СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИЩЕВОГО ПОЛУФАБРИКАТА ИЗ ЛАМИНАРИИ

Изобретение относится к пищевой рыбной промышленности и может быть использовано для переработки морских водорослей в пищевой функциональный полуфабрикат с последующим приготовлением из него различных кулинарных продуктов.

Известные способы обработки ламинарии имеют общий недостаток: потеря микро- и макроэлементов. На этапе вымачивания ламинарии, перед обработкой происходит вымывание функциональных нутриентов, притом, что вкусоароматические показатели ламинарии существенных изменений не претерпевают, что значительно сужает ассортиментный ряд продуктов питания, вырабатываемых на ее основе [Гурулева О.Н., Галкина А.Н., Вишневская Т.И., Аминина Н.М. Сравнительная оценка бурых водорослей порядков Laminariales и Fucales дальневосточного побережья / Проблемы бизнеса и технологии в дальневосточном регионе. Сборник материалов конференции. - Находка, ИТБ, 2006. - 21-23 с.].

Известен способ переработки морских водорослей с целью получения пастеризованного гелеобразного продукта с повышенной сорбционной активностью по отношению к радионуклидам и тяжелым металлам. Способ включает обработку сырья в две стадии. На первой стадии измельченное сырье выдерживают в воде при температуре 20-60°С в течение 4-6 ч и отделяют путем фильтрации водорослевый экстракт. Остаток направляют на вторую стадию, при которой его обрабатывают раствором хлоридов одновалентных катионов с концентрацией 1-10%, температурой 20-40°С в течение 1-2 ч, затем вносят раствор солей слабых кислот щелочных металлов при соотношении 1:1 и выдерживают в течение 2-8 ч при температуре смеси 20-90°С и рН 8-9, с последующей гомогенизацией (патент РФ №2385654, A23L 1/337, опубл. 2006).

Недостатком данного способа является то, что при получении пищевого полуфабриката частично теряются растворимые биологически активные вещества водорослей. Также при проведении процесса получения водорослевого геля используется только натриевая соль слабой кислоты, что приводит к ограничению области использования геля, в частности в медицине. Получение конечного продукта только в виде натриевого геля сужает область его дальнейшего применения и ограничивает возможности его широкого распространения.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения пищевого полуфабриката из ламинариевых водорослей. Подготавливают сырье: водоросли после предварительного замачивания в воде при 80°С в течение 2-3 ч настаивают в течение 14-16 ч. После чего измельчают и проводят кислотную обработку раствором пищевой кислоты (до рН 1-3) на 2-3 ч. Затем водоросли промывают пресной водой 3-4 раза с настаиванием по 20 мин до рН 6-7. Промытые водоросли заливают раствором NaHCO₃(U/U:1/1) до рН 8-9 и подвергают термической обработке: нагревают в течение 2-3 ч при 80-95°С при периодическом перемешивании. Разварившуюся вязкую массу водорослей гомогенизируют и нейтрализуют пищевой кислотой до рН 6,0-6,5. В полученный продукт вносят пищевую соль кальция в концентрации 0,3-0,5% от общей массы и перемешивают. Полученную массу нагревают до 80-95°С, укладывают в стерильные банки и закатывают, пастеризуют (патент РФ №2041656, A23L/337, опубл. 1995).

Недостатком данного способа является то, что при получении пищевого полуфабриката полностью теряются растворимые биологически активные вещества водорослей. При замачивании в растворе пищевой кислоты ламинария теряет ряд нутриентов, но сохраняет присущие ей вкусоароматические характеристики.

Задачей изобретения является получение пищевого полуфабриката из ламинарии с сохранением биологической ценности, улучшенными вкусоароматическими показателями, увеличенным сроком хранения.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения функционального пищевого полуфабриката из ламинарии, включающем подготовку сырья, термическую обработку, фасование, согласно изобретению термическую обработку ламинарии осуществляют путем троекратного нагревания в воде до температуры 85-90°С при соотношении вода:ламинария 2:1, при этом на втором этапе нагревания в воду добавляют лимонную кислоту в количестве 0,2-0,25% от массы ламинарии.

Технический результат изобретения: щадящая технология обработки ламинарии, при которой ламинарию нагревают в воде, не доводя до кипения, с добавлением на втором этапе нагревания лимонной кислоты как адсорбента для нейтрализации вкуса и запаха морской капусты, позволяет получить функциональный пищевой полуфабрикат из ламинарии с сохранением нутриентов при полной трансформации вкусоароматических характеристик.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготавливают сырье. Ламинарию размораживают, моют, освобождают от остатков песка, посторонних примесей. Не вымачивают, направляют на стекание. Проверяют чистоту поверхности слоевищ, при необходимости проводят повторное промывание. Подготовленную ламинарию подвергают термической обработке. Для этого ламинарию опускают в чан с водой при соотношении вода:ламинария 2:1 (соотношение одинаковое для всех трех этапов термообработки ламинарии), и нагревают до температуры 85-90°С. Полученную массу направляют на стекание в воздушной среде. Затем ламинарию повторно нагревают в воде до температуры 85-90°С, при этом в воду добавляют лимонную кислоту, взятую в количестве 0,2-0,25% от массы ламинарии. Внесение лимонной кислоты осуществляют для разрушения жесткой волокнистой структуры морских водорослей и удаления специфического морского аромата, присущего морским водорослям. Полученную массу направляют на стекание. Третье нагревание ламинарии в воде осуществляют до температуры 85-90°С. Полученную массу направляют на стекание. Готовый продукт фасуют, направляют на хранение.

В таблице 1 приведен химический состав Laminaria japonica до и после гидротермической обработки (в % на сухое вещество):

I - до обработки водой. Сырая ламинария, не подвергавшаяся, какой-либо термической обработке.

II - гидротермическая обработка при температуре 65-75°С. Нагревание осуществляли в течение 20-30 мин, при гидромодуле водоросли:вода - 1:10.

III - гидротермическая обработка при температуре 85-95°С. Нагревание осуществляли троекратно при гидромодуле водоросли:вода - 1:2, водой 10-15°С с дальнейшим доведением температуры до 85-95°С.

IV - гидротермическая обработка при температуре 100-105°С. Водную обработку осуществляли в течение 20-30 мин, при гидромодуле водоросли:вода - 1:10.

Как видно из данных, представленных в таблице 1, гидротермическая обработка ламинарии (III) является рациональной, и полученный полуфабрикат обладает функциональностью, так как потери растворимых веществ после гидротермической обработки, осуществленной в три этапа, при гидромодуле водоросли:вода - 1:2, водой 10-15°С и дальнейшее доведение температуры до 85-95°С составили 19,6%. Следует отметить, что гидротермические обработки 65-75°С и 100-105°С в течение 20-30 мин и гидромодуле водоросли:вода - 1:10, привели к более интенсивной потере растворимых веществ ламинарии, что выразилось в 22,5% для температур 65-75°С обработки и 28,7% для температур 100-105°С обработки. Следовательно, даже недлительная 20-30 мин гидротермическая обработка ламинарии при невысоких температурах 65-75°С значительно изменяет химический состав продукта и приводит к увеличению абсорбции в варочные воды растворимых нутриентов морских водорослей.

Основным преимуществом пищевого полуфабриката, полученного по заявляемому способу, перед другими является его выраженная функциональность, которая подтверждается путем определения относительной биологической ценности на тест-культуре Tetrahymena pyriformis. Для сравнения были протестированы: полуфабрикат из ламинарии, полученный по заявляемому способу, ламинария, сваренная по стандартной технологии (гидротермическая обработка 100-105°С, водную обработку (варку) осуществляли в течение 20-30 мин при указанных температурах и гидромодуле водоросли:вода - 1:10) и продукт «Ламиналь» (ТУ 9284-175-00472012-2000).

При определении относительной биологической ценности продукта (ОБЦ) использовали метод А.Д. Игнатьева: «Культивирование простейшей Tetrahymena pyriphormis в растворе 0,1% ПВ (пептонной воды) и исследуемых компонентов».

Исследования проводили согласно «Инструкции по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных» (Игнатьев и др., 1991).

Тестирование проводили с использованием тест-культур инфузорий вида Tetrahymena pyriformis, стабилизированных холодом. На тест-культуре определяли относительную питательность продуктов, выявляли их общую токсичность.

Использовали метод висячей капли для оценки качества продукта, что заключалось в мониторинге поведенческой реакции простейших: культивированную и стабилизированную холодом Tetrahymena pyriformis в количестве 0,2 мл помещали на предметное стекло, регистрировали активность особей и далее к ним добавляли исследуемые компоненты различных образцов необходимой концентрации.

Исходя из полученных данных, приведенных в таблице 2 и графика - Оценки роста Tetrahymena pyriformis в исследуемых образцах в течение 7 суток хранения, представленного на чертеже, видно, что полуфабрикат из ламинарии, полученный по заявляемому способу, стимулирует рост тест-культуры Tetrahymena pyriformis по сравнению с исследуемыми образцами, выработанными по существующим технологиям.

Дополнительно, чтобы пролонгировать сроки хранения продукта, его расфасовывали в банки из полимерных материалов вместимостью 250 см³ и направляли на хранение.

Микробиологическую стабильность готовой продукции обеспечивали соблюдением правил асептики и использованием минимального количества технологического оборудования.

Результаты микробиологического исследования сроков хранения представлены в таблицах 3 и 4.

Как видно из данных, приведенных в таблице 3, при хранении (например, в бытовом холодильнике), даже на 15-е сутки экспозиции полученный по заявляемому способу полуфабрикат с микробиологической точки зрения остается качественным, так контаминация на 15-е сутки хранения составляет 1,8×10³ по сравнению с контрольным образцом - сваренной ламинарией, где контаминация на 15-е сутки хранения составила 5,4×10⁵, что превосходит контаминацию продукта по заявляемому способу на 2 порядка. В свою очередь согласно Сан ПиН 2.3.2.1280-03 допустимый КМАФАнМ для водорослей и продуктов из них является 5×10⁴, что напрямую указывает, что разработанный полуфабрикат обладает барьерными свойствами по отношению к патогенной и полупатогенной микрофлоре. Полученные данные при исследовании типичных условий хранения полуфабриката из ламинарии в полной мере подтверждают рациональность разработанной технологии и функциональность выработанного продукта. Поскольку установлено, что его сроки хранения пролонгированы по сравнению с продуктом, выработанным по стандартной, общепринятой технологии, без применения специализированных консервантов и добавок, способных в значительной степени снизить функциональность полуфабриката.

Как видно из данных, приведенных в таблице 4, выявленная тенденция при хранении полуфабриката, полученного по заявляемому способу, и отварной ламинарии по стандартной технологии сохраняется. Ламинария, сваренная по стандартной технологии, при длительном хранении в замороженном виде уступает по качественным микробиологическим показателям полуфабрикату, полученному по заявляемому способу.

Также были проведены дополнительные микробиологические и химические исследования по определению безопасности пищевого полуфабриката из ламинарии по заявляемому способу по сравнению с традиционным. Показатели безопасности полученного полуфабриката из ламинарии и стандартные (МР23.1.1915-04) приведены в таблице 5.

Исследование показало, что бактерии группы кишечной палочки, Staphylococcus aureus, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, листерии, отсутствовали во всех образцах полуфабриката, полученного по заявляемому способу.

Исходя из данных, представленных в таблице 5, видно, что технологические режимы, которые были использованы при изготовлении полуфабриката, являются рациональными и существенно повышают качество продукта из ламинарии по сравнению с традиционными. Данный тезис основывается на сравнении результатов как микробиологических данных, так и на определении содержания токсических элементов между полуфабрикатом, полученным по заявляемому способу, и данными нормативной документации для традиционного продукта. Это выразилось в сокращении как микробного обсеменения 4,0×10⁴ КОЕ/г, притом, что для традиционного продукта 5,0×10⁴ КОЕ/г является нормой, так и при определении содержания токсических элементов для продукта по заявляемому способу, полученные значения оказались много меньше, нежели утвержденные приделы для традиционного продукта.

Для обоснования использования лимонной кислоты в качестве консерванта и в первую очередь катализатора трансформации вкусоароматических характеристик полученного продукта, проводили сравнительный анализ влияния уксусной, лимонной и аскорбиновой кислот на вкусоароматические характеристики полученного продукта при равных технологических условиях, а именно при использовании гидромодуля ламинария:вода - 1:2, при гидротермической обработке в температурных пределах 85-95°С, проходящей в три этапа, с внесением кислоты в количествах от 0,2 до 0,25% на 1 кг ламинарии на втором этапе обработки.

В таблице 6 приведены органолептические показатели пищевого продукта из ламинарии с использованием выбранных консервантов.

Как видно из данных, приведенных в таблице 6, использование лимонной кислоты является наиболее рациональным, так как в результате ее применения продукт получает практически нейтральный вкус и запах. В то время, как использование уксусной и аскорбиновой кислот приводит к значительной трансформации вкусоароматических характеристик продукта и может существенно изменить или негативно отразится на органолептических свойствах кулинарных продуктов, полученных на основе разработанного полуфабриката.

Примеры конкретного выполнения способа

Пример 1

Ламинарию размораживают, моют, освобождают от остатков песка, посторонних примесей, не вымачивают, направляют на стекание. Проверяют чистоту поверхности слоевищ, при необходимости проводят повторное промывание. Ламинарию в количестве 1 кг опускают в чан с водой объемом 2 л и нагревают до температуры 85°С (соотношение ламинария:вода одинаковое для всех трех этапов термообработки ламинарии). Полученную массу направляют на стекание в воздушной среде. Затем ламинарию повторно нагревают в воде до температуры 85°С, при этом в воду добавляют лимонную кислоту в количестве 2 г. Направляют на стекание. Третье нагревание ламинарии в воде осуществляют до температуры 85°С. Полученную массу направляют на стекание. Готовый продукт фасуют, направляют на хранение.

Пример 2

Подготовленную ламинарию в количестве 1 кг опускают в чан с водой объемом 2 л и нагревают до температуры 90°С. Направляют на стекание в воздушной среде. Затем ламинарию повторно нагревают до температуры 90°С, при этом в воду добавляют лимонную кислоту в количестве 2,5 г. Направляют на стекание, Третье нагревание ламинарии в воде осуществляют до температуры 90°С. Направляют на стекание. Готовый продукт фасуют, направляют на хранение.

Морская капуста обладает специфическим вкусом и запахом, и поэтому ассортимент, вырабатываемой продукции на ее основе, весьма ограничен. Разработанная технология получения полуфабриката из ламинарии позволит существенно расширить ассортиментный ряд продукции, выпускаемой на ее основе. После троекратной термической обработки ламинария теряет свойственный ей вкус, запах и приобретает практически нейтральные вкусоароматические характеристики. В таблице 7 приведены органолептические показатели, в таблице 8 - химические показатели функционального пищевого полуфабриката из ламинарии.

В начале хранения происходит улучшение органолептических свойств (период «созревания»); ламинария приобретает сочную нежную консистенцию, более приятные аромат и вкус.