в образовании вкуса и аромата опре- деленную роль играют бактерии, особенно молочнокислые, кото- рые могут развиваться в средах с большой концентрацией соли (до 20 %). Молочнокислые бактерии образуют органические кислоты, способствующие улучшению вкуса продукта и возникновению в нем специфического аромата. Созревшая рыба содержит небелко- вого азота 600—700 мг на 100 г мяса и имеет буферность 120—200°. Большинство продуктов расщепления липидов, в частности ле- тучие карбонильные соединения и низкомолекулярные жирные кислоты, обладают определенным запахом, а также способны к сложным превращениям и взаимодействию с другими соединени- ями. Так, из соленой сельди выделено и идентифицировано 11 ле- тучих жирных кислот и 6 карбонильных соединений. Из после- дних наибольшая доля приходится на изовалериановый и н-вале- риановый альдегиды (32,6 %), лауриновый (35,9 %), меньшая — на Уксусный, пропионовый, масляный (соответственно 6,8, 6,8 и 9.3 %) альдегиды. 178 179
Изменение белков и липидов при хранении соленой продукции и пресервов. Белки при хранении соленой рыбы подвергаются гидролизу — расщеплению — при каталитическом действии протеаз мышечной ткани и пищеварительных органов. Степень расщепления белков (протеолиз) зависит от многих факторов: содержания соли и вкусовых добавок, температурных режимов хранения, исходного состояния сырца (посмертные этапы — окоченение, автолиз), природных свойств обрабатываемого объекта (химического состава тканей, активности протеолити- ческих ферментов), видов предварительной разделки сырья, степени охлаждения. Среди многих причин, влияющих на гидролиз белка, можно выделить основную: природные свойства рыбы, которые опреде- ляют весь последующий технологический процесс. Особое зна- чение здесь имеют исходная (природная) активность протеоли- тических ферментов, состав и особенности строения белков рыбы. Изменение небелковых азотсодержащих соединений. При созре- вании и хранении вследствие протеолиза в мясе соленых рыб на- капливаются небелковые азотсодержащие соединения разной мо- лекулярной массы: крупные и мелкие пептиды, аминокислоты. Из всего количества небелковых азотсодержащих соединений более половины — это свободные аминокислоты, немного меньше мел- ких пептидов — до 40 % и 11—12 % крупных пептидов. Свободные аминокислоты соленых сельдей представлены в ос- новном аспарагиновой и глютаминовой кислотами, аланином, лейцином, валином, тирозином, триптофаном, причем их количе- ство в мясе соленых рыб при хранении постоянно возрастает. Хра- нение и созревание неразделанных рыб сопровождаются более значительным накоплением свободных аминокислот, чем хране- ние и созревание разделанных рыб. Исследования показали, что остаточная активность протеаз при хранении довольно высока еще длительное время и величина ее обратно пропорциональна температуре хранения. Если созревает и хранится соленая рыба, приготовленная из неразделанного сырья, то активность протеаз мышечной ткани даже увеличивается. Так в созревшей рыбе их активность (АП) выше, чем в сырье (табл. 4.16). 4.16. Изменение акпшаосш протеаз (АН в уел. ел.) мышечной ткани и ввутрепосгей при храпении соленой сельди Срок хранения, мсс | Мясо | Внутренности | Тузлук 0 1,9 16,9 1 3,6 6,0 4,2 3 4,6 5,2 4,5 5 6,5 5,8 6,7 В то же время активность протеаз внутренностей сельди при посоле и хранении значительно уменьшается по сравнению с сы- рьем и отмечена протеолитическая активность в тузлуке. Летучие соединения, образующиеся в результате деградации белков, представлены веществами основного характера (в том числе триметиламином). Причем наименее значительное абсо- лютное накопление азота летучих оснований происходит при ис- пользовании свежего сырья, а задерживание его до обработки или его замораживание способствует увеличению количества этих ве- ществ при хранении продукции. Основным критерием оценки качества соленой рыбы, несмот- ря на значительные успехи в области биохимии созревания, явля- ется наличие «букета» созревания. Количественные величины, ко- торые применяют для оценки степени созревания, — это азот не- белковый Nh6 и буферность. Nh6 — количество небелковых азотсо- держащих соединений, образующихся при протеолизе белков мышечной ткани рыб, выражается в миллиграммах на 100 г ткани. Буферность отражает изменение буферной емкости белков в про- цессе созревания и выражается в градусах. Эти показатели всегда возрастают по мере хранения и созревания рыбы и зависят не только от степени созревания, но и от вида рыбы. Например, со- леные тихоокеанские лососевые имеют изначально показатели бу- ферности и небелкового азота ниже, чем сельдевые, поэтому ука- занные показатели необходимо учитывать только в динамике при созревании данного вида рыбы. Изменение липидов. Количество липидов при хранении соленых рыб практически не меняется, а процессы окисления носят экст- ремальный характер и трудно поддаются аналитической оценке. Гидролиз липидов, характеризующийся величиной кислотных чисел, протекает более интенсивно в тех слоях тела рыбы, кото- рые защищены от влияния внешних факторов поверхностным слоем мышечной и жировой тканей. При хранении соленой продукции в липидах накапливаются свободные жирные кислоты за счет гидролиза фосфолипидов и триглицеридов, причем фосфолипиды разрушаются более интен- сивно, чем триглицериды. Повышение дозировок соли и пониже- ние температуры хранения замедляют процесс гидролиза. Гидро- литическое расщепление липидов происходит активно до момента созревания, а затем замедляется. Хотя процессы окисления носят экстремальный характер, сте- пень окисления, характеризующаяся величиной перекисных чи- сел, определяется условиями хранения, дозировкой соли. Окисление липидов начинается уже в процессе посола и про- должается непрерывно в течение всего хранения. Свободный дос- туп воздуха (например, при упаковке соленой рыбы в тару без туз- лука) обусловливает непрерывный рост перекисных чисел, а гер- метизация ослабляет процесс окисления. 180 181
Весьма большое значение имеет состав природных липидов сырца. Так, рыба, имеющая в своем составе липиды с более высо- кой степенью ненасыщенности жирными кислотами, при прочих равных условиях более подвержена окислительным процессам. На развитие окислительных процессов в липидах мышечной ткани соленой рыбы оказывают влияние и ионы металлов, кото- рые по этому признаку в убывающем порядке располагаются в следующий ряд: Со > Fe > Al > Ni > Mg > Zn > Na > К > Ca. При хранении соленых рыбных продуктов в системе «рыба — соль — тузлук» происходят определенные массообменные процес- сы на границе раздела «рыба — тузлук». К числу таких процессов в первую очередь относится растворение кристаллов соли, что под- держивает концентрацию тузлука на постоянном уровне. Ско- рость растворения кристаллов соли опережает скорость повыше- ния концентрации соли в тканях рыбы. Таким образом, в течение периода просаливания сохраняется максимально возможный гра- диент концентраций соли между внешней поверхностью рыбы и внутренними слоями ее мышечной ткани. Регулирование процесса созревания. Под интенсификацией про- цесса созревания обычно подразумевают применение протеолити- ческих ферментов. Использование протеолитических ферментов в технологии соленой рыбы и пресервов пока не нашло широкого применения, так как требования к этим ферментам очень жест- кие: они должны обладать определенным и направленным дей- ствием, проявлять активность в зоне pH мышечной ткани рыбы и главное — быть безвредными. Установлено, что ферментные пре- параты, вырабатываемые мясной промышленностью нашей стра- ны (трипсин, химотрипсин, пепсин), в определенном сочетании могут способствовать созреванию рыб, однако они довольно доро- гостоящие. Применение ферментов микробиологического синтеза способствует появлению своеобразного букета созревания, но вкуса и аромата созревшей рыбы получить не удалось. Поэтому в последние годы стало развиваться направление, ос- новой которого является использование природных свойств рыб- ного сырья — высокой протеолитической активности внутреннос- тей. Это направление имеет вековую историю, так как оно осно- вано на опыте голландских рыбаков, применявших кровяные туз- луки высокой протеолитической активностью за счет обогащения ферментами внутренностей. В настоящее время имеются технологии получения фермент- ных препаратов протеолитического действия из внутренностей созревающих рыб и некоторых ракообразных, которые примене- ны для посола рыб, что обеспечило такую же скорость гидролиза белков, как при созревании неразделанных рыб. Установлено, что улучшение консистенции мяса, приобретение специфического букета созревания носят плавный характер, процесс хорошо уп- равляем путем варьирования количества ферментного препарата. 182 Оптимальная доза ферментного препарата обеспечивает накопле- ние 20—30 % небелковых азотистых веществ. Оценка качества слабосоленой рыбы, посоленной с применением препарата к мас- се рыбы, показала, что к третьему месяцу хранения при темпера- туре минус 6 — минус 8 "С ферментный препарат значительно улучшает вкус и консистенцию рыбы, способствует образованию букета созревания. Деградация белковых веществ при действии ферментных пре- паратов протеолитического действия сопровождается интенсив- ным накоплением низкомолекулярных азотистых соединений (табл. 4.17), что, как установлено, способствует формированию специфического букета созревания. 4.17. Количество отдельных групп продуктов протеолиза, определенных гель-хроматографией в мышечной ткани соленых рыб, % к Образец | Полипеп- 1 тиды I Ди- и I | трипептиды | Амино- I Трипто- КИСЛОТЫ I фан Ставрида: без ферментного препарата 19,4 15,3 52,6 12,6 с ферментным препаратом 8,1 21,3 54,0 16,2 Сельдь тихоокеанская нерестовая: без ферментного препарата 18,0 18,5 51,2 п,з с ферментным препаратом 4,7 22,0 53,0 13,1 Разработаны технологические схемы производства ферменти- рованного соленого полуфабриката для копчения и пресервов из Терпуга, ставриды, нерестовой тихоокеанской сельди и др. Основ- ным моментом технологического процесса является добавление в Тузлук при посоле ферментного препарата в количестве 50—60 протеолитических единиц на 1 кг рыбы (разделанной на тушку с удалением внутренностей). Для тресковых рыб, обладающих чрезвычайно низкой активно- стью протеаз мышечной ткани, разработан способ активации про- теаз мышечной ткани, т. е. активации первого этапа протеолиза, путем снижения pH ткани органическими кислотами, что, как ус- тановлено, способствует росту протеолитической активности в кислой и слабокислой зонах pH и приводит к изменению микро- структуры мышечной ткани за счет уплотнения миофибрилл. Последующая обработка ферментным препаратом, необходимое количество которого, установленное экспериментальным путем, составило 5—15 % массы рыбы, приводит к ограниченному проте- олизу с сохранением структурных белков. На основании прове- денной работы научно обоснованы следующие параметры техно- логического процесса обработки тресковых рыб: просаливание в кислотно-солевом растворе плотностью 1070— 1200 кг/м3 в течение 1,5—2 ч, количество кислоты (лимонной или Уксусной) составляет 0,10—0,15 % массы солевого раствора; Дальнейшее просаливание, совмещенное с ферментацией в те- 183
чение 15—48 ч в тузлуке, к которому добавлен ферментный препа- рат в количестве 5—15 % массы рыбы. В качестве антисептика применяют бензоат натрия или сорби- новую кислоту. Получаемый соленый полуфабрикат направляют на приготовление пресервов или продукции холодного корчения. Ферментный препарат можно применять при законченном смешанном посоле, а также при прерванном посоле после окон- чания просаливания, при переупаковывании соленой рыбы. Как в первом, так и во втором случае препарат добавляют в тузлук. Его оптимальное количество (в % массы рыбы) определяют отдельны- ми экспериментами при протеолизе мышечной ткани свежей или мороженой рыбы при температуре 37 "С в течение 18 ч. Количе- ство препарата, которое гидролизуют в этих условиях 25—30 % белков мышечной ткани, применяют в качестве дозы к массе рыбы при посоле; активность его обычно находится в пределах 2— 30 условных протеолитических единиц. Наиболее ценным сырьем для получения ферментного препа- рата являются внутренности сельди и лососевых (без гонад), скум- брии, сайры, ставриды, а также крабов. При исследовании внутренностей крабов установлена наряду с протеолитической активностью высокая коллагенрасщепляющая способность, что послужило основанием в некоторых случаях на- зывать протеазы краба коллагеназами. На практике коллагеназы под различными названиями (зависит от страны-производителя) широко используют для обесшкуривания кальмаров, рыб, а также при производстве пробойной икры. В последнем случае решается проблема защиты оболочки икринок от дальнейшего разрушения под действием ферментов. Наиболее часто употребляют при этом хлорид кальция и алюмокалиевые квасцы. Как правило, ферментные препараты протеолитического дей- ствия из гидробионтов содержат большое количество балластных белков и небелковых соединений. Освободиться от них можно методами мембранной очистки, что позволяет повысить актив- ность в 100—200 раз. Технологический процесс замедления автопротеолиза при хра- нении соленой продукции (включая пресервы) применяют при обработке рыб, обладающих высокой протеолитической активно- стью как мышечной ткани, так и пищеварительных органов (тихо- океанская сардина, или сельдь иваси, тихоокеанская сельдь, япо- номорской анчоус, сайра, скумбрия, мойва). Характерным для продукции, вырабатываемой из этих рыб, являются быстро иду- щие процессы автопротеолиза, что существенно ограничивает сроки хранения. Решение этой проблемы основывается на инги- бировании (замедлении) активности протеаз, что осуществляется при реализации одного из трех вариантов. Первый вариант — снижение температуры хранения до минус 18 — минус 20 °C. Рекомендуется следующий режим: 20—30 дней 184 при температуре минус 2 — минус 8 °C (в течение этого времени происходят просаливание и созревание), затем при температуре минус 18 — минус 20 °C в течение 6—11 мес. Указанные темпера- турные и временные пределы целесообразно применять для пре- сервов, срок хранения которых можно увеличить до 1 года. Широко применяют морозильное хранение деликатесной ма- лосоленой продукции из лососевых в различных полимерных упа- ковках, как правило, под вакуумом. При этом получает воплоще- ние идея развития глубокой переработки сырья и использования мелкой потребительской тары. Вторым вариантом является предварительная разделка сырья с удалением внутренностей, что позволяет на 30—40 % снизить про- теолиз и в 1,5 раза увеличить срок хранения пресервов из быстро- созревающих рыб. Третий вариант — использование ингибиторов протеолиза или гамма-радиации. В рыбной промышленности рекомендовано ис- пользование растительных ингибиторов, которые получают из от- ходов при переработке сои, картофеля, риса, фасоли и т. д. Инги- биторы протеолиза являются белками, связывающими активные центры пищеварительных протеаз рыб, в основном трипсина и химотрипсина. Поэтому в их присутствии гидролиз белка прохо- дит под преимущественным влиянием мышечных ферментов. Не- обходимой и достаточной дозой является та, которая обеспечивает 30—50%-ное замедление протеолиза и позволяет увеличить сроки хранения продукции в 1,5—2,5 раза. Ингибиторы существенно влияют на структуру мышечной ткани соленых рыб, ограничивая протеолиз миофибриллярных белков. Ингибиторы проявляют и антиокислительные свойства, что выражается в уменьшении количества вторичных продуктов окис- ления в соленой продукции по сравнению с контролем (табл. 4.18). 4.18. Содержание карбоимьвых соединений (в %) в тканях посоленной с применением ингибитора тихоокеанской сельди Срок хранения, мес | Из мороженого сырья | Из свежего сырья 3,0 74,1 49,8 3,5 87,7 54,9/25,5* 6,5 85,6 88,6 •Для соленой продукции из горбуши. Применение ингибиторов при посоле позволяет уменьшить количество соли в готовой продукции на 3—5 %. Технология получения ингибиторов достаточно проста, вос- производима в производственных условиях и включает следую- щие основные операции: экстракция в слабых кисло-солевых растворах; 185
высаливание (осаждение ингибитора) солью; отделение твердой фазы центрифугированием. Выход в зависимости от сырья составляет 2—15 %, срок хране- ния при температуре 0 — минус 5 °C — до полугода. Ингибитор содержит высокое количество цистина, способству- ющее его устойчивости к повышению температуры и изменению pH среды. Медико-биологические испытания позволили установить улуч- шение функционального состояния пищеварительных органов подопытных животных за счет проявления липотропного дей- ствия ингибиторов. Использование ингибиторов способствует со- хранению высокой белковой ценности рыбной продукции. Сравнительно недавно появились работы, посвященные влия- нию гамма-радиации на увеличение срока хранения пресервов из быстросозревающих рыб, например из кильки. При этом опреде- ляли общее число бактерий, количество споровых форм, а также аммонифицирующие, кислотообразующие, гнилостные, образую- щие индол формы. Установлено, что контрольные (необлучен- ные) пресервы по уровню общей обсемененности и качественно- му составу микрофлоры резко отличаются от облученных, в осо- бенности на поздних этапах хранения. В меньшей степени облучение влияет на содержание споровой микрофлоры, относительное количество которой с увеличением дозы облучения возрастает, а также на количество молочнокислых бактерий, отличающихся повышенной радиационной устойчивос- тью. Предельный срок хранения пресервов из кильки при темпе- ратуре О °C увеличивается при дозе облучения 0,1 рад-10-3 — 20 сут, 0,2 10“3 рад — 30 сут, 0,4—0,8 • 10 3 рад — более 90 сут. По- казано, что у-излучение в минимальных дозах задерживает гни- лостные процессы. Так, количество азота летучих оснований Ыл 0 в необлученных образцах и без антисептика достигает 84— 88мг/100г на 60—90-й день хранения; при облучении 0,1 рад та- кое же количество N„ 0 накапливается только на 120-й день хране- ния. Самое важное в данном случае — это то, что процесс созрева- ния в облученных пресервах протекает нормально: буферность после облучения 0,2—0,4 рад 10-3 на 90-е сутки хранения состав- ляет 90°, а в необлученных, но с антисептиком — 100°. Возможно увеличение продолжительности хранения пресервов из кильки не только при температуре О °C, но и минус 10 °C при дозе облучения 0,2—0,6 рад 10-3 (табл. 4.19). Облучение применяют и для уничтожения бацилл и сальмонелл в уже готовой рыбной продукции. Облучение рыбы дозой 0,25 рад • 10-3 вызывает значительные изменения белков по сравне- нию с необлученной рыбой. Исследование белков проводили на ос- новании анализа ИК-спектров, в частности анализа изменения пи- ковой интенсивности ИК-полос поглощения белка мышечной тка- ни облученной рыбы. Предполагают, что эти изменения могут быть 4.19. Продолжительность хранения облученных пресервов, сут Температура хранения, °C ~ 0_______10 С антисептиком 90 40 120 90 150 120 150 120 Без антисептика 60 10 120 90 150 120 150 120 связаны с разрывом водородных связей и являются реакцией белков рыбы на радиацию. Установлено, что минимальным изменениям подвергается рыба при облучении дозами до 0,25 рад 10-3. Таким образом, имеются перспективы в области увеличения сроков хранения быстросозревающих пресервов путем использо- вания гамма-облучения. Несмотря на то что этот способ пока не нашел широкого распространения, его преимуществом является экономия консервантов, а также расходов энергии при хранении рыбной продукции. Возможно применение комбинированных способов увеличе- ния продолжительности хранения, основанных на одновремен- ном действии гамма-облучения и ингибиторов протеолиза, что было показано в опытах с некоторыми морскими и пресноводны- ми рыбами. § 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИКОРНЫХ ПРОДУКТОВ Технологическая характеристика икры. Икра рыб находится в яичниках, имеющих форму симметрично расположенных парных, сплющенных с боков валиков, называемых ястыками. У одних рыб (например, у минтая) ястыки имеют гладкую поверхность, у Других (например, у сельди) — состоят из большого количества связанных между собой долек, расположенных перпендикулярно продольной оси ястыка. Форму ястыку придает соединительная ткань, включающая от- ложения жира. Массовая доля липидов тем больше, чем меньше степень зрелости ястыков, и достигает 30 % массы тела рыбы. 186 187
Икринки рыб разных видов различают по размерам. Наиболее крупной является икра лососевых (у кеты, чавычи — диаметром 5—7 мм, горбуши — 4—4,5, нерки и кижуча — 3—4 мм). Икринки осетровых несколько меньше (диаметром 2—5 мм), у океаничес- ких рыб они очень мелкие (у минтая — до 1 мм). При сортировке икру осетровых делят на крупную, среднюю и мелкую, причем крупная икра как более зрелая ценится выше, чем мелкая. Икру других видов рыб по размерам не подразделяют. Одним из важных технологических показателей икры является прочность оболочки, зависящая от стадии зрелости икры, свеже- сти сырья, способа первичной обработки (охлаждения, заморажи- вания). Прочность оболочки характеризуется сопротивлением ее на разрыв при раздавливании икринки. Свежая, доброкачествен- ная, зрелая икра имеет упругую оболочку. Недозрелая икра не- пригодна для приготовления зернистой икры. Ее, как правило, обрабатывают в ястыках. При сортировании икры-сырца лососевых в соответствии с техническими условиями в зависимости от состояния оболочки зерна ее направляют на приготовление продукции различного ка- чества. Так, например, для выпуска икры I сорта направляют зер- но с упругой оболочкой, рассыпчатое или с относительной рас- сыпчатостью. Для приготовления икры II сорта допускается ис- пользование зерна с ослабевшей оболочкой, покрытого слизью, плохо рассыпающегося. Зерно со слабой, мягкой, легко лопаю- щейся оболочкой для приготовления икры непригодно. Развитая икра (в III и IV стадиях зрелости) лососевых является ценным пищевым сырьем, так как содержит больше азотистых ве- ществ и меньше воды, чем мышечная ткань. Так, в икре лососе- вых количество белка достигает 26—28 % (в отдельных случаях — до 32%), воды —50—70%. В икре минтая и сельди содержится 15—25 % белка. Размеры ястыков зависят от вида и массы рыбы, а также от зре- лости. Так, масса зрелых ястыков у самок минтая и сельди дости- гает 20—30 %, у тихоокеанских лососей не превышает 20 % массы целой рыбы (соответствующие средние значения 10—11 %). На переработку направляют ястыки с икрой в III и IV стадиях зрело- сти. Выход таких ястыков при разделке всей поступающей на об- работку рыбы зависит от соотношения в уловах самок и самцов, их возраста, а также времени лова. Средний выход ястыков, при- годных для обработки икры, в процентах от массы поступающей на обработку рыбы составляет для тихоокеанских лососей 4—6, для минтая 5,6—7,5. У минтая, выловленного в Беринговом море, масса ястыков икры III и IV стадий зрелости колеблется от 19,5 до 201,2г. По внешнему виду и другим показателям ястыки минтая в зависи- мости от стадий зрелости характеризуются следующими признаками: 188 Абсолютная масса ястыков (в г) минтая юго-восточной части Татарского пролива в зависимости от стадий зрелости III 30^50 45 IV 30-90 54 IV-V 40-130 70 V—VI 35-55 40 IV—V—VI 60 ~ 90 75 III стадия зрелости — ястыки заполняют от ’/3 до */2 объема брюшной полости, упругие, светло- или ярко-оранжевые; на раз- резе видны мелкие непрозрачные икринки диаметром 0,6—1,0 мм; IV стадия зрелости — ястыки заполняют 2/з объема брюшной полости, упругие, оранжевые; на разрезе видны непрозрачные ик- ринки в основном диаметром 0,6—2 мм; V стадия зрелости—ястыки заполняют всю внутреннюю по- лость тела, светло-оранжевые или красные; икринки крупные, прозрачные, в середине ястыка — зрелые; VI стадия зрелости — ястыки пустые (икра выметана), дряблые, фиолетовые; иногда в ястыках остается небольшое количество мелких икринок. Икринки минтая имеют почти правильную шаровидную фор- му; длина большой оси 1,01—1,15 мм, малой — 0,86—0,98 мм. Более 50 % икринок в V—VI стадиях зрелости овулированы, имеют матовый стекловидный оттенок и называются стекловид- ными зернами. Они встречаются и в ястыках IV—V стадий зрело- сти, но в меньшем количестве (соответственно менее 25 и 50 %). При пробивке ястыков IV и IV—V стадий зрелости получается в среднем 86 % собственно икорной массы и 6 % пленок (от ясты- ков). Потери в виде полостной жидкости и крови достигают 8 %. Выход пробитой икры лососевых составляет 75—90 % массы ясты- ков. Замораживание ястыков не оказывает заметного влияния на выход икры. Увеличения массы пробитой икры лососевых и других видов рыб можно достигнуть, используя предварительную обработку яс- тыков препаратами протеолитического действия, в состав которых входят ферменты, гидролизующие оболочку ястыков, состоящую из белков соединительной ткани (коллагена). Развивается производство таких препаратов из гепатопанкреаса краба у нас в стране и за рубежом. Они имеют различные названия 189
(коллагеназа, дигестаза, морикраза и др.) и обладают не только коллагенолитической, но и высокой протеолитической активнос- тью. Применение их позволяет увеличить выход икры на 5—8 % за счет более полного извлечения икринок из ястыков. Проблемой являются инактивация протеаз и сохранение протаости оболочек икринок, которая решается применением ингибиторов протеоли- за, обработкой хлоридом калия, алюмокалиевыми квасцами или другими дубильными веществами, а также пастеризацией готового продукта при температуре 60—70 ”С. Технология приготовления зернистой лососевой икры. Из ясты- ков лососевых готовят зернистую икру. Технологическая схема из- готовления зернистой лососевой икры приведена на рисунке 4.8. Рыбу-сырец транспортируют и хранят до разделки в ящиках с послойной пересыпкой льдом при высоте слоя льда не более 0,4 м. Допускается хранить рыбу с икрой в бункерах с льдоводяной сме- сью при соотношении рыбы и смеси 1:1. Высота лвдоводяной смеси и рыбы составляет 0,6— 1,6 м и зависит от конструкции бун- кера. Продолжительность хранения рыбы, охлажденной льдом, с момента вылова до разделки для выемки ястыков не должна пре- вышать 8 ч. При температуре окружающего воздуха не выше 15 "С разрешается хранить и перевозить рыбу без охлаждения льдом не более 2 ч. Известно, что в теле живой рыбы икра стерильна. Для предотвращения загрязнения ее микрофлорой рекомендуется сна- чала вынимать ястыки, а затем внутренности. Извлеченные ястыки помещают в сетчатые корзины или ящи- ки вместимостью 6—8 кг, высотой слоя не более 6 см. Емкости с икрой немедленно подают в икорный цех и сортируют по качеству на I и II сорта. Затем ястыки ополаскивают холодной (температу- рой 0—5 ”С) пресной водой для удаления пленок, сгустков крови и других загрязнений и направляют на охлаждение для закрепления зерна. Для этого используют солевой раствор плотностью 1120— 1160 кг/м3 и температурой минус 2 — минус 3 “С в течение 3 мин. После охлаждения до температуры 0—3 "С ястыки укладывают на перфорированные лотки, выдерживают в течение 5—10 мин для стекания воды и направляют на пробивку. Ястыки пробивают для отделения зерна от соединительной ткани. Икру собирают в сетчатые корзины и направляют на посол. При посоле икры используют поваренную пищевую соль выс- шего сорта или «Экстра». Для изготовления тузлука применяют соль любой крупности помола; подкрепляют солевой раствор (туз- лук) в процессе посола икры. Для посола икры применяют соль, хранившуюся только в упакованном виде. Солевой раствор (тузлук), используемый для посола икры, дол- жен иметь плотность не менее 1200 кг/м3; обязательными опера- циями являются кипячение раствора в течение 25—35 мин, филь- трование, охлаждение и отстаивание в течение 3—10 сут. Посол осуществляют порциями по 20 кг в течение 3—22 мин в Рис. 4.8. Технологическая схема изготовления лососевой зернистой икры 190
зависимости от вида икры, ее качества, размера, а также темпера- туры солевого раствора и необходимого содержания соли. Соот- ношение икры и тузлука должно быть не менее 1 : 4. Окончание процесса посола определяют по следующим орга- нолептическим признакам: при раздавливании икринки между пальцами содержимое ее не разбрызгивается и не расплывается по пальцу, а держится в виде капли; содержимое икринок не имеет кровяного цвета; слегка сжатые в кулак зерна икры после разжатия пальцев сво- бодно отделяются одно от другого. Содержание соли в готовой зернистой икре I сорта 4—6 %, II — 4-7%. После посола тузлук отделяют в течение 5—10 мин и в икру вносят антисептики, масло и глицерин. Для этого на стол подают порцию икры и к ней в необходимом количестве (из расчета со- держания в готовой икре уротропина и сорбиновой кислоты по 0,1 %) добавляют смесь антисептиков (в соотношении 1:1), рав- номерно распределяя по поверхности икры. Ранее в качестве антисептиков использовали смесь буры и уротропина. Применение буры при изготовлении лососевой зер- нистой икры вызывало резкие возражения со стороны гигиенис- тов. Исследования, проведенные в ТИНРО (Леванидов, 1969), по- казали, что буру можно заменить сорбиновой кислотой или бензо- атом натрия. Смесь их с уротропином в соотношении 1:1 по ан- тисептическим свойствам оказалась идентичной смеси буры с уротропином. Сроки хранения икры с даты изготовления при температуре минус 4 — минус 6 °C (в месяцах, не более) Баночная: с антисептиками 12 без антисептиков 4 Бочковая: с антисептиками 8 без антисептиков 2 Технология приготовления зернистой икры осетровых рыб (рис. 4.9). Живых осетровых рыб транспортируют и хранят до раз- делки в прорезях, буксируемых самоходными судами. Сроки дос- тавки живых осетровых рыб на обрабатывающее предприятие с момента вылова: летом — 3 сут, весной и осенью — 4 сут. Икорные продукты изготовляют из развитых (в III и IV стадиях зрелости) ястыков белуги, калуги, осетра, шипа, севрюги, полу- ченных при разделке живой рыбы. Живую рыбу оглушают и обескровливают, промывают проточ- Рис. 4.9. Технологическая схема изготовления зернистой икры осетровых рыб ной водой, тщательно протирают щеткой брюшко для удаления слизи. Затем разрезают брюшко рыбы посередине по направле- нию от головы (начиная немного выше грудных плавников) к хво- сту, заканчивая разрез на расстоянии 3—4 см от анального отвер- стия, не допуская порезов позвоночника. 192 193
Вынимают ястыки и сортируют их по качеству, затем немед- ленно пробивают на грохотках с ячеей размером от 10—10 до 12— 12 мм (в зависимости от вида и размера икры). Крупные ястыки перед пробивкой разрезают со стороны пленки на несколько час- тей. Ястыки от каждой белуги, калуги, осетра и шипа пробивают отдельно и собирают икру в отдельные вазы. Ястыки севрюги про- бивают по нескольку штук вместе, подбирая икру по цвету и каче- ству. Пробитую икру сортируют по цвету, размеру и качеству (проч- ности оболочки, вкусу и запаху) и немедленно направляют на промывание. При большом поступлении икры-сырца пробитую икру до переработки хранят в закрытых крышками емкостях при температуре плюс 2 — минус 1 “С не более 8 ч. Икру промывают в чистой охлажденной воде, осторожно пере- мешивая ее с водой, а затем сливают последнюю вместе с всплыв- шими примесями через край емкости. Продолжительность про- мывания икры не более 30 с. Соотношение икры и воды 1 : 2, тем- пература воды 5—10°С. В исключительных случаях при наличии в икре большого ко- личества кровяных сгустков и пленок ее промывают 2 раза. Промытую икру переносят на решето для стекания оставшейся воды. Продолжительность выдерживания икры на решете состав- ляет 3 мин. После этого икру направляют на посол. Посол осуществляют порциями не более 10 кг. Для посола икры используют сухую мелкую соль сорта «Экстра» или высшего сорта помола № 0 с добавлением или без добавления антисептика. Окончание посола икры определяют по следующим органолеп- тическим признакам: прежде всего по наличию белых полосок на оболочке икринок; кроме того, при раздавливании икринок меж- ду пальцами их содержимое не должно растекаться; наконец, ик- ринки теряют липкость и становятся разбористыми, т. е. приобре- тают рассыпчатость. Содержание соли в готовой зернистой икре от 3,5 до 5,0 %. По окончании посола отделяют икру от тузлука на решете, затем фа- суют в банки. При фасовании икры в банки с надвигающимися крышками их наполняют икрой одного передела так, чтобы по- верхность уложенной в банки икры после отжима крышек на них выступала выше края над корпусами банок при вместимости ба- нок 1340см3 — на 1,5—2,0см, 388см3 —на 0,7—1,0, менее 388 см3 — на 0,5 см. Закрывают банки крышками так, чтобы стрелки на крышках и корпусе банок совпадали, нажимают на крышки равномерно по всей поверхности икры, помещают банки под пресс и отжимают для удаления из них воздуха, избытка тузлука, а также для уплот- нения икры. Для этого банки ставят ребром на наклонную решет- ку и выдерживают в течение 10—20 мин. Равномерную осадку икры и отделение из банок тузлука проводят следующим образом. Осаждают на банках крышки, ставят их колонками по 2—5 шт. на чистые столы в охлаждаемом помещении и выдерживают в тече- ние 1—2 ч, затем снова осаждают крышки и протирают банки чи- стой салфеткой. Далее устанавливают банки в колонки, помещая банки, находившиеся ранее наверху, вниз, а банки, находившиеся внизу, — наверх. Вторично выдерживают банки в колонках не ме- нее 6 ч, после чего снова осаждают крышки и протирают банки чистой салфеткой. Необходимая в каждом случае продолжительность выдержива- ния банок с икрой зависит от вида и качества икры. Резиновые кольца надевают на банки с икрой так, чтобы кольцо равномерно и плотно обтягивало стык крышки с корпусом банки. В случае фасования икры в герметически укупориваемые банки их наполняют посоленной икрой доверху с таким расчетом, чтобы крышки плотно прилегали к поверхности икры, накрывают банки крышками и укупоривают. Продолжительность охлаждения банок с икрой до упаковыва- ния и отгрузки с предприятия не менее 2 сут при температуре ми- нус 2 — минус 4 °C. При изготовлении зернистой пастеризованной икры из икры- сырца разделку рыбы, выемку, пробивку и сортирование ястыков, сортирование пробитой икры, промывание икры холодной водой, посол, стекание тузлука проводят аналогично технологии приго- товления зернистой икры. Банки и крышки, предназначенные для фасования, прогревают при температуре 100—105 °C в течение 15—25 мин, затем охлаж- дают. Икру фасуют в стеклянные банки вместимостью 38, 68 и 130 см3, а также в металлические — вместимостью 95 см3. При фасовании икры в банки ее поверхность должна быть ниже краев банок: в банках вместимостью 38 и 68 см3 —на 2— 3 мм; 95 и 130 см3 — на 4—5 мм. Банки с икрой немедленно накрывают крышками и гермети- чески укупоривают на вакуум-закаточной машине с таким расче- том, чтобы остаточное давление в банках с икрой было не менее 59994,9 Па (450 мм рт. ст ). Затем банки устанавливают в один ряд в перфорированные ме- таллические противни и направляют на пастеризацию. Время от начала фасования икры до ее пастеризации должно быть не более 2 ч. При задержке пастеризации укупоренные банки с икрой хра- нят не более 6 ч при температуре минус 2 — плюс 2°С. Сетчатые противни с банками погружают в пастеризатор при температуре воды в пастеризаторе плюс 60 ± 1 °C. Соотношение массы воды и банок с икрой в пастеризаторе 5:1. Продолжительность выдерживания банок с икрой в пастериза- торе следующая: 105 мин —для банок вместимостью 38 см3, 194 195
120мин—для банок вместимостью 120см3, 145мин —для банок вместимостью 95 см3, 180 мин — для банок вместимостью 130 см3. После пастеризации банки с икрой выгружают и охлаждают во- дой температурой 16—18 °C в течение 15—20 мин. Охлаждение и выдерживание банок с икрой проводят при тем- пературе минус 2 — минус 4 °C в течение не менее 1 сут. Срок хранения зернистой икры осетровых рыб с даты изготовления при температуре минус 2 — минус 4 '€ (в месяцах, не более) Без антисептиков: осетровая и белужья 2,5 севрюжья 2,0 С антисептиком: осетровая и севрюжья 4,0 белужья 6,0 Пастеризованная без антисептиков: фасованная в стеклянные банки 8,0 фасованная в металлические банки 10,0 Пастеризованная с антисептиками 12,0 Изготовление соленой пробойной икры из минтая. Технологичес- кая схема изготовления соленой пробойной икры из минтая при- ведена на рис. 4.10. Перед разделкой рыбу тщательно промывают водой для удаления слизи и других поверхностных загрязнений. Разделывают рыбу вручную или на машинах. При разделке рыбы не допускаются нарушение целостности ястыков, повреждение кишечника и желчного пузыря, загрязне- ние ястыков слизью, кровью, желчью и чешуей. Извлеченные яс- тыки собирают в чистые емкости, одновременно сортируя их. При сортировании отделяют непригодные для переработки, недораз- витые и перезревшие ястыки, а также ястыки с неестественной окраской, кровоподтеками и посторонним или порочащим запа- хом. Рассортированные ястыки по возможности сразу направляют на переработку. Продолжительность хранения ястыков до перера- ботки не более 1,5 ч при температуре в помещении не выше 15 °C. Ястыки моют в проточной или сменяемой пресной воде с тем- пературой не выше 15 °C. При обработке на судах допускается ис- пользование чистой холодной морской воды. Продолжительность мойки ястыков в сменяемой воде во избе- жание набухания икры не более 2—3 мин. При машинной обработке мойку ястыков совмещают с охлаж- дением. Для мойки и охлаждения ястыков используют охлажден- ный солевой раствор плотностью 1120—1140 кг/м3. Промытые ястыки укладывают на 10—20 мин в перфорирован- ные емкости для удаления излишков воды и направляют на про- бивку ручным или машинным способом. Пробитую икру толщи- ной слоя не более 10 см собирают в чистую посуду и направляют на посол. Рис. 4.10. Технологическая схема изготовления соленой пробойной нкры из минтая Для посола икры используют смесь поваренной соли и бензо- ате натРия- Для приготовления посольной смеси из расчета на 100 кг икры берут 19 кг соли и 0,1 кг бензоата натрия. Перед приготовлением посольной смеси соль прокаливают до температуры 120 °C и охлаждают. Смесь равномерно распределя- ют по поверхности икры и тщательно перемешивают до полного растворения. Продолжительность посола составляет 15—30 мин и зависит от качества икры и температурных условий посола. В процессе посола образуется тузлук, икра становится более светлой окраски и разжижается, но в дальнейшем постепенно гус- 196 197
теет. К концу просаливания икра перестает приставать к мешалке и при извлечении из посольной емкости отделяется пластами. Излишки тузлука, образовавшиеся в процессе посола, отделя- ют в посольных емкостях. После отделения тузлука икра должна быть рассыпчатой. После посола икру инспектируют для удаления посторонних включений (зеленых икринок, сгустков крови, кусочков пленок и др.), затем тщательно перемешивают для выравнивания консис- тенции. После этого в икру добавляют рафинированное растительное масло (кукурузное, подсолнечное, арахисовое или соевое). Масло предварительно прокаливают при температуре 160 "С и охлажда- ют. На 100 кг икры расход масла составляет 0,6 кг. Растительное масло тщательно перемешивают с икрой, затем фасуют икру в банки, заполняя их доверху, чтобы крышки приле- гали к поверхности, а в банках не осталось воздушной прослойки. Упакованные в картонные ящики банки с икрой хранят в холо- дильнике при температуре минус 2 — минус 6 "С. Продолжитель- ность хранения до 5 мес. Технология приготовления вяленой ястычной икры и пастообраз- ных икорных продуктов. Для производства вяленой ястычной икры минтая используют свежие, мороженые ястыки. Ястыки сортиру- ют по размерам и направляют на посол в холодном насыщенном солевом растворе плотностью 1200 кг/м3 с добавлением сахара при соотношении масс ястыков и солевого раствора 1:2. Продолжи- тельность посола 1—3 ч в зависимости от размера ястыков. Содер- жание соли в ястыках должно быть не более 3 %. После посола ястыки помещают в чистые емкости и заливают небольшим количеством тузлука, в который предварительно вне- сено 2—3 % сахара. Ястыки выдерживают в течение 10—20 сут в охлажденном помещении для выравнивания их солености и со- зревания. Перед вялением ястыки отмачивают с целью удаления избытка соли и опреснения поверхностных слоев икры в чистой холодной воде или слабом солевом растворе. Содержание соли в отмочен- ных ястыках должно быть 2,5—3,5 %. Вяление ястыков осуществляют при температуре 20—28 °C. Продолжительность вяления ястыков 60—96 ч до содержания воды в готовом продукте не более 32 %. В нерестовый период до 45 % ястыков относится к «перезрев- шим», малопригодным для получения высококачественной соле- ной пробойной икры. Однако по своим качественным показате- лям перезревшие ястыки относятся к пищевому сырью и могут быть использованы для приготовления пищевых продуктов. Для приготовления паст и паштетов используют икру и жел- точную массу. Мороженые ястыки размораживают до температу- ры минус 5 °C и тонко измельчают. Затем эту массу центрифуги- руют с целью отделения желточной массы от оболочек или гомо- генизируют целиком. Операция «концентрирование» позволяет снизить количество сливочного маргарина, играющего роль пластификатора. Концен- трирование осуществляют в сублимационной сушилке при темпе- ратуре полок 35 °C до содержания воды 70—75 %. Температура за- мораживания минус 30 “С. Затем к концентрированной массе добавляют поваренную соль и сливочный маргарин, перемешивают и упаковывают в банки. Банки закатывают и пастеризуют при температуре 80 °C в течение 60 мин. В результате получают два вида продукта: из желточной мас- сы — кремообразную пасту, из ястыков — паштет, обладающие приятным икорным вкусом. Срок хранения этой продукции при температуре минус 5 °C — 6 мес. Изменения химического состава икры при хранении. В процессе хранения органолептические показатели икорных продуктов из- меняются. Органолептические изменения выражаются в появле- нии кислого или горького вкуса и ослаблении консистенции икры за счет того, что оболочки теряют прочность, эластичность. В ре- зультате выделяется густая клейкая жидкость, скапливающаяся на дне емкости (отстой). Причиной изменения органолептических свойств икры являет- ся распад белков, липидов и гликогена под действием ферментов и микроорганизмов. При этом в икре накапливаются небелковые азотистые веще- ства, в том числе летучие основания. Установлено, что при содер- жании азота летучих оснований в икре более 30 мг/100 г она ста- новится недоброкачественной. Липиды икры при хранении гид- ролизуются, а при длительном хранении способны окисляться. В результате распада белков, липидов и углеводов в икре возра- стает содержание растворимых в воде органических и фосфорной кислот. Доброкачественная икра лососевых имеет кислотность (в мт КОН на 1 г икры) не более 3. Возникновение и усиление привкуса горечи в икорных продук- тах объясняется окислением жира, автолитическим расщеплением липопротеиновых комплексов, фосфолипидов и нуклеотидов. Распад белков, липидов и гликогена, изменение органолепти- ческих свойств для различных видов икорных продуктов протека- ют с различной скоростью, чем объясняется различие в сроках хранения икорных продуктов. Стойкость икры при хранении за- висит от способа ее приготовления, упаковки, санитарно-микро- биологических условий ее производства. Технологический процесс переработки икры на всех этапах связан с применением ручного труда. Поэтому к помещениям, оборудованию и обработчикам предъявляются особые требования. Большое значение имеют чистота воздуха, качество воды, исполь- 198 199
зуемой для промывания как икры, так и посолочных емкостей и устройств. Использование в производстве икорных продуктов консерви- рующих веществ, плотной упаковки, холодильного хранения спо- собствует отмиранию наименее стойких неспоровых видов микро- организмов, замедлению развития другой микрофлоры. Микро- флора икры включает в себя более 80 видов различных микроорга- низмов, многие из которых обладают способностью разлагать белки, липиды, вызывать глубокие изменения и порчу икры при хранении. Видовой состав микрофлоры весьма разнообразен. Преобладают палочковидные мезофильные сапрофиты, погибающие при 50 “С, а также споровые формы. Наиболее часто встречаются Е. coli, Proteus vulgaris, Pseudomonas fluorescens, Вас. mycoides, Micrococcus Candidas, Sarcina lutea и др. Анаэробные споровые микроорганизмы даже в случае высокой общей обсемененности не были обнаруже- ны. Кроме бактерий в только что приготовленной икре обнаружены актиномицеты, дрожжевые и микроскопические грибы. При хранении зернистой икры при температуре минус 2 — ми- нус 4 °C происходит снижение численности содержащихся в ней микроорганизмов; видовой состав становится более однообраз- ным и представлен различными видами рода Micrococcus. Пороки икры. Белые включения. Белые кристаллические вклю- чения возникают в зернистой икре осетровых в результате гидро- лиза белка и состоят в основном из тирозина и других аминокис- лот, которые, обладая малой растворимостью, выделяются на по- верхности икринок. Появление белых включений связано с качеством икры-сырца, соленостью икры, температурой и сроками хранения после пасте- ризации. Ко времени появления белых включений пастеризован- ная икра обычно уже оказывается испорченной в связи с дефекта- ми вкуса. Горечь. Горечь в зернистой икре лососевых и осетровых, паюс- ной икре осетровых возникает главным образом из-за высокотем- пературного хранения и применения недостаточно качественной соли с большим содержанием солей кальция и магния. Способ- ствуют образованию горького вкуса кокки и микроскопические грибы. Запах с оттенком сероводорода. Возникновение такого дефекта возможно в лососевой зернистой икре с низким содержанием по- варенной соли, особенно если не применялись антисептики или икра в течение нескольких суток после такого слабого посола на- ходилась без достаточного охлаждения. При слабом запахе воз- можно устранение дефекта путем проветривания икры, разложен- ной тонким слоем. В течение нескольких часов слабый запах ис- чезает. При более сильном запахе икру промывают в тузлуке и немедленно реализуют. Запах и привкус металла. Дефект возникает вследствие разру- шения внутреннего лакового покрытия банок с неподвижными крышками и крышек стеклянных банок с пастеризованной икрой. Упаковка икры под вакуумом в мелкую тару защищает продукт от этого дефекта. Затеки. Дефект характерен для зернистой икры лососевых и осетровых. Если крышку банки с зернистой икрой осетровых не- достаточно туго отжали (оставили в банке воздух), на зеркале икры образуется участок из неподпрессованных верхних зерен. Икра в этом месте вскоре ослабевает, становится мокрой, приоб- ретает затек, затем плесневеет. При вскрытии банок и бочек с ик- рой для контроля качества появляются затеки — лужицы икорной жидкости, вытекшей из икринок с лопнувшими оболочками. С целью недопущения такого рода дефекта следует избегать преж- девременного вскрытия бочек и банок с икрой. Икорная корка. У зернистой икры лососевых при снижении закладки растительного масла по сравнению с нормой или отсут- ствием его может образоваться корка под верхним днищем бочки. Икорная корка может возникнуть и при длительном хранении па- юсной икры осетровых в бочках при недостаточно низкой темпе- ратуре. Перед реализацией икру в такой бочке следует зачистить от корки. Ликвидировать небольшую корку в лососевой икре можно, перевернув бочки днищем вверх за 5—10 сут до реализа- ции икры. Лопанец. Это икринки, у которых оболочка, ослабевшая под действием автолиза (или перезревшая, недозревшая), а также от длительной тряски и других механических воздействий, лопнула. Количество лопанца в икре определяется соответствующей техни- ческой документацией. Для предупреждения лопанца следует свое- временно вынимать ястыки из рыбы. Предупреждению лопанца способствуют высокое качество тары, хранение при низких темпе- ратурах и т. д. Острота. Это слабовыраженная начальная степень скисания икры. Небольшая острота ощущается главным образом как оста- точный вкус (послевкусие). Отстой. Отстой жидкости в икре образуется из содержимого, вытекшего из икринок-лопанцев (желточная масса). Значитель- ное количество отстоя характерно для сильно задержанной лосо- севой икры. Сократить количество отстоя можно, используя фасо- вание икры в мелкую тару. Скисание. Чаще других скисает зернистая лососевая икра. При- чина скисания икры всегда связана с ее сильным бактериальным загрязнением. Ускоренному скисанию икры способствуют несвое- временное консервирование, плохие санитарные условия, отсут- ствие или недостаток антисептика, хранение при недостаточно низких температурах и т.д. Главными возбудителями являются бактерии группы E.coli и близкие к ним по свойствам Bact. lactis 200 201
aerogenes, а также Bact. ruber и Pseudomonas fluorescens. В началь- ных стадиях появляется только привкус, специфичный для скис- шего продукта, кислый запах отсутствует. При развитии дефекта специфичный привкус переходит в более ощутимый кислый вкус, что сопровождается появлением неприятного запаха. Меры профилактики заключаются в своевременности консер- вирования икры, соблюдении санитарных условий ее обработки и упаковки и др. Контрольные вопросы и задания I. Чем различаются способы посола рыб? 2. Каковы требования к поваренной соли? 3. В чем состоит физико-химическая сущность просаливания? 4. Каковы физические и химические изменения мышечной ткани рыбы при посоле и хране- нии? 5. В чем состоит сущность созревания соленой рыбы? 6. Чем отличается производство соленой пробойной икры от производства вяленой? Глава 5 СУШКА, ВЯЛЕНИЕ И КОПЧЕНИЕ Сушка, вяление и копчение как самые распространенные спо- собы обработки рыбы имеют много общего. §1. СУШКА И ВЯЛЕНИЕ Сушкой называют процесс удаления из материалов любой жид- кости, в результате чего увеличивается относительное содержание сухой части. При сушке влажных материалов, в том числе пище- вых продуктов, удаляется главным образом вода, поэтому под сушкой понимают процесс обезвоживания материалов. Теоретические основы сушки. Принципы обезвоживания и ме- тоды сушки материалов различны. По энергетическому признаку можно выделить два основных принципа обезвоживания: 1) удаление воды из материала без изменения ее агрегатного состояния, т. е. в виде жидкости; 2) удаление воды с изменением ее агрегатного состояния, т. е. при фазовом превращении жидкости (льда) в пар. Первый принцип обезвоживания может быть осуществлен ме- ханическим методом (прессование, центрифугирование, фильтра- ция) или при контакте влажного материала с веществами, имею- щими более низкий потенциал переноса (контактный массооб- мен). Второй принцип сушки связан с затратой теплоты на фазовое превращение воды. В большинстве случаев эта теплота сообщает- ся материалу извне известными способами — кондукцией, кон- векцией, радиацией и т. д. Такая сушка называется тепловой. Применение отдельных принципов обезвоживания и методов сушки обусловлено энергией связи с материалом. Очевидно, если агрегатное состояние воды не изменяется, то может удаляться только вода, менее прочно связанная с материалом. При этом ме- тоде энергия затрачивается в основном на преодоление гидравли- ческого сопротивления тела. При изменении агрегатного состоя- ния воды скорость сушки в большей мере зависит от прочности связи воды с материалом. В этом случае энергия затрачивается как 203
на преодоление силы этой связи, так и на теплоту парообразова- ния. Влияние различных факторов на процесс сушки. В тканях рыбы вода распределена между пучками волокон, отдельными волокна- ми и в самих волокнах. При осмотическом, механическом или тепловом воздействии вода проникает через оболочки со скорос- тью, зависящей от этого воздействия, а также от формы связи воды с тканями. По классификации акад. А. П. Ребивдера, основанной на коли- честве энергии, необходимой для разрушения различных видов связи, формы связи воды с материалом подразделяют на механи- ческую, физико-химическую и механическую. При химической связи вода входит в состав вещества в опреде- ленных количественных соотношениях. Химически связанная вода исключительно прочно связана с материалом и может быть удалена из него только при химическом взаимодействии или при особой интенсивной тепловой обработке (прокаливании). При сушке пи- щевых продуктов химически связанная вода не удаляется. Различают два вида физико-химической связи воды с веще- ством. 1. Адсорбционно связанная вода. Ткани рыбы можно рассмат- ривать как полидисперсные системы, в которых вода представляет собой дисперсную среду, а органические и неорганические веще- ства с различной степенью дисперсности — коллоидные тела. Ад- сорбция воды связана с дисперсными частицами коллоидных тел за счет свободной поверхностной энергии. Присоединяя опреде- ленное количество воды, коллоидное тело выделяет некоторое ко- личество энергии, увеличиваясь в объеме. Однако общий объем набухшего тела меньше суммы объемов коллоидных тел и погло- щаемой воды. Процесс поглощения телом адсорбционной воды называется гидратацией. Для удаления воды из материала необхо- димо предварительно перевести ее в парообразное состояние. Среднее количество адсорбционно связанной воды в свежей рыбе составляет около 6 % массы рыбы, или 24 % абсолютно сухого ве- щества. 2. Осмотически связанная вода. Это вода, находящаяся в замк- нутых ячейках, как поглощенная осмотически сложно построен- ной мицеллой, так и иммибилизованная — структурная, захвачен- ная при формировании геля; характеризуется малой энергией свя- зи. Механически связанная вода может быть удалена из продукта механическим способом. Различают три вида механической связи воды: 1) вода макрокапилляров: часть воды находится в капиллярах (порах), средний радиус которых больше 10-5 см. Давление пара воды над мениском капилляров не отличается от давления пара над свободной поверхностью воды. Вода заполняет сквозные мак- рокапилляры только при непосредственном соприкосновении с ними; 2) вода микрокапилляров: вода заполняет узкие поры, средний радиус которых меньше К)-5 см. Жидкость заполняет любые мик- рокапилляры не только при непосредственном соприкосновении, но и путем сорбции из влажного воздуха и перемещается в теле в виде жидкости или пара; 3) кроме капиллярной, механически удерживается вода на по- верхности рыбы, которая при большой удельной поверхности (для мелкой рыбы) может составлять 0,5—1,0 % общего содержания. Приблизительно соотношение воды по формам связи у свежей рыбы составляет в процентах от общего содержания: вода микро- капилляров и смачивания — около 7; химически связанная адсор- бционная — около 23; осмотическая вода и вода макрокапилля- ров — около 70. Капиллярная и поверхностная вода обладает наименьшей энергией связи с материалом, поэтому ее условно называют сво- бодной в отличие от связанной, к которой относятся химически связанная, адсорбционная и осмотическая. В процессе сушки из рыбы в первую очередь удаляется свободная вода (поверхностная и вода макрокапилляров), а затем — микрокапилляров, осмоти- ческая и адсорбционная. Рыбное сырье относится к влажным и гидрофильным материа- лам, в которых при сушке наблюдают все виды перемещения воды, обусловленные действием диффузионно-осмотических и капиллярных сил. При наличии разницы температур (температурного градиента) в отдельных местах капиллярно-пористого тела вода будет пере- мещаться по направлению потока теплоты по следующим трем причинам: 1) за счет термодиффузии, так как в объеме жидкости, имею- щем более высокую температуру, движение будет происходить бо- лее интенсивно, чем в объеме более холодной жидкости; 2) с повышением температуры поверхностное натяжение жид- кости уменьшается, за счет чего уменьшаются и капиллярные силы. Поэтому жидкость в капилляре будет перемещаться от уча- стка более нагретого к холодному (движение жидкости за счет раз- ницы температур называется термовлагопроводностью); 3) в капилляре, заполненном жидкостью, имеются пузырьки воздуха, которые при повышении температуры расширяются и проталкивают жидкость по направлению потока теплоты. При низких температурах сушки рыбы (вяление, холодное коп- чение, сушка) температурный градиент невелик, поэтому термо- влагопроводность почти не оказывает влияния, а передвижение воды происходит за счет градиента влажности. При высоких температурах сушки (например, при горячем копчении) термовлагопроводность, направленная от поверхности 204 205
к внутренним слоям, играет заметную роль при перемещении воды. В процессе холодной сушки (температура не выше 40 °C) дви- жение воды в рыбе основано на диффузионно-осмотических про- цессах, причем вода из внутренних слоев рыбы движется к повер- хности в виде жидкости. При этом в первую очередь уменьшается количество воды в поверхностных слоях рыбы (за счет испарения ее), нарушается осмотическое равновесие в теле рыбы и вода из более глубоких слоев передвигается к поверхности. Движение пара с поверхности рыбы в окружающий воздух че- рез неподвижный (пограничный) слой у поверхности рыбы назы- вается внешней диффузией. Она происходит при наличии разни- цы между величинами давления пара у поверхности и парциаль- ным давлением пара в окружающей среде. Скорость внешней диффузии зависит от температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Движение воды из внутренних слоев к поверхностным слоям называется внутренней диффузией. Скорость внутренней диффу- зии в рыбе зависит от химического состава и гистологического строения рыбы, градиента влажности, температуры сушки и не зависит от относительной влажности и скорости движения возду- ха. Проводником воды из внутренних слоев рыбы к поверхности является главным образом рыхлая соединительная ткань. Если скорость внутренней диффузии меньше скорости внеш- ней диффузии, то поверхность высушиваемого объекта быстро высыхает, причем образующаяся корочка замедляет поступление новых порций воды на поверхность; в результате этого процесс сушки приостанавливается. Взаимодействие влажного материала с окружающим воздухом может происходить в двух направлениях: если парциальное давление пара у поверхности материала Рм больше, чем парциальное давление пара в воздухе (Ры >/’„), то будет происходить процесс испарения (десорбция); если Рм < Р„, то материал будет увлажняться за счет поглоще- ния пара из окружающего воздуха. Сушка считается законченной, когда наступает динамическое равновесие и Рм = Рп; влажность материала, соответствующая это- му периоду, называется равновесной влажностью Wp. Наглядно представить кинетику процесса сушки и скорость его протекания позволяют кривые сушки и скорости сушки, для построения кото- рых использованы экспериментальные и аналитические данные. Анализ типичной кривой сушки показывает, что в начале про- цесса, т. е. в период подогрева продукта, линия сушки имеет ха- рактер кривой, затем влажность изменяется по прямой линии и процесс характеризуется постоянной скоростью сушки (1 период). При этом происходит удаление свободной воды и давление пара над продуктом равно давлению пара чистой жидкости, испаряю- щейся в тех же условиях. Количество воды, поступающей из внут- ренних слоев, полностью преобразуется в пар и удаляется с повер- хности материала. Период постоянной скорости сушки длится до достижения критической влажности W*. После этого начинается II период — период падающей скорости сушки. Линия сушки на этом участке представляет собой кривую. Форма кривой зависит от характера связи влаги с материалом, структурно-механических характеристик его, т. е. от условий перемещения влаги внутри продукта. Заканчивается кривая сушки при достижении равновес- ной влажности продукта Величина равновесной влажности зависит от парциального давления пара в воздухе Рп или, иначе говоря, от его относитель- р ной влажности ф=-рП-, где — давление насыщенного пара при данной температуре. Кривая скорости сушки показывает изменение интенсивности влагопереноса при различных значениях влагосодержания про- дукта. Вертикальная прямая представляет собой период подогре- ва, в течение которого скорость сушки увеличивается от нуля до максимального значения. Горизонтальная прямая соответствует постоянной скорости сушки. От точки К1( которая отражает кри- тическую влажность, начинается кривая падающей скорости. Периоды постоянной и падающей скорости сушки принципи- ально различаются. Период постоянной скорости сушки связан с процессом внешней диффузии, т. е. испарения влаги с поверхнос- ти продукта. Эффективность сушки в этот период зависит от ко- личества теплоты, подведенной к продукту, и влажности воздуха и практически не зависит от скорости внутренней диффузии. Период падающей скорости сушки более сложен, так как во время его протекания интенсивность сушки предопределяется внутренней диффузией связанной в продукте воды. Существенное влияние в этот период на интенсивность сушки оказывают свой- ства, состав, размеры и форма продукта. В сушильной практике и технологии влажность материала обычно рассматривается по отношению к массе абсолютно сухого вещества, которая в процессе сушки остается неизменной. Переход от влажности Wc, рассчитанной по отношению к су- хому материалу, к влажности IT*, рассчитанной по отношению к общей массе материала, описывается формулой = w‘ 100%. 100 В данной главе, если не оговорено иначе, под терминами «со- держание воды», «влажность материала» и т. д. имеется в виду 1КС, 206 207
которую можно определить по формуле w' .100%. 100-Ш Как правило, 1КС называют абсолютным содержанием воды в материале (рыбе) и часто обозначают Жа; W* именуют относи- тельным содержанием воды в материале и обозначают W. Внешним проявлением воздействия сушки является изменение массы рыбы. Зная массу рыбы до сушки и начальную влажность целой рыбы, можно по изменению массы определить содержание воды в рыбе в любой момент сушки по формуле ж^аоо+и'р-юо, где И7— влажность рыбы в данный момент сушки, %\ т\ — масса рыбы в тот же мо- мент сушки, г; — влажность рыбы до сушки, %; т2 — масса рыбы до сушки, г. Механизм движения воды при сушке соленой рыбы исследован на основании данных по распределению воды и соли на разном расстоянии от поверхности образцов в различные периоды сушки. Соленая рыба в процессе сушки имеет на поверхности мень- шую влажность, чем во внутренних слоях мышечной ткани. При сушке в период постоянной скорости значительно уменьшается количество воды в поверхностном слое. В период падающей ско- рости сушки поверхностный слой теряет небольшое количество воды, в то время как во внутренних слоях отмечается значитель- ное уменьшение количества воды. Уменьшение количества воды в мышечной ткани рыбы сопро- вождается увеличением концентрации поваренной соли. Согласно анализу данных табл. 5.1 в процессе сушки соленой рыбы жид- кость перемещается из внутренних слоев в поверхностные в виде раствора соли. На поверхности рыбы вода испаряется, а концент- рация соли постепенно увеличивается. Затем, когда испарение возрастает во внутреннем слое, концентрация в нем соли начина- ет также увеличиваться. 5.1. Содержание соли мышечной ткани рыбы по слот при сушке ( % платных веществ) Продолжительно- сть сушки, сут Глубина слоя, мм 0-2 2-4 4—6 6-8 0 24 23 21 19 8 25 22 20 18 20 22 45 12 11 Скорость сушки рыбы зависит от температуры воздуха, его от- носительной влажности и скорости движения. С повышением температуры воздуха скорость сушки возрас- тает, поэтому процесс рекомендуется осуществлять при возмож- но более высокой температуре воздуха без ухудшения качества рыбы. Температуру сушки устанавливают с учетом содержания липи- дов, гистологической структуры мышечной ткани, способа раз- делки. Так, тощую рыбу сушат при более высокой температуре, чем жирную; балык из осенней амурской кеты толщиной 8—10 см в случае сушки при температуре выше 23 °C портится вследствие активного развития микробиальных и протеолитических процес- сов, а боковник толщиной не более 4 см хорошо переносит сушку при температуре 25—28 °C. Как правило, рекомендуемая толщина кусков (целой рыбы) для холодной сушки не превышает 4 см; ширина и длина высуши- ваемого объекта на интенсивность сушки существенного влияния не оказывают. Правильный выбор скорости движения воздуха обусловлен тем, что при слишком большой циркуляции нарушается соответ- ствие между внутренней и внешней диффузией, а при слишком низкой — замедляется процесс сушки, что приводит к порче про- дукта. Обычный диапазон скорости движения воздуха составляет 0,2—1,9 м/с. При сушке кеты, разделанной на балык, наиболее оптимальной является скорость движения воздуха 0,4—0,6 м/с, рыб с тощим мясом 1 м/с. Относительная влажность воздуха значительно влияет на про- цесс сушки. При относительной влажности воздуха более 65 % сушка резко замедляется, а при 85 % начинается обратный про- цесс — увлажнение продукта. Наиболее благоприятной для сушки рыбы является относи- тельная влажность воздуха 40—60%, которая, как правило, дости- гается кондиционированием воздуха, охлаждением его до отрица- тельных температур, вызывающим конденсацию водяных паров. Большинство устройств для кондиционирования воздуха основа- но на способе вымораживания, однако существуют устройства, использующие различные сорбенты, избирательно поглощающие водяные пары из воздуха. Точный учет всех факторов, влияющих на процесс сушки и ка- чество полученного продукта, позволяет применять оптимальный режим сушки, при котором рыба обезвоживается до определенной влажности при минимальных продолжительности и расходе энер- гии. Примеры, показывающие влияние технологических парамет- ров на процесс сушки рыбы, позволяют заключить, что, напри- мер, вобла наиболее быстро обезвоживается при следующих режи- мах: 1= 30 °C, <р = 30", v=0,5 м/с; 1= 25 °C, <p=30°, v=3 м/с. 208 209
Изменения в тканях рыбы при сушке и вялении. При нагревании продукта в процессе сушки до определенной температуры проис- ходит тепловая денатурация белков. Ускоряется движение поли- пептидных цепей, сопровождающееся разрывом непрочных свя- зей между структурными элементами, происходят развертывание и перегруппировка полипептидных цепей с последующим пере- распределением полярных и неполярных радикалов и концентра- цией последних на поверхности молекул, гидрофильность кото- рых вследствие этого уменьшается. Благодаря изменению макроструктуры белки частично или полностью утрачивают способность к набуханию; одновременно происходит изменение их коллоидного состояния, т.е. коагуляция (свертывание). Денатурация белков в мышечной ткани рыбы на- чинается при 35—50 "С. Однако при уменьшении содержания воды в мышечной ткани денатурация белков начинается при бо- лее высокой температуре. При тепловой денатурации основного белка соединительной ткани — коллагена, содержание которого у большинства гидроби- онтов находится в пределах 2—5 % общего содержания белковых веществ рыбы, наблюдается деформация поперечных связей по- липептидных цепей молекул. При нагревании в условиях избытка воды коллаген вначале несколько набухает. При температуре 33 °C и выше происходят укорачивание и утолщение волокон, и тем значительнее, чем выше температура денатурации. Одновременно с этим коллагеновые волокна теряют фибриллярную структуру и принимают вид однородной стекловидной массы. Денатурация коллагена завершается при 50 — 60°С. Нагревание соединитель- ных тканей с переплетающимися коллагеновыми волокнами со- провождается сильной деформацией (изгибом) коллагеновых пуч- ков. Сваренный коллаген отличается от нативного способностью расщепляться протеолитическими ферментами. При длительном нагревании коллагена происходит необрати- мая дезагрегация (пептизация) с образованием глютина, который при температуре 30 °C и выше неограниченно растворим в воде. В результате перехода коллагена в глютин ослабляются прочность прослоек эндомизия, а также связь между пучками мышечных во- локон. В целом денатурационные изменения мышечных белков и кол- лагена вызывают изменение прочностных характеристик, уплот- нение мышечных тканей и уменьшение объема рыбы с отделени- ем значительного количества тканевой жидкости. При нагревании до 100 °C ферменты в тканях рыбы разрушают- ся, а при 70—80 °C большинство ферментов необратимо инакти- вируется. В высушенной рыбе ферменты более устойчивы к нагре- ву: инактивация происходит медленнее и при более высокой тем- пературе. В процессе сушки происходят гидролитический распад липи- дов и присоединение гидроксильных групп к жирнокислотным радикалам, что снижает пищевую ценность продукта. При тепловой обработке рыбы разрушаются витамины, причем глубина этого процесса зависит главным образом от температуры, при которой осуществляется тепловая обработка, и продолжи- тельности последней. Особенно быстро разрушаются водораство- римые витамины, в том числе витамин С. Сушка при высоких температурах приводит к гибели более 99 % микроорганизмов сырья. Выживают только споры некоторых видов микроорганизмов. Отмирание клеток при нагревании на- ступает вследствие необратимых изменений в протоплазме: инак- тивации ферментов, денатурации белков. Большинство вегетатив- ных клеток погибает уже при 60—70 °C в течение 15—30 мин, а при 100 °C — в течение нескольких секунд. Дрожжи и плесени также не переносят температуру выше 50 — 60 °C. Губительно действует на микроорганизмы обезвоживание суб- страта и клеток микроорганизмов. Устойчивы к высушиванию сапрофиты и особенно споры бактерий и плесневых грибов. Как правило, вяление — сушка рыбы при низких температурах (20—28 °C) — обычно проводится с предварительным просалива- нием. При этом в мышечной ткани рыбы развиваются биохимичес- кие и физико-химические процессы, придающие ей специфичес- кие вкусоароматические свойства, происходит созревание рыбы. Биохимические процессы, развивающиеся в мышечной ткани вяленой рыбы, связаны с деятельностью протеолитических и ли- политических ферментов. При вялении разделанной рыбы в про- цессе созревания действуют протеазы и липазы мышечных тка- ней, а при обработке неразделанной рыбы процесс созревания су- щественно ускоряется за счет более активных ферментов пищева- рительных органов. В результате ферментативного гидролиза белков в мышечной ткани вяленой рыбы накапливаются небелко- вые азотистые вещества, в том числе свободные аминокислоты и азотистые основания. Под действием липазы в мышечной ткани увеличивается содержание свободных жирных кислот. Во время вяления за счет длительного контакта с кислородом воздуха развиваются процессы окисления липидов, сопровождаю- щиеся увеличением содержания первичных (пероксиды) и конеч- ных (кетоны, альдегиды, оксикислоты) продуктов окисления. Продукты окисления липидов участвуют в образовании специфи- ческих вкусоароматических свойств вяленой рыбы. В результате вяления в мышечной ткани рыбы накапливаются летучие соединения, которые играют большую роль в образовании аромата вяленой рыбы. В этой группе веществ, содержание кото- рых в мышцах вяленой рыбы достигает 750—850 мг/100 г, присут- ствуют кетоны (ацетокетон, метилэтилкетон), альдегиды (масля- ный, изомасляный, пропиловый, фурфурол), спирты (изопропи- 210 211
ловый, изобутиловый, изоамиловый), эфиры (метиловый, масля- ной кислоты, бутилацетат). При вялении часть воды удаляется из тканей и в готовом про- дукте содержится всего 25—35 % воды. Действие ферментов при вялении начинается в присутствии большого количества воды и малой концентрации соли. По мере уменьшения содержания в тканях воды активность ферментов снижается, и когда ее содер- жание уменьшается до 30—25 %, накопление продуктов гидролиза белков и липидов в мышечной ткани практически прекращается. Подсыхание тканей во время вяления сопровождается умень- шением объема клеток, в результате чего из жировых клеток вы- жимаются липиды, которые по капиллярам перераспределяются внутри подкожных тканей, пропитывая их, а также частично пе- ремещаются на поверхность тела и образуют на ней жировую пленку. Именно на поверхности продукта в первую очередь раз- виваются процессы окисления липидов. Консервирующее действие сушки при относительно низких температурах (20—23 °C) обеспечивается за счет инактивации фер- ментов и угнетения микрофлоры сырья. При этом изменение микрофлоры сырья вызвано обезвоживанием субстрата и клеток, а в случае предварительного посола — консервирующим действием поваренной соли. В частности, для нормального развития бакте- рий влажность субстрата должна быть не менее 20—30 %, плесне- вых грибов — 11—13%. При обезвоживании предварительно посоленного сырья кон- центрация поваренной соли в нем возрастает до 8—9 %. При оценке устойчивости сушеной или вяленой рыбы к мик- робиологической порче определяют активность воды Аш, которая выражается отношением давления пара в продукте к давлению над чистой водой, Аш свежей рыбы равно 0,95. Большинство гни- лостных микроорганизмов подавляется при Л,„ = 0,90 и менее. Рост плесневых грибов прекращается при Аш менее 0,8, галофиль- ных бактерий — при Аш менее 0,75. Способы сушки. Для производства сушеных продуктов из гидро- бионтов используют в основном тепловую сушку с фазовым превра- щением воды. Среди основных методов сушки пищевых продуктов различают: конвективную сушку, кондуктивную сушку, сушку под воздействием энергетических полей, сублимационную сушку. Все эти способы сушки включают в себя подвод теплоты к про- дукту, фазовое превращение воды (льда), испарение воды на внешней поверхности с углублением поверхности испарения внутрь тела и удаление паров воды с его поверхности. Конвективная сушка. Наиболее распространен конвективный метод сушки. Использование нагретого воздуха в качестве су- шильного агента, который одновременно является теплоотдатчи- ком и влагопоглотителем, обусловливает относительную простоту конструкций конвективных сушилок. Для сушки штучных изделий, в том числе рыбы, применяют камерные, туннельные, башенные и ленточные сушилки. Камерные сушилки относятся к сушилкам периодического действия. Рыба обычно загружается в камеру в клетях (наколотая на прутки или разложенная). При этом воздух равномерно обдува- ет продукт и уносит с собой испаряемую воду. Для подогрева воздуха сушилки снабжены электрическими, па- ровыми или огневыми калориферами. Вследствие того что пара- метры воздуха, поступающего в сушилку в зимний и летний пери- оды, значительно различаются, для получения оптимальной влаж- ности его используют кондиционеры. В туннельной установке Н10-ИКЛ загрузка и выгрузка клетей с рыбой происходят непрерывно. В верхней части туннеля закреп- лены два параллельных подвесных пути, по которым на подвесках перекатываются со скоростью 0,13 м/с клети с рыбопродукцией. Клети в туннеле проходят поочередно 4 зоны. Воздух с помо- щью распределителей и вентилятора циркулирует в каждой зоне, проходя через клети снизу вверх и сверху вниз. Для поддержания необходимых параметров воздуха в каждой зоне имеются калори- феры и кондиционер. Башенные сушилки представляют собой шахту, в которой рас- положен цепной транспортер с носителями в виде крючков или люлек. Рыба, наколотая на прутки, загружается и выгружается из баш- ни в ее нижней части. Воздух, подогретый в калорифере до опре- деленной температуры, подается также в нижнюю часть башни. Влажность его возрастает по мере прохождения в камере за счет Испарения воды из рыбы. Рыба, перемещаемая цепным конвейе- ром, проходит зоны с различной влажностью воздуха. Это позво- ляет использовать воздух с низким влагосодержанием, что интен- сифицирует процесс испарения воды из рыбы и позволяет предот- вратить пересыхание кожных покровов рыбы. Большой производительностью отличаются непрерывнодей- ствующие ленточные сушилки. Рыба поступает на верхний сетчатый транспортер, с него пере- ходит на нижележащий и далее до разгрузочного бункера. Таким образом, в процессе перемещения рыба переворачивается, за счет чего происходит более равномерная сушка. Кроме того, воздух, поднимаясь из нижней части камеры в верхнюю, увлажняется и охлаждается, а рыба теряет воду. Это позволяет вести процесс сушки в интенсивном режиме, т.е. при высоких температурах и скоростях потока воздуха, исключая механические повреждения кожных покровов из-за резкого нагрева продукта. Для сушки измельченного сырья эффективно используют су- шилки с псевдоожиженным слоем. Псевдоожиженный слой образуется при пропускании воздуха через слой измельченного сырья, расположенного на решетке. 212 213
Вначале слой разрыхляется, а затем переходит в состояние, напо- минающее кипящую жидкость. В псевдоожиженном состоянии процесс сушки интенсифици- руется за счет непрерывного обновления межфазной поверхности массообмена. Это имеет большое значение для сохранения при- родных свойств сырья, которые влияют на продолжительность тепловой обработки. Взвешенное состояние частиц измельченного сырья обеспечи- вается за счет уравновешивания их веса силой аэродинамического сопротивления. Так как в процессе сушки вес частиц уменьшается значительно сильнее, чем аэродинамическое сопротивление их, то для выгрузки сушеного продукта используют принцип пневмо- транспорта: регулируют скорость воздушного потока таким обра- зом, чтобы частицы с требуемым влагосодержанием уносились воздухом из сушилки. Для сбора сушеного материала обычно ис- пользуют циклоны. Для сушки жидких и пастообразных продуктов (например, ага- ровых растворов) широко применяют сушилки распылительного типа. Кондуктивная сушка. Кондуктивные (контактные) сушилки применяют для сушки как твердых, так и жидких пастообразных продуктов. Для сушки твердых продуктов среди контактных су- шилок широко распространены шкафные, работающие при ат- мосферном давлении или под вакуумом. Работа вакуумной сушилки основана на понижении под воз- действием вакуума точки кипения веществ, находящихся в жид- ком состоянии. При соответствующем давлении (менее 200 кПа) можно добиться того, что вода будет кипеть при температуре ме- нее 60 "С, т.е. при температуре ниже той, при которой начинается свертывание белка. Таким образом, материалы, высушенные при давлении 200 кПа и менее, сохраняют свои первоначальные свой- ства намного полнее, чем при традиционной сушке. Скорость процесса сушки под вакуумом в период постоянной скорости в несколько раз, а в период переменной скорости сушки приблизительно в 2 раза выше, чем скорость сушки при атмос- ферном давлении. Для сушки жидких и пастообразных продуктов применяют кондуктивные сушилки вальцового типа. Во внутреннее пространство массивных вальцов поступает пар, а на их поверхность наносится жидкий продукт, покрывающий вальцы пленкой. В результате теплопередачи происходят интен- сивный нагрев продукта и испарение из него воды. Сухой продукт снимается с вальцов ножами и попадает в приемные желоба. Радиационная сушка. Сушка инфракрасными лучами (радиаци- онная) осуществляется за счет тепловой энергии. Удельные, т.е. приходящиеся на 1 м2, потоки теплоты в инфракрасных сушилках в десятки раз превышают потоки теплоты при конвективной и кондуктивной сушках сырья, что позволяет достигать высоких скоростей процесса. Однако в результате теплового облучения происходит быстрое нагревание не всего тела, а лишь его поверх- ности, поэтому интенсивно испаряется только поверхностная вода. При сушке материалов, имеющих значительную толщину, на- пример кусков рыбы, скорость сушки определяется не удельным потоком теплоты, а скоростью диффузии воды изнутри продукта к ( его поверхности. Стремление увеличить скорость сушки приводит к подгоранию продукта и образованию вздутий под кожей рыбы. Поэтому толщина биологического материала (рыбы) не должна превышать определенной величины и регулируется с учетом ин- тенсивности инфракрасного облучения, скорости движения транспортера и т.д. Обычно этот способ применяют для производ- ства сушеных рыбных продуктов из сырья толщиной 1—2 см. Сушка в электромагнитных полях сверхвысоких частот. Сушка в электромагнитных полях сверхвысоких частот (СВЧ) отличается от описанных выше способов принципом передачи теплоты к продукту. Сущность СВЧ-нагрева заключается в том, что при воз- действии на диэлектрик (рыбу относят к полупроводникам с пре- обладанием диэлектрических свойств) электромагнитного поля сверхвысокой частоты (3-Ю8—3-1011 Гц) направление движения ионов и электронов в теле, меняется синхронно с изменением зна- ка заряда электродов, дипольные молекулы приобретают враща- тельное движение, а неполярные молекулы поляризуются в ре- зультате смещения их зарядов. Эти процессы сопровождаются трением, при котором выделяется теплота и температура тела по- вышается. Мощность, выделяющаяся в виде теплоты в единице объема нагреваемого материала: 2 = 0,556- 10-16£^tgo, где £ —напряженность электрического поля, В/м; /— частота поля, Гц; е —диэ- лектрическая проницаемость материала; tger — тангенс угла диэлектрических по- терь. Эффект объемного нагревания в СВЧ-поле достигается в ре- зультате проникновения поля на значительную, но ограниченную глубину, которая зависит от диэлектрических характеристик про- дукта (е, tgo), температуры, структуры, частоты электромагнитных колебаний и т. д. Наиболее существенное влияние на диэлектри- ческие характеристики продукта оказывает его влагосодержание, поскольку свободная вода является основной средой, в которой энергия СВЧ-поля трансформируется'в тепловую. При слишком большой толщине продукта прогрев центрально- го слоя происходит за счет теплопроводности и скорость нагрева- ния уменьшается. Поэтому для сохранения объемного нагрева 214 215
толщина продукта не должна превышать, например, 30—50 мм (при частоте СВЧ-поля 2400 МГц). Крупные рыбные изделия сле- дует обрабатывать при прерывистом режиме нагревания, тогда в периодах между СВЧ-нагревом будет происходить выравнивание температурного и влажностного полей; расход СВЧ-энергии при этом уменьшается. За счет объемного нагрева продукта вода испаряется относи- тельно равномерно по всему объему тела. При интенсивном отво- де испарившейся воды продолжительность процесса сушки в СВЧ-поле по сравнению с традиционной конвективной сушкой уменьшается в несколько раз. Недостатками этого способа явля- ются повышенный расход энергии, а также сложность и высокая стоимость оборудования. Сублимационная сушка. Сублимационная сушка основана на способности некоторых твердых тел (водного льда), обладающих высокой упругостью паров, переходить при определенных услови- ях из твердого состояния в пар, минуя жидкую фазу. Особеннос- тью этого способа является замораживание продукта перед суш- кой. Чтобы ускорить процесс и предотвратить оттаивание продук- та в результате притока теплоты извне, его сушат под значитель- ным вакуумом (остаточное давление менее 1 мм рт. ст.1). Замораживанием рыбы в глубоком вакууме достигается ее кон- сервирование; при этом часто отпадает необходимость в предва- рительном посоле рыбы. Процесс сублимационной сушки можно разбить на четыре ста- дии. Первая стадия — дегазация рыбы. При образовании вакуума в аппарате (особенно, если это осуществляется быстро) давление растворенных в клеточном соке газов оказывается значительно бульшим, чем в аппарате, в результате мясо рыбы увеличивается в объеме. При этом происходит интенсивное испарение воды с по- верхности рыбы, вследствие чего температура рыбы быстро пони- жается до криоскопической. Процесс протекает главным образом за счет теплоты, аккумулированной в рыбе. Вторая стадия — самозамораживание воды в рыбе, которое на- чинается после того, как остаточное давление в аппарате будет менее 4,5 мм рт. ст. (598,5 Па). Температура мяса понижается до тех пор, пока давление пара в зоне испарения не достигнет пре- дельной для данного режима сушки величины. Третья стадия — собственно сушка. На этой стадии испарение льда из рыбы происходит только за счет теплоты, подводимой к рыбе извне. Четвертая стадия — досушивание. К концу третьей стадии в рыбе остается только связанная вода, требующая для испарения по- вышенной температуры до максимально допустимой (60—90 ‘С). Отличительной особенностью сублимационной сушки являет- ся некоторое увеличение объема сушеного продукта, что объясня- ется возрастанием объема тела при замораживании. На предприятиях рыбной промышленности сублимационную сушку используют для обработки рыбы, рыбного фарша, желиру- ющих растворов, бульонов, белковых гидролизатов и др. Технология сушки и вяления. Производство сушеной и вяленой рыбы. В зависимости от температурных условий существует два ос- новных способа сушки рыбы: горячий и холодный. Холодную сушку рыбы осуществляют с помощью воздуха, на- гретого до температуры не выше 40 'С. Этим способом приготов- ляют пресно-сушеную рыбу — стокфиск и солено-сушеную — клипфиск. Производство пресно-сушеной рыбы (стокфиска) широко раз- вито в Норвегии, Исландии, Японии1. Сырьем для выработки стокфиска служит главным образом треска. На производство пресно-сушеной продукции в Японии на- правляют тихоокеанскую сельдь (весеннюю), анчоуса, корюшку, треску, минтая, плавники акул. У сельди удаляют внутренности и жабры, промывают рыбу, за- тем связывают по 20 экз. шпагатом, проходящим через жаберные щели к ротовому отверстию, и подвешивают на деревянные рей- ки. Сушку осуществляют на воздухе в течение 3—30 дней; в зави- симости от продолжительности сушки содержание воды в рыбе может составлять 60—22 %. Мелкую рыбу (анчоуса, корюшку) сушат без предварительной разделки в естественных условиях: после промывания в пресной воде ее раскладывают на соломенные маты и переворачивают по нескольку раз в день; процесс сушки заканчивается в течение не- скольких дней. Перед сушкой минтая и трески их обезглавливают, удаляют внутренности и хребтовую кость; сушат на солнце до со- держания воды не более 30 %. Производство клипфиска широко развито в Норвегии, Ислан- дии, Канаде. В нашей стране его приготовляют только из трески. Технологическая схема клипфиска включает в себя несколько операций. . Живую рыбу обескровливают, разделывают на клипфиск, моют и солят сухим посолом. Расход соли составляет 50—60 % к массе рыбы, продолжительность посола 12 сут. Сушат клипфиск в естественных условиях или в сушилках при температуре не выше 30 "С и относительной влажности воздуха не более 30%. При сушке в естественных условиях соленый полуфаб- рикат раскладывают в штабеля кожей вниз и прессуют. После 3— 8-дневного прессования рыбу снова раскладывают на специаль- ные помосты и сушат, затем снова прессуют, причем чередуют 1 В системе СИ 1 мм рт. ст. = 133,3 Па, 1 В нашей стране пресно-сушеную рыбу не производят. 216 217
сушку и прессование по нескольку раз. В процессе прессования смачивается поверхностный слой рыбы, восстанавливается капил- лярная связь с глубоколежащими слоями. Продолжительность сушки клипфиска около 40 сут. Готовый продукт рекомендуется хранить при относительной влажности не более 70—75 %. Хими- ческий состав клипфиска (в %): вода — 34,3—41,7, жир — 1,4—2,3, белок — 38,9—31,9, минеральные вещества (в том числе хлорид натрия) — 19,8—21,9. Для приготовления солено-сушеной продукции в нашей стране используют нежирных рыб (судак, щука), которые перед посолом разделывают на пласт, зачищают от внутренностей и промывают. Посол осуществляют в течение 24—36 ч мокрым (тузлучным) спо- собом до содержания соли 5—8 %, после чего рыбу ополаскивают в пресной воде, нанизывают на крючки, шомпола или расклады- вают на сетки и сушат до содержания воды не более 30 %. Высоко ценимая в странах Азии сушеная продукция из плавни- ков акул отечественными производителями вырабатывается для эк- спорта. Сырьем являются черные и белые акулы, а также катран. Для получения сушеных плавников используют у катрана хвос- товой плавник, у черных акул — спинной, грудные плавники и нижнюю часть хвостового плавника, у белых акул — два спинных плавника и хвостовой плавник. Плавники срезают с обескровлен- ной в живом виде рыбы, промывают, сортируют по размерам и направляют на посол в солевом растворе плотностью 1,2 кг/м3 в течение 1 ч; после ополаскивания и стекания воды плавники на- правляют на сушку; допускается изготовление сушеных плавни- ков без предварительного посола. Сушку осуществляют в есте- ственных или искусственных условиях при температуре не выше 50 °C; ее продолжительность в зависимости от способа сушки от 5 до 30 сут. Массовая доля воды в готовом продукте должна быть не более 30 %. Правильно высушенные плавники имеют ровную, без складок и изгибов, чистую сухую матовую поверхность. Основа- ния плавников должны быть полностью просушенными, тонкие части — полупрозрачными и упругоэластичными. Температурные режимы процесса сушки от 8 до 40 °C. Количе- ство воды в готовой продукции составляет 30—38 % (солено-суше- ная) и 30—42 % (сушеная). Кроме того, на производство сушеной продукции, как правило, направляют рыбу с небольшим содержа- нием липидов (до 6 %). В процессе сушки практически не проис- ходят протеолитические процессы как из-за природных свойств сырья, так и вследствие разделки, при которой удаляются внут- ренности, содержащие пищеварительные ферменты. Главное отличие вяления от сушки состоит в том, что темпера- тура вяления находится в более узких пределах (18—32 °C, в боль- шинстве случаев используют температуру 28 °C), а также в том, что посол при вялении является обязательной предварительной операцией. Большую часть сырья, направляемого на вяление, не разделы- вают; у прудовых рыб удаляют жабры, а крупные океанические рыбы разделывают на пласт, полупласт, боковник, филе и тд. Традиционными объектами для приготовления вяленой про- дукции являются пресноводные виды: вобла, лещ, тарань и др. Однако в настоящее время все большее внимание уделяют приго- товлению вяленой продукции из океанических рыб. Наилучшим сырьем для приготовления вяленой продукции являются виды рыб с достаточно высоким содержанием липидов в мясе, что не- обходимо для созревания вяленого продукта и приобретения им соответствующих свойств. В процессе вяления белковые и липидные компоненты мышеч- ной ткани подвергаются медленному гидролитическому распаду под влиянием присущих каждому виду гидробионтов ферментов, на которые температурные условия действуют щадяще. В процес- се вяления повышается содержание липидов во внутренних слоях мышечной ткани, причем миграция их обнаруживается уже через несколько суток после начала вяления. Перераспределению липи- дов в тканях рыбы предшествуют структурные изменения жиро- вых клеток, которые начинаются в первые двое суток вяления и состоят в разрушении оболочек. Считают, что часть липидов в тканях рыбы при вялении находится в микроскопическом гомо- генном состоянии и перемещение их может происходить по мик- рокапиллярам из подкожной жировой ткани и из внутренностей рыбы. Причиной образования микроскопически гомогенного ра- створа жира является самопроизвольное образование эмульсии жира в мышечном соке рыбы. Эмульгированию способствуют структурные и химические изменения жира, перемещение ткане- вой жидкости, которое наблюдается при высушивании рыбы. Немаловажным является то, что вяление осуществляется в большинстве случаев до содержания воды в готовом продукте 50 % (не более), что несколько выше по сравнению с сушеной рыбой и создает условия для протекания физико-химических процессов (перераспределение липидов, их окисление, а также автопротео- лиз). Процесс вяления условно можно разделить на два этапа: 1) ча- стичное удаление воды из мышечной ткани рыбы и 2) созревание, обусловленное протеканием биохимических процессов, влияю- щих на вкус и запах готового продукта. При вялении в искусственных условиях наиболее важным яв- ляется выбор режимов обезвоживания, так как это позволяет зна- чительно сократить продолжительность процесса с учетом того, что созревание продукта протекает при его последующем хране- нии. Наиболее целесообразным является периодический режим обезвоживания, когда периоды удаления воды при помощи подо- гретого воздуха чередуются с периодами отдыха. При этом дости- гается сокращение времени сушки по сравнению с временем не- 218 219
прерывной сушки за счет того, что сушка осуществляется в мо- мент, когда поверхность рыбы достаточно увлажнена и созданы необходимые условия для эффективного удаления воды. Рекомен- дуется 4-часовые периоды сушки подогретым воздухом сменять 2- часовыми периодами отдыха. Оптимальные параметры воздуха при вялении воблы: в период интенсивной сушки в первые 20 ч процесса температура не выше 20 °C, относительная влажность 50—60 %, а в остальное время температура 25 °C, относительная влажность 40—60% при скорости потока воздуха 1,5—2,0 м/с. Та- кой режим не вызывает денатурационных изменений белковых соединений и позволяет сохранить активность действующих при созревании ферментных систем мышечной ткани рыбы. Технология приготовления вяленых воблы, леща и других рыб включает в себя обычные операции по приему, сортированию, мойке и посолу сырья. Посол осуществляется до содержания соли 4—6 %, вяление в естественных условиях проводят в течение 0,5— 1,0 мес, в искусственных — 4—5 сут. Выход продукции составляет 41—48 % в зависимости от размера рыбы. При выработке вяленой продукции из других видов рыб, более крупных, чем вобла, необходимо учитывать, что диффузионные процессы в них протекают медленнее, чем в мелкой рыбе. Поэто- му их сортируют на несколько размерных групп, каждую из кото- рых обрабатывают отдельно. Рыбу размером менее 26 см солят в неразделанном виде, а более крупную предварительно потрошат. Посол проводят смешанным способом, доводя соленость мяса у позвоночника рыбы до 6—7 % и выдерживая до выравнивания со- лености в течение 1 сут. Затем рыбу отмачивают, чтобы соль в ре- зультате вяления не выступила на поверхности. Вяленую продукцию высокого качества можно изготовлять из таких морских рыб, как аргентина, ставрида, камбала малоротая, сардинелла, солнечник, мойва, умбрина, а также из толстолобика, цимлянского синца, жирной плотвы и др. При горячей сушке рыбу обрабатывают воздухом, нагретым при температуре выше 100 °C. Сырьем для производства солено-сушеной продукции горячей сушки являются снеток, корюшка, ряпушка, ерш, речной окунь, уклея и другие мелкие нежирные рыбы. Подготовительные опера- ции проводят, как обычно; особенностью является отсутствие раз- делки. Количество соли в полуфабрикате не должно превышать 5 %. Процесс сушки осуществляют в камерных сушилках с искус- ственной приточно-вытяжной вентиляцией и непрерывным подо- гревом воздуха, в непрерывнодействующих печах, в печах Батано- ва с непрерывным подогревом пода или в русских печах с разовым подогревом пода. При сушке в механизированных непрерывнодействующих печах соленую рыбу подают на ленту конвейера, разравнивая по всей ее поверхности. Температура сушки в зоне верхней вход- ной ленты конвейера не выше 200 °C, в зоне нижней выходной ленты 60—70 °C. Продолжительность сушки 4—5 ч. Иногда при- меняют предварительное бланширование снетка и мелочи тре- тьей группы горячим солевым раствором, что сокращает про- должительность сушки в 1,5—2 раза. Выход солено-сушеного продукта, содержащего не более 38 % воды, составляет 30—34 % массы сырья. Производство провесной рыбы. Одной из разновидностей вяле- ной продукции является провесная рыба, которую изготовляют путем непродолжительного провяливания, обычно разделанной на спинку (балык) или пласт. Провесную продукцию изготовляют из атлантической и тихоокеанской сельди, окуня, угольной рыбы, мраморной нототении, скумбрии, ставриды, большого капитана, а также из прудовых рыб (толстолобика, сома и др.). Провесная продукция является деликатесной, содержит больше воды (50— 60 %) по сравнению с вяленой рыбой и поэтому требует быстрой реализации. Посол рыбы перед вялением проводят смешанным или тузлуч- ными способом до содержания хлорида натрия 4—7 %. Обязатель- ной операцией является выравнивание солености при температу- ре не выше 10 °C, продолжительность которой зависит от размера рыбы. Поступающий на обработку соленый полуфабрикат выма- чивают в пресной воде или в слабом растворе хлорида натрия до содержания массовой доли соли 5 %, а затем подвяливают. Рыбу подвяливают на воздухе в естественных условиях или в специальных сушильно-провялочных камерах с приточно-вытяж- ной вентиляцией. Температура воздуха при подвяливании не превышает 28 °C, для некоторых рыб, например жирной мойвы, сельди, нототе- нии, — не выше 20 °C. Окончание процесса устанавливают по органолептическим по- казателям и массовой доле воды. В зависимости от вида рыбы, способа разделки и условий провяливания (естественные или ис- кусственные) продолжительность процесса колеблется от 1 до 15 сут. Вследствие сравнительно высокого содержания воды и не- большого количества соли, не превышающего 8 %, хранение та- кой продукции осуществляется в течение 10 сут при температуре Минус 5 — 0 °C. Ограниченность запасов ценных видов рыб, традиционно ис- пользуемых для выпуска вяленой продукции, а также потребность увеличения выпуска и расширения ассортимента вяленых изделий обусловливают необходимость разработки технологий вяления новых объектов промысла. При освоении новых видов океанических рыб для приготовле- ния различной сушеной продукции рекомендуется учитывать от- ношение процентного содержания липидов в тканях рыбы к про- центному содержанию белковых веществ: чем выше это отноше- 220 221
ние, тем более вероятно, что из данного вида рыбы может быть получена вяленая продукция хорошего качества. При соотноше- нии липидов и белка менее 0,175 рыбу следует направлять на про- изводство солено-сушеной продукции; при 0,18—0,6 —из сырья следует изготовлять вяленую продукцию; при соотношении липи- дов и белка более 0,8 из сырья целесообразно изготовлять провес- ную рыбу. Весьма перспективным является направление, согласно кото- рому вяленую и подвяленную продукцию можно изготовлять из измельченной мышечной ткани таких рыб, как минтай, треска, макрурус, путассу и др. Грубоизмельченный фарш отпрессовыва- ют до массовой доли воды 76—78 % для вяленой продукций и 81 % для провесной продукции, после чего его направляют на куттеро- вание с одновременным добавлением соли, масла растительного, глутамата натрия и консервантов. Привлекательность этой техно- логии состоит в практически неограниченных вариациях вкусо- вых, ароматизирующих и красящих пищевых добавок. В зависимости от дальнейшей классификации продукт после куттерования формуют с помощью специальных устройств на прямоугольные, плоские или с выпуклой поверхностью изделия, после чего сформованный полуфабрикат выдерживают для ста- новления структуры не менее 1 ч при температуре не выше 15 °C. Прямоугольные плоские рыбные пластинки вялят при температу- ре 20—22 °C и скорости воздуха 2—2,5 м/с в течение 48 ч, через каждые 4 ч делая перерыв для перераспределения воды. Подвяливание прямоугольных и с выпуклой поверхностью из- делий осуществляют при температуре 15 °C, скорости кондицио- нированного (относительная влажность не более 50 %) воздуха 2,6 м/с в течение 5—7 сут. Для улучшения вкуса и аромата подвя- ленные изделия можно обработать коптильной жидкостью и про- должать процесс сушки при температуре 25—28 °C в течение 6 ч. Перспективность этой технологии состоит в использовании любого вида рыбного сырья, также в возможности регулирования вкусоароматических и других свойств продукции. Производство сушеной пищевой продукции из ракообразных и мол- люсков. Отличительным моментом в технологии сушеной продук- ции из ракообразных и моллюсков является предварительная вар- ка или бланширование (острым паром), что служит основанием для классификации этой продукции как варено-сушеной. Наибольшим спросом варено-сушеные ракообразные пользу- ются в странах Азии (особенно в Японии); там же создана и тех- нология этой продукции. Сырьем являются креветки и крабы. Креветки очищают от панциря или используют целиком; варку осуществляют в 3—4%-ном солевом растворе в течение 5—40 мин; в случае применения бланширования паром (100 °C) тепловая об- работка не превышает 5 мин. После быстрого охлаждения до 30—40 "С креветки сушат при температуре 50—60 °C; применение более высокой температуры нежелательно во избежание деформации и покоричневения мяса. Содержание воды в готовом продукте не превышает 20 %, белка — 80%; хранение осуществляют при температуре не выше 28 °C и относительной влажности воздуха не более 75 %. Для приготовления варено-сушеного мяса крабов используют мясо бедра (толстое мясо), коленца и голени (тонкое мясо); для приготовления лапши и крупы — все остальное. Конечности варят в крабоварках периодического или непре- рывного действия в морской воде или 4—5%-ном солевом раство- ре. При варке за счет тепловой денатурации белков мясо частично обезвоживается, уплотняется и уменьшается в объеме. Продолжи- тельность варки конечностей крупных крабов 10—15 мин, мел- ких—3—10 мин. После варки мясо быстро охлаждают до темпе- ратуры 45—50 °C и вытряхивают из панцирных трубок. Вареное крабовое мясо содержит (в %): воды — 77—79, белка — 17—20, ми- неральных веществ — 1,3—1,9, гликогена — 0,3—1,1. Сушат крабовое мясо на воздухе или в конвективных сушилках на матерчатых сетках. В последнем случае во избежание растрес- кивания и потемнения мяса процесс ведут при температуре 50— 70 “С, а при сушке лапши и крупы — не выше 100 °C. Выход суше- ного мяса составляет 4,5—5,6 % массы сырца. Сушеные продукты упаковывают в картонные коробки, фанерные ящики или поли- этиленовые пакеты. Продукт устойчив при хранении при темпе- ратуре 15—20 °C и влажности воздуха 70—75 %. При неустойчивой температуре и повышенной влажности появляются такие пороки, как затхлость, отсыревание, ослизнение, скисание, плесневение; мясо приобретает темную окраску, неприятные запах и вкус. Для производства сушеного мяса двустворчатых моллюсков ис- пользуют гребешок, мидии и устрицы. Моллюсков варят в морской воде или 3—4%-ном солевом ра- створе. Продолжительность варки мелких гребешков 10—15, крупных — 5—20, крупных мидий — 20—25 мин; при варке теряет- ся 30—40 % первоначальной массы. Вареных моллюсков быстро охлаждают в проточной воде, так как при медленном охлаждении мясо темнеет и расслаивается при сушке. Вареное мясо отделяют от створок при помощи ротационных и вибрационных мясоотде- лителей или вручную и выбирают съедобные части: у гребешка — мыщцу-замыкатель и мантию; у мидии — мышцу вместе с ногой и мантией или отдельно мантию; у устриц — мыщцу-замыкатель или отдельно мантию. Мясные части сушат на воздухе или в сушилках в виде кусков или фарша. При искусственной сушке во избежание деформации кусков, потемнения или сморщивания их поверхности, ухудше- ния вкуса и ослабления аромата гребешок сушат при температуре 50—60 °C, а мидию — при температуре не выше 65 °C, скорости 222 223
движения воздуха 6—7 м/с до содержания воды не более 30 %. Высушенных моллюсков оставляют для перераспределения воды на 16—18 ч, а затем обрабатывают на полотне сетчатого транспор- тера инфракрасными лучами в течение 10_мин; режим работы ре- гулируют с учетом содержания воды в готовом продукте 20—26 %. Выход сушеного мяса в зависимости от вида и состояния моллюс- ков составляет (в % массы сырца): мидии — 1,5—4,7, гребешка — 3,7—5,2 и устрицы — 2,0—2,5. Сушеное мясо содержит (в %): воды — 9,6—17,2, жира — 1,6—6,4, белка — 53,4—79,9, минераль- ных веществ — 3,7—13,1, гликогена — 9,2—21,6. Готовый продукт упаковывают в деревянные ящики, картонные коробки, матерча- тые мешки, кули из прочной бумаги и полиэтиленовые пленки. Продукцию хранят при постоянной температуре 10—15 °C и отно- сительной влажности воздуха 70—75 %. При неустойчивой темпе- ратуре и повышенной влажности воздуха продукт быстро теряет свойственный ему аромат, приобретает затхлый запах, покрывает- ся плесенью. Сушеную продукцию изготовляют также из головоногих мол- люсков — кальмара и осьминога. Из кальмара изготовляют пре- сно-сушеную, солено-сушеную, ароматизированную продукцию, а также стружку и соломку. Для производства сушеной продукции из кальмаров с поверх- ности оболочки снимают окрашенный эпидермис, для чего каль- маров погружают в горячую (50—60 °C) воду и интенсивно пере- мешивают. Последующая повторная обработка в более горячей воде (до 80 °C) способствует удалению остатков эпидермиса и вы- полняет функцию бланширования; затем кальмаров помещают в холодную воду и интенсивно перемешивают до полного удаления эпидермиса. Разделанных и обесшкуренных кальмаров сушат в естествен- ных и искусственных условиях. В естественных условиях кальма- ров сушат в два этапа, используя выдерживание в течение 2—3 сут после первой сушки для перераспределения воды. Общая продол- жительность процесса сушки в зависимости от погодных условий составляет 4—7 сут. При сушке в специализированных камерах полуфабрикат рас- кладывают на сетки. Температура потока воздуха в камере состав- ляет 45—50 "С, а относительная влажность воздуха — 40—60 %. Выход кальмара, высушенного с головой и щупальцами, составля- ет 11—20 % массы сырца. Продукт содержит (в %): воды — 15—25, белка — 67—71, липидов — 0,6—1,6 и золы — 3,9—6,4, в том числе соли — не более 5. Сушеных кальмаров расправляют, складывают в пачки по 15— 20 шт., подпрессовывают и упаковывают в фанерные или картон- ные коробки. Продукцию хранят при температуре 10—15 °C и от- носительной влажности воздуха 65—70 %. В Японии достаточно велик объем производства сушеного кальмара, технология которого предусматривает специальную разделку и сушку в естественных условиях. В зависимости от спо- собов разделки, вида кальмара, применения разнообразных вкусо- вых добавок, содержания воды готовая продукция имеет разные наименования. Считается, что на качество сушеного кальмара большое влияние оказывает свежесть сырья, которую характери- зуют количеством азота летучих оснований: рекомендуемый пре- дел 20 мг/100 г. Проблему почернения сушеного кальмара в случае отсутствия обесшкуривания при обработке предполагается решить отмачиванием свежего кальмара, во время которого сокращаются хромофоры, содержащие коричневый и желтый пигменты. Обра- ботанный таким образом кальмар характеризуется белой окраской поверхности и после сушки приобретает приятный янтарный цвет. При производстве солено-сушеного кальмара технологический процесс осуществляют так же, как при приготовлении пресно-су- шеного, но после разделки, удаления эпидермиса кальмаров солят в растворе соли плотностью 1,07—1,12 кг/м3 в течение 0,5— 5,0 мин в зависимости от размера. Для приготовления ароматизированного кальмара мантии и щупальца смешивают с приготовленной по соответствующей ре- цептуре смесью соли, сахара, глутамата натрия, лимонной кисло- ты, пряностей (гвоздика, мускатный орех, имбирь) и выдержива- ют в течение 3—4 ч при периодическом перемешивании. Сушку проводят в туннельной сушилке при температуре 60— 65 °C, скорости движения воздуха 6—7 м/с и считают законченной по достижении массовой доли воды в мантии филе 35—37 %, в щупальцах—35 %. Высушенного кальмара оставляют для пере- распределения воды на 16—18 ч, после чего филе направляют на обжарку, которую проводят в электрических жаровнях при темпе- ратуре 120—130 °C. Перед обжаркой жаровни смазывают тонким слоем растительного масла, филе укладывают в один слой и нагре- вают в течение 1,0—1,5 мин. Обжарку заканчивают при содержании воды в полуфабрикате 35—37 % затем теплые мантии пропускают через вальцы для раз- мягчения тканей. Обжаренный кальмар высшего сорта имеет цвет от соломенно- го до кремового; светло-коричневые оттенки характерны для про- дукции первого сорта и щупальцев. Допускается филе мелкого кальмара (тихоокеанского, коман- дорского) и щупальца всех видов кальмаров не обжаривать. Обжаренное или необжаренное филе кальмара шинкуют на полоски шириной 5—10 мм и длиной 15—20 мм (соломка), а щу- пальца разрывают вручную на отдельные лучи. Для улучшения вкуса продукции соломку, щупальца или круп- ку (мелкие кусочки, образующиеся после шинкования филе) от- дельно загружают в смеситель барабанного типа, добавляют глута- 224 225
мат натрия (50 г глутамата на 10 г продукта) и перемешивают. За- тем в течение 10 мин проводят обработку инфракрасными лучами для дополнительного уменьшения содержания воды до 27—32 %; выход готовой продукции составляет 10—14 % массы сырца. Срок хранения продукции зависит от температуры и вида упа- ковки и составляет от 15 сут до 6 мес. Для производства сушеного осьминога используют осьминогов с упругими тканями и блестящей кожей. Мороженых осьминогов размораживают в воде. При разделке разрезают мантию, тело и го- лову, удаляют внутренности, не повреждая мешочка с сепией, ро- товой аппарат, мозг и глаза. Снимают кожу, для чего осьминога предварительно выдерживают в кипящей воде в течение 20— 25 мин. Затем протирают сухой мелкой солью для удаления слизи и крови и тщательно моют, отсекают конечности, голову, мантию. Отходы при разделке составляют 15—20 % массы сырца. Сушат осьминогов обычно в естественных условиях на солнце: мелких — в сетках, крупных — подвешивают за конечности. При сухой солнечной погоде мелких осьминогов высушивают за 5—6, а крупных — за 12—20 сут. В мясе сушеных осьминогов содержится (в %): воды — 10—19, белка — 70,4—76,4, липидов — 2,4—5,2, ми- неральных веществ — 4,7—9,0; хранение этой продукции осуще- ствляют при тех же условиях, что и сушеных кальмаров. Производство сушеной продукции из иглокожих. К иглокожим, подвергаемым сушке, относятся трепанг и кукумария. Из этого сырья изготовляют варено-сушеную и варено-солено-сушеную продукцию. Варено-сушеного трепанга изготовляют по следующей техно- логии. Трепангов тщательно освобождают от внутренностей и промывают в морской воде. Затем варят в течение 60—90 мин в кипящей морской воде или 3—4%-ном солевом растворе. Вареных трепангов охлаждают, дополнительно зачищают полость тела, вторично варят, подсушивают при температуре 65—70 °C и сушат в течение 6—8 сут на солнце. После сушки выдерживают в течение 2—6 сут в прохладном помещении для перераспределения влаги в тканях, окончательно высушивают на солнце в течение 2—3 сут или в сушилках при температуре 65—85 °C в течение 24—36 ч. Для улучшения внешнего вида трепангов перед сушкой кипятят в ра- створе дубильных веществ, вследствие чего поверхность готового продукта приобретает темно-коричневый цвет. При производстве варено-солено-сушеного трепанга разделан- ный полуфабрикат варят в морской воде или 3—4%-ном солевом растворе. Во избежание заваривания поверхностных слоев трепан- гов погружают в теплую (75—85 °C) воду, нагревают до кипения и варят в течение 30—40 мин. В результате коагуляции белков и ча- стичного обезвоживания тело трепанга уменьшается в объеме и становится упругим. В вареном трепанге содержится 5,5—6,5 % соли, 58,4—62,1 % воды. Для дополнительного удаления воды еще горячих трепангов укладывают в емкости и по рядам пересыпают сухой солью в количестве 10—15 % массы продукта. В результате просаливания, которое происходит в течение 4—9 сут при перио- дическом перемешивании, содержание соли в полуфабрикате увеличивается до 16,7—20,0%, а воды уменьшается до 52,5— 55,6 %. Выход соленого трепанга составляет 70—80 % массы ва- реного. Соленых трепангов моют в насыщенном солевом раство- ре и варят в течение 10—15 мин в кипящем натуральном тузлуке. Затем трепангов обваливают в порошке древесного угля во избе- жание образования рапы и для уменьшения гигроскопичности поверхности. Сушат трепангов на солнце или в сушилках, раскладывая в один слой на сетчатых рамах или деревянных площадках. Во вре- мя сушки их периодически переворачивают, избегая повреждения шипов. В зависимости от погодных условий и размеров трепангов сушат в течение 4—12 сут. В сушилках поддерживают температуру не выше 40 °C. При бо- лее высокой температуре поверхность трепангов сморщивается, тело искривляется за счет пересыхания поверхностных слоев, про- исходит деформация шипов и образуются участки с сырыми тка- нями (закал). Для равномерного высушивания процесс сушки прерывают и выдерживают продукт в прохладном помещении для перераспределения воды. Выход продукта составляет 8,9—13,2% массы сырца. Готовый трепанг имеет упругое, правильной формы тело черно-серого цвета и целые шипы. Продукт содержит (в %): воды — 11—13, липидов — 1,3—3,7, белка —31,9—40,3, минераль- ных веществ — 30,4—43,7, в том числе соли —20—32. Готовую продукцию фасуют в картонные коробки и чистые сухие (влаж- ность клепки не более 18 %) деревянные ящики и хранят при тем- пературе 10—15 °C и относительной влажности воздуха 70—75 % в течение 2—4 лет. При производстве варено-сушеной продукции кукумарию раз- делывают, делая разрез оболочки со стороны анального отверстия, удаляя полостную жидкость и внутренности. Затем оболочки моют, не повреждая щупальцев. Разделанную кукумарию выдер- живают в пресной воде в течение 10—12 ч и варят в кипящей пре- сной воде 30—40 мин. Потери при варке составляют 26—44 % мас- сы разделанного сырца. Вареные оболочки охлаждают, тщательно сливают из полости воду и высушивают на солнце в течение 9— 14 сут или в сушилках при температуре 55—65 °C. Повышение температуры вызывает сморщивание поверхности и искривление оболочек. После 2—3-часового высушивания из полости оболочек сливают выделившуюся воду. Выход продукта составляет 5,0—3,9 % массы неразделанного и 10,4—16,7 % массы разделанного сырца. Варено-сушеная кукумария имеет гладкую твердую поверх- ность черно-коричневого цвета и содержит (в %): воды — не более 226 227
13, белка —46,4—70,6, липидов — 1,6—4,8. Упаковывают и хра- нят варено-сушеную кукумарию так же, как варено-сушеного трепанга. При производстве варено-сушено-соленой продукции кукума- рию после разделки и мойки варят в течение 15—20 мин в кипя- щем насыщенном солевом растворе, в результате чего оболочка теряет 22—23 % массы. Горячую кукумарию помещают в емкости, пересыпая по рядам солью в количестве 20—25 % массы полуфаб- риката. После 8—10-суточного посола в оболочке содержится: воды — 60—63 %, соли — 20—22 %. Затем полуфабрикат промыва- ют в насыщенном тузлуке и освобождают от избытка его. Варено- соленую кукумарию сушат так же, как и пресно-сушеную. Выход варено-солено-сушеной кукумарии составляет 13—17 % массы не- разделанного сырца. Продукция содержит (в %): воды — 26—30, белка —22—26, липидов—1,0—2,0, золы —40—43, в том числе соли — 32—39. При относительной влажности воздуха 65—70 % и температуре 15—20 "С продукт устойчив в хранении в течение не- скольких лет. Производство сушеных продуктов из водорослей. Из бурых (лами- нариевых) водорослей изготовляют сушеную морскую капусту в слоевищах, шинкованную, а также пищевой порошок. Для приго- товления сушеной продукции используют морскую капусту есте- ственных зарослей, свежевыловленную, штормовые выбросы, мо- роженую. Морскую капусту в слоевищах сушат в механизированных ка- мерных и туннельных сушилках, для чего слоевища и куски нака- лывают на крючки, расположенные на рейках клетей. Сушку про- водят обычно в два этапа. На первом этапе до удаления 30 % массовой доли воды темпе- ратура воздуха составляет 80—90 ’С, затем на втором этапе — 50— 60 °C при скорости потока воздуха 2—4 м/с. Тепловой режим сушки должен обеспечивать достаточное ис- парение воды без ухудшения внешнего вида морской капусты, ко- торая сохраняет естественный оливковый цвет, пластичность, хо- рошую скручиваемость. При более высокой температуре сушки снижается водопоглотительная способность, происходят гидролиз альгиновой кислоты и красящих пигментов, а также необратимая деформация. Продолжительность сушки морской капусты в слоевищах обычно не более 10 ч, содержание воды в готовом продукте со- ставляет 14—20 %. Сразу после сушки массовая доля воды в кромках слоевищ составляет 10—12 %, в центральной части — до 50 %. Это является причиной хрупкости слоевищ, появления из- ломов и трещин. Поэтому обязательной операцией является вы- держивание слоевищ в штабелях или сетках в течение 8—15 сут для перераспределения воды. Затем сушеную морскую капусту упаковывают в бумажные многослойные мешки по 10 кг, пакеты из полимерных материалов по 1 кг и хранят при температуре не выше 18 °C и относительной влажности не выше 75 % не более 3 лет. При производстве сушеной шинкованной морской капусты после сортирования вымытые слоевища шинкуют поперек слое- вища на полоски шириной 3—4 мм. Шинкованную капусту сушат в ленточных сушилках типа СПК и сушилках виброкипящего слоя. В начальный период допускается сушка в течение 12— 15 мин при температуре 100 °C, затем температуру понижают до 50—60 "С. Продолжительность сушки в ленточной сушилке не бо- лее 2,5 ч при скорости потока воздуха 0,5—4,0 м/с. В сушилках виброкипящего слоя продолжительность процесса сушки умень- шается в 2,5—5,0 раз. Все последующие операции выполняют ана- логично технологическому процессу сушки морской капусты в слоевищах. Для производства пищевого порошка используют морскую ка- пусту-сырец, а также штормовые выбросы и сушеную морскую капусту-полуфабрикат. Допускается использовать бурые водорос- ли всех видов, добываемые в дальневосточных морях. На шинкование направляют свежую мороженую морскую ка- пусту или сушеный полуфабрикат. Перед шинкованием сырую морскую капусту рекомендуется подвялить или подсушить до со- держания воды в ней 40—60 % для предупреждения образования комков в процессе сушки. Шинкуют капусту поперек слоевищ на полоски шириной 3—4 мм и сушат аналогично технологическому процессу производства шинкованной морской капусты, описан- ному выше. Высушенную капусту охлаждают до температуры не выше 30 °C и направляют на дробление в роторную дробилку до величины крупы не более 3 мм. Дробленую морскую капусту пропускают через магнитный се- паратор для отделения металлопримесей. Затем в вибромельнице и классификаторе измельченный порошок разделяют на мелкую и крупную фракции. Крупную фракцию направляют обратно в мельницу, а мелкую пропускают через магнитный сепаратор. Для производства сушеной продукции кроме ламинарии ис- пользуют лессонию. Особенностью технологии является примене- ние 4-ступенчатой температуры сушки с постепенным Повышени- ем ее от 15 до 30 °C и до массовой доли воды не выше 20 %. При производстве шинкованной лессонии свежие промытые слоевища разрезают на полоски шириной 2—4 мм и сушат при более высо- ких температурах (40—80 °C), чем слоевища, но принцип посте- пенного нагрева сохраняется. Следует отметить, что особое значение сушеная продукция из водорослей имеет для Японии. Технологии производства различа- ются не столько режимами теплового воздействия, сколько вку- 228 229
совыми добавками и разнообразием сырья. Преобладает сушеная ламинария, однако в нашей стране используют также красные и зеленые водоросли. Производство нетрадиционных сушеных продуктов. К нетради- ционным пищевым продуктам из сырья морского происхожде- ния относятся сублимационная продукция и чипсы. В нашей стране основы технологии сублимационной сушки гидробионтов были разработаны сотрудниками ВНИРО (Н. А. Воскресенский, В. П. Быков, Т. И. Макарова и др.). В течение ряда лет в ТИНРО- центре под руководством М. Н. Вахрушевой велись исследования технологии пищевых продуктов сублимационной сушки из объек- тов морского промысла, в результате чего установлены основные требования к материалам, подвергаемым сушке, и разработана нормативная документация. Сублимации могут подвергаться практически все виды сырья, за исключением высокожирного. Считается целесообразным ис- пользовать мышечную ткань лососевых, ракообразных, двуствор- чатых и головоногих моллюсков, а также мелкой рыбы (корюшка, мойва), которые, как известно, содержат высокое количество бел- ка. Обработку других объектов рекомендуется применять, исходя из соображений сохранности индивидуальных свойств, например особых вкусовых качеств, или содержания биологически актив- ных веществ. Сублимированные продукты можно разделить на две группы: готовые продукты и требующие последующей доработки (восста- новления в воде). К первой группе относится продукция из мелких нежирных видов рыб, которых перед сублимацией подвергают посолу до со- держания хлорида натрия 2—3 %. Продукцию второй группы производят, как правило, из сырья после кратковременной тепловой обработки (бланширования па- ром, водой или солевым раствором) и перед употреблением под- вергают регидратации. Качество сублимированных продуктов выше, если применяют предварительное замораживание в холодильной камере перед суб- лимацией. Рекомендованная температура удаления воды (75— 90 %) в сублиматоре минус 38 "С, плит при досушке 60 “С, общая продолжительность процесса 8—12 ч. Сублимированные продукты из рыб и беспозвоночных пред- ставляют собой высококалорийные белковые концентраты (табл. 5.2), обладающие малой массой, что дает возможность использо- вать их как для обычной реализации, так и для питания людей в экстремальных условиях. Продукты отличаются высоким каче- ством и п