Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАЛЬМАРА ГОРЯЧЕГО КОПЧЕНИЯ

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к консервированию рыбопродуктов методом копчения, например кальмаров.

Известен способ получения кальмара горячего копчения, включающий посол филе кальмара в растворе хлористого натрия в течение 0,5-1 мин при соотношении кальмара и раствора 1:2 соответственно до достижения солености кальмара 2-4%, а затем накалывание его на прутки и размещение прутков в специальные рамы или клети. Ведут дымовое копчение при температуре 140-160°C около 1,5 часов. Далее копченый кальмар охлаждают и упаковывают (см. Информационный пакет. Обработка рыбы и морепродуктов. Совершенствование технологии обработки моллюсков. №2, Москва, 1992 г.).

Недостатком данного способа является то, что обработка кальмара дымом способствует осаждению на его поверхности смолистых веществ и повышенному содержанию канцерогенных соединений в готовой продукции, что делает данную продукцию потенциально опасной для потребителя. А также данный способ подвергает загрязнению атмосферу дымо-воздушными выбросами, что потребует дополнительно очищать дымо-воздушные выбросы перед выбросом в атмосферу, увеличивая себестоимость продукции.

Известен способ бездымного горячего копчения кальмара, предусматривающий обработку его коптильной жидкостью, посол, а затем - термообработку в СВЧ-поле в течение 3,5-4,0 мин, далее термостатируют 2,0-2,5 мин и досушивают ИК-лучами до остаточной влажности 65-66%. Смесь для посола содержит соль, сахар, глютамат натрия в количестве исходного продукта, г/кг: соль 60-65, сахар 35-40, глютамат натрия 10-15 (заявка на патент РФ №94007865/15, A23D 1/333, 1997 г.).

Недостатком данного способа является жесткая консистенция готовой копченой продукции, вследствие того, что при термообработке в СВЧ-поле происходят денатурационные изменения белка продукта и потеря влаги. Также применение посола после обработки коптильной жидкостью влечет к удалению влаги вместе с водорастворимыми белками, веществами коптильного препарата и их комплексами вследствие процесса осмоса, происходящего при посоле.

Известен способ приготовления перуано-чилийского кальмара горячего копчения. Способ включает подготовку сырья, обработку коптильным препаратом, посол, термообработку, копчение и хранение. В качестве сырья используют перуано-чилийский гигантский кальмар - Dosidicus gigas. Посол проводят в течение 16-18 ч при температуре 0 плюс 5°C перед обработкой коптильным препаратом. Термообработку проводят в течение 2,5-3,5 ч при температуре 100-120°C. (Патент РФ №2362426)

Недостатком данного способа является жесткая консистенция и низкая усвояемость готовой копченой продукции, вследствие использования длительных высокотемпературных режимов обработки полуфабриката при копчении.

Наиболее близким к заявленному результату является способ холодного копчения рыбы, включающий подготовку сырья, посол, подсушку, многоразовое циклическое копчение мелкодисперсной коптильной средой. Температура в зоне диспергирования 100°C, скорость рабочей среды 0,6 м/с, продолжительность диспергирования 2 минуты (АС №1012863, СССР).

Положительной стороной данного способа является, то что температура в зоне диспергирования составляет 100°C, это позволяет достичь такого состояния коптильной среды при котором частицы коптильной среды уменьшаются до размера 10-50 мкм и начинают двигаться хаотично (Воскресенский, 1976), что положительном образом сказывается на обработке изделия: поверхность изделия обрабатывается равномерно без необработанных участков или же подтеков. Но в данном случае есть существенный недочет: так как проводится холодное копчение, то температура обработки изделия значительно ниже 100°C, а это ведет к укрупнению частиц коптильной среды (Воскресенский Н.А. Посол, копчение и сушка рыбы. - М.: Пищевая промышленность, 1966. 564 с.), что негативным образом сказывается на копченом продукте - появляются недопустимые пороки, такие как необработанные коптильной средой участки изделия и потеки коптильной среды на продукции.

Недостатком данного способа является уменьшение интенсивности окраски готовой продукции, вследствие конденсирования влаги на поверхности продукта, что ведет к гидролизу водорастворимых меланоидинов. Так же в готовой продукции наблюдается увеличение содержания небелковых азотистых соединений, вследствие протеолитических изменений белков.

В заявляемом техническом решении в качестве сырья используют кальмар, что позволяет избавиться от указанных пороков, вследствие того, технологическая обработка кальмара предполагает обесшкуривание, что делает его поверхность более реакционноспособной, нежели поверхность продукта покрытого кожей. И так как в заявленном способе применяется предварительная разделка, и высокотемпературные режимы обработки протеолитических изменений белков готовой продукции наблюдаться не будет из-за отсутствия таких влияющих факторов как ферменты (предварительная разделка позволит избавиться от внутренностей) или микробиологическое обсеменение (высокотемпературная обработка позволяет гарантировать практически стерильный продукт после проведения технологических операций). Так же не будет наблюдаться укрупнения частиц коптильной среды, вследствие того, что обработка коптильной средой изделия происходит при температуре 95-102°С, что гарантирует сохранение частиц в заданном состоянии.

Задачей заявленного изобретения является разработка нового экологичного способа получения копченой продукции с улучшенными органолептическими свойствами и высокой питательной ценностью.

Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления кальмара горячего копчения, включающием мойку и разделку сырья на филе, посол, многоразовую циклическую высокотемпературную обработку полуфабриката мелкодисперсной коптильной средой, согласно изобретению, после посола полуфабрикат подвергают цикличному двухстадийному термическому воздействию: на первой стадии полуфабрикат обрабатывают коптильным препаратом при температуре 95-102°C в течение 3-5 минут, а на второй стадии полуфабрикат обрабатывают воздухом температурой 5-10°C, продолжительностью 8-14 минут, после чего цикл повторяется 5-8 раз, при этом дозировка коптильного препарата составляет 3% от массы загруженного сырья. Коптильный препарат дозируют при постоянной скорости его истечения из гидравлической форсунки равной 200 м/с.

Технический результат изобретения заключается в том, что разработан новый экологичный способ приготовления кальмара горячего копчения с получением безопасной для здоровья потребителей копченой продукции из кальмара с улучшенными органолептическими свойствами и высокой питательной ценностью.

Питательная ценность готового продукта, в результате применения заявляемого способа, становится выше сырьевой, поскольку не происходят глубокие денатурационные изменения белка кальмара, как при принятой температурной обработке. Повышенная питательная ценность достигается именно за счет сокращения времени пребывания сырья в области высоких температур, вследствие чередования краткосрочных высокотемпературных обработок, и более длительных низкотемпературных, что позволяет предотвратить глубокое разрушение белковых молекул, сохраняет их влагоудерживающую способность (ВУС) и положительным образом сказывается на органолептических показателях готовой продукции:.

Количество циклов от 5 до 8 обусловлено тем, что именно такое количество циклов необходимо и достаточно, для достижения кулинарной готовности продукта. При кулинарной готовности белок переходит в легкоусвояемую форму, продукт имеет высокие органолептические показатели и свободен от микрофлоры.

Суммарная органолептическая оценка готового продукта при этом максимальна. Допустимая дозировка коптильного препарата 3% к массе загруженного сырья, данное процентное соотношение выбрано экспериментально. При этом не происходит перекопчение образцов кальмара. Копчение проводится при постоянной скорости истечения коптильного препарата из гидравлической форсунки - 200 м/с.

Температура в зоне диспергирования 100°C обеспечивает интенсивное осаждение коптильных компонентов на обрабатываемый продукт за счет диффузионных и радиационных сил (Воскресенский Н.А. Посол, копчение и сушка рыбы. - М.: Пищевая промышленность, 1966. 564 с.),

Безопасность продукции достигается за счет использования бездымного способа копчения, когда в качестве коптильной среды выступает коптильный препарат. Это гарантирует, при выдержанной дозировке препарата, отсутствие в копченой продукции канцерогенных веществ.

Экспериментальные исследования способа проведены на следующих видах кальмаров: тихоокеанский (Todorodes pasificus), бартрама (Ommastrepdes bartrami), командорский (Gonatus magister), банкси (omm. banksi). Данные представители кальмаров выбраны вследствие того, что они являются основными промысловыми видами.

Экспериментальные исследования в отношении данной заявки выполнены на базе испытательного цента ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз» и на его технологическом оборудовании. Термокамера оборудована тэнами мощностью 3 кВт, вентилятором, гидравлической форсункой. В установке изменяется относительная влажность от 20 до 100%, температура от 2 до 150ºС, скорость движения воздушной среды от 1 до 20 м/с.

Данное оборудование позволяет выдерживать заявленные в способе технологические режимы обработки.

Органолептическую оценку образцов проводили с использованием специально разработанной балльной шкалы, в которой оценивали вкус, запах, цвет, консистенцию и общую приемлемость готовой копченой продукции по 5 бальной шкале, с применением коэффициента весомости, с максимальным количеством баллов равным 20. При проведении органолептической оценки участвовали опытные дегустаторы (Сафронова Т.М. Органолептическая оценка рыбной продукции. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1985. 216 с.). Бальная шкала органолептических показателей представлена в таблице.

Питательную ценность белков экспериментальных образцов продукции определяли экспресс-методом с использованием реснитчатой инфузории Tetrahymena pyriformis. При этом учитывали число выросших клеток инфузории на среде, включающей исследуемый продукт по сравнению с числом инфузорий, развившихся на стандартной среде - цельное молоко (Методические указания к проведению биологической оценки кормов и пищевых продуктов. / А.Д. Игнатов, А.С. Мягков и др. М.: Минвуз РСФСР-Минздрав СССР. 1980. 71 с.).

Способ осуществляют следующим образом:

Для приготовления кальмара горячего копчения проводят подготовку сырья (мантию кальмара разделывают на филе, обесшкуривание проводят механическим способом, моют проточной водой температурой 18-20°С, дают воде хорошо стечь). Механический способ обесшкуривания выбран вследствие того, что другие способы обесшкуривания (термические, химические) приводят к денатурации белка кальмара - понижению питательной ценности, уплотнению ткани и повышению жесткости кальмара. Посол ведут тузлучным способом в течение 40-50 мин при температуре 0 плюс 5°С до солености в готовом продукте 2-2,5%. Использование других способов посола нецелесообразно, вследствие индивидуальных особенностей сырья - недостаточного содержания свободной влаги. Их использование приведет к появлению химических ожогов на поверхности кальмара - это ухудшит качество продукта, закупорки макро и микро капилляров - это не позволит соли проникнуть вглубь продукта.

После посола полученный полуфабрикат размещают внутри термокамер одним слоем на сетках и обрабатывают многократно и кратковременно мелкодисперсной коптильной средой, при этом чередуя высоко- и низкотемпературную обработку.

Температурные режимы должны меняться наибыстрейшим образом в термокамере, это возможно добиться при использовании тэнов высокой мощности и хорошей вентиляции внутри камеры. Изменения температуры внутри продукта происходит практически одновременно с изменениями в термокамере, так как толщина кальмара незначительна.

Цикл состоит из двух стадий:

- первая стадия обработки полуфабриката коптильным препаратом осуществляется в термокамере при температуре 95-102°С, продолжительностью 3-5 минут, при этом интенсифицируется процесс осаждения коптильных компонентов на обрабатываемый продукт за счет диффузионных и радиационных сил (Воскресенский Н.А. Посол, копчение и сушка рыбы. - М.: Пищевая промышленность, 1966. 564 с.);

- вторая стадия обработки полуфабриката осуществляется воздухом, имеющим температуру 5-10°С, в течение 8-14 минут; при этом происходит диффузия коптильных компонентов препарата в глубь полуфабриката и предотвращаются денатурационные изменения обрабатываемого продукта, за счет того, что температура внутри полуфабриката снижается до 40°С.

Обработка коптильным препаратом ведется при высоких температурах для интенсификации процесса осаждения коптильных компонентов на обрабатываемый продукт, при более низких температурах будет наблюдаться укрупнение частиц коптильного препарата, что ведет к отрицательным эффектам копчения - потекам коптильного препарата на продукте и на стенках коптильной камеры, что отрицательно скажется на органолептических показателях продукции и увеличит расход коптильного препарата, что увеличит себестоимость готовой продукции. Использование температуры выше заявленной энергозатратно, что приведет к увеличению себестоимости продукции и глубоким денатурационным изменениям, которые приведут к ухудшению консистенции и уменьшению питательной ценности готовой продукции.

Использование температурных режимов 5-10°С при низкотемпературной обработке обусловлено тем, что использование температур ниже 5°С энергозатратно, что ведет к повышению себестоимости готовой продукции, выше 10°С - увеличению времени достижения мышечной ткани продукта температуры в 40°С, что увеличит глубину денатурационных изменений, что ухудшит консистенцию продукции и уменьшит ее питательную ценность.

Использование температурных режимов 95-102°С при высокотемпературной обработке обусловлено тем, что использование температур ниже 95°С ведет к неприемлемому увеличению времени достижения кулинарной готовности, что увеличит себестоимость готовой продукции, так же будет наблюдаться укрупнение частиц коптильного препарата, что приведет к появлению пороков копчения: подтеков и не прокопченных мест на продукции, что ухудшит цвет, вкус и общую приемлемость готовой продукции, выше 102°С - увеличению глубины денатурации и увеличению энергозатрат, что увеличит себестоимость, ухудшит консистенцию продукции и уменьшит ее питательную ценность.

Для реализации изобретения может применяться любой коптильный препарат разрешенный к применению Минздравом РФ. Такие препараты являются безопасными для человека, так как не содержат канцерогенных веществ из ряда полиароматических углеводородов и нитрозаминов. В изобретении применялся препарат "Жидкий дым - Березовый туман", вследствие его доступности и приемлемой стоимости.

Количество циклов от 5 до 8 раз. Продукт обработанный менее 5 раз не достигал кулинарной готовности, обработанный же более 8 - подвергался глубоким денатурационным изменениям.

Допустимая дозировка коптильного препарата 3% к массе загруженного сырья. Копчение проводится при постоянной скорости истечения коптильного препарата из гидравлической форсунки 200 м/с.

Скорость истечения коптильного препарата из гидравлической форсунки 200 м/с, позволяет гарантировать образование частиц коптильного препарата размером от 10 до 50 мкм, это гарантирует образование густого мелкодисперсного тумана (Пажи Д.Г., Галустов В.С. / Основы техники распыливания жидкостей/Москва, Химия, 1984, с.161.), что, применительно к процессу обработки продукции, интенсифицирует процесс массообмена в коптильной камере и позволяет получить равномерно прокопченный продукт, с равномерной окраской без подтеков коптильной жидкости на поверхности продукта и не прокопченных вкраплений.

Готовый продукт охлаждают до температуры окружающего воздуха, что позволяет в случае фасования готового продукта в вакуумную упаковку, предотвратить конденсацию влаги на поверхности продукта, предотвращая его ускоренную микробиологическую порчу.

Готовят кальмар горячего копчения как из охлажденного, так и из мороженого сырья.

Пример 1. Мороженый кальмар дефростируют на воздухе, разделывают на филе с механическим удалением кожный покров, солят тузлучным способом до достижения солености в полуфабрикате равной 2,0%.

Берут 5 кг полуфабриката помещают на сетках в термокамеру, где его подвергают обработке мелкодисперсной коптильной средой, в качестве которой используют препарат «Жидкий дым - Березовый туман» (ТУ 2431-001-48289501-02, Санитарно-эпидемиологическое заключение №77.99.02.916.Д.007025.10.02 от 14.10.2002 г., производитель ООО «Береза», 633160, Новосибирская область, Колыванский район, р.п. Колывань, ул. Овчинникова 64). Обработку коптильной средой осуществляют, чередуя низкотемпературный и высокотемпературный режимы воздействия на полуфабрикат. Вначале, на первой стадии цикла, полуфабрикат обрабатывают коптильным препаратом при температуре в термокамере 102°C, в течение 3 минут. Затем полуфабрикат обрабатывают воздухом температурой 5°C и при этой температуре полуфабрикат выдерживают 8 минут. После этого цикл повторяется. Таким образом, несмотря на воздействие на полуфабрикат температурным диапазоном от 5 до 102°C, за счет быстрой смены температуры в термокамере, сохраняется высокая питательная ценность готового продукта (98,8% выросших клеток Tetrahymena pyriformis по отношению к выросшим клеткам Tetrahymena pyriformis в молоке), не происходит денатурационные изменения белка кальмара, суммарная органолептическая оценка продукта высокая (19,5 баллов).

Количество циклов обработки - 5 раз. Температура в зоне диспергирования 100°C. Коптильный препарат дозируют в количестве 3% к массе загруженного сырья, а именно 150 мл на 5 кг полуфабриката. Копчение проводят при постоянной скорости истечения коптильного препарата (200 м/с) из гидравлической форсунки. Охлаждение проводят до температуры окружающего воздуха.

Готовая продукция имеет золотисто-коричневый цвет, аромат и вкус копчения, массовую долю соли от 2,0%, влаги - от 60 до 65%. Стандартизованный параметр остаточной влажности продукции горячего копчения имеет значения 60-70%. Для продукции холодного копчения значение этого показателя не превышает 42-58%.

Пример 2. Мороженый кальмар дефростируют в воде, разделывают на филе с удалением позвоночного хряща и кишечных полостей, механически удаляют кожный покров, солят при температуре 0°C до солености в готовом продукте 2,0%. После этого продукт многократно, циклично и кратковременно обрабатывают мелкодисперсной коптильной средой, при этом чередуя высоко и низкотемпературную обработку. Обработка коптильной средой производится при высокотемпературной обработке. Время высокотемпературной обработки 5 мин, температура 95°C, время низкотемпературной обработки 14 мин, температура воздуха 10°C. Количество циклов - 8 раз. Температура в зоне диспергирования 100°C. Допустимая дозировка коптильного препарата 3% к массе загруженного сырья. Копчение проводят при постоянной скорости истечения коптильного препарата (200 м/с) из гидравлической форсунки. Охлаждение проводят до температуры окружающего воздуха.

Готовая продукция имеет органолептическую оценку 19,4 баллов, питательная ценность: 98,5%, массовую долю соли от 2,0%, влаги - от 60 до 65% (Разницу между примерами в 0,1 балл и 0,3% считаем несущественной погрешностью).

Пример 3. Мороженый кальмар дефростируют в воде, разделывают на филе с удалением позвоночного хряща и кишечных полостей, механически удаляют кожный покров, солят при температуре 0°C до солености в готовом продукте 2,0%. После этого продукт многократно, циклично и кратковременно обрабатывают мелкодисперсной коптильной средой, при этом чередуя высоко и низкотемпературную обработку. Обработка коптильной средой производится при высокотемпературной обработке. Время высокотемпературной обработки 10 мин, температура 85ºС, время низкотемпературной обработки 5 мин, температура воздуха 2ºС. Количество циклов - 10 раз. Температура в зоне диспергирования 100°C. Допустимая дозировка коптильного препарата 3% к массе загруженного сырья. Копчение проводят при постоянной скорости истечения коптильного препарата (200 м/с) из гидравлической форсунки. Охлаждение проводят до температуры окружающего воздуха.

Готовая продукция, вследствие использования неприемлемых режимов обработки, имеет органолептическую оценку 14,3 баллов, питательная ценность: 82,7%, массовую долю соли от 2,0%, влаги - от 45 до 55%.

Причины низкого качества продукта:

- вследствие использования температуры 85°C при высокотемпературной обработке: имеет неприемлемый вкус, цвет и общую приемлемость, из-за укрупнения частиц коптильной среды; также увеличен расход коптильного препарата и себестоимость готовой продукции.

- вследствие увеличения времени высокотемпературной обработки:

имеет неприемлемую консистенцию и низкую питательную ценность, из-за увеличения глубины денатурации.

- вследствие использования температуры 2°C при низкотемпературной обработке: имеет высокую себестоимость, из-за больших энергозатрат.

- вследствие уменьшения времени низкотемпературной обработки:

имеет неприемлемую глубину денатурационных изменений, что ухудшило консистенцию продукции и уменьшило ее питательную ценность.

- вследствие увеличения циклов обработки: имеет неприемлемую глубину денатурационных изменений, что ухудшило консистенцию продукции и уменьшило ее питательную ценность.

Пример 4. Мороженый кальмар дефростируют на воздухе, разделывают на филе с удалением позвоночного хряща и кишечных полостей, механически удаляют кожный покров, солят при температуре 0°C до солености в готовом продукте 2,0%. После этого продукт многократно, циклично и кратковременно обрабатывают мелкодисперсной коптильной средой, при этом чередуя высоко и низкотемпературную обработку. Обработка коптильной средой производится при высокотемпературной обработке. Время высокотемпературной обработки 2 мин., температура 110°C, время низкотемпературной обработки 20 мин, температура 15°C. Количество циклов - 4 раза. Температура в зоне диспергирования 100°C. Допустимая дозировка коптильного препарата 3% к массе загруженного сырья. Копчение проводят при постоянной скорости истечения коптильного препарата (200 м/с) из гидравлической форсунки. Охлаждение проводят до температуры окружающего воздуха.

Готовая продукция имеет органолептическую оценку 15,1 баллов, питательная ценность: 79,6%, массовую долю соли от 2,0%, влаги - от 50 до 55%.

Причины низкого качества продукта:

- вследствие использования температуры 110°C при высокотемпературной обработке: имеет неприемлемую консистенцию, низкую питательную ценность, из-за увеличения глубины денатурации и высокую себестоимость из-за высоких энергозатрат.

- вследствие уменьшения времени высокотемпературной обработки: имеет неприемлемый вкус, цвет и общую приемлемость, из-за недостаточного времени осаждения частиц коптильной среды.

- вследствие использования температуры 15°C при низкотемпературной обработке: имеет неприемлемую консистенцию и низкую питательную ценность, из-за увеличения глубины денатурации.

- вследствие увеличения времени низкотемпературной обработки: имеет неприемлемую глубину денатурационных изменений, что ухудшает консистенцию продукции и уменьшает ее питательную ценность.

- вследствие уменьшения циклов обработки: не достигнута кулинарная готовность.