Способ охлаждения и консервации рыбы и продукт, изготовленный из рыбы, подвергнутой такой обработке - RU2157070C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к способу охлаждения и консервации рыбы и к продуктам, изготовленным из рыбы, подвергнутой обработке по изобретению. Способ включает в себя охлаждение рыбы с помощью охлаждающей среды в баках, контейнерах и других подходящих сооружениях.

Проблемы, возникающие при применении известных технологий в данной области, связаны с качеством сырья, поставляемого на рыбокомбинаты и т.п. для дальнейшей переработки, эти проблемы связаны с консистенцией и способностью к разложению в результате ферментной и бактериальной активности.

Широко известно охлаждение рыбного сырья до температур от 0 до -5^oC с целью замедлить разлагающую бактериальную активность. Рыбу можно, например, охлаждать в баках на борту судна при помощи циркуляции морской или пресной воды. Основная проблема при использовании морской воды состоит в том, что содержание NaCl в сырье становится слишком высоким, в результате чего содержание этой соли в продуктах питания из рыбы становится чрезмерно высоким. В результате при повышенном содержании NaCl в поставленной рыбе цена, которую рыбак получает за рыбу, может упасть.

Охлаждение сырья посредством льда или ледяной кашицы также является широко известным способом. Специальная ледяная кашица называется двухкомпонентной смесью со льдом и представляет собой суспензию кристаллов льда в водном растворе. Охлаждение рыбы на борту траулера при помощи двухкомпонентной смеси со льдом обычно приводит к более быстрому охлаждению рыбы, чем охлаждение при помощи одной охлажденной морской воды. Двухкомпонентная смесь со льдом в качестве второго холодильного агента описана в работе Дж.Поля на 19-м Международном конгрессе по Охлаждению в 1995 г. Труды Конгресса, том IVb, стр. 947-954.

Применение консервантов также является широко известным. Так, известна добавка уксусной кислоты или смеси уксусной кислоты и около 15 мас.% серной кислоты. Тем не менее применение уксусной кислоты хотя и позволяет улучшить качество сырья, но имеет ряд недостатков. Кислота вызывает коррозию оборудования и требует дорогой высококачественной стали. Те, кто работает с этой кислотой, вынуждены защищаться от разъедающего действия кислоты. Далее, чтобы достичь консервирующего действия, pH должно составлять около 6, но это может вызвать проблемы с подкисляющим агентом, поскольку pH < 6 может привести к автолизу и вызовет проблемы, связанные с консистенцией рыбного сырья.

Данная известная технология описана в следующих отчетах Норвежского научно-исследовательского института сельди и пищевой промышленности (SSF).

Отчеты SSF N 1, 1991, стр. 17-20: "Долгосрочное хранение зимней мойвы"
Автор Agnar Mjelde
Отчеты SSF N 2, 1990, стр. 7-12: "Охлаждение серебристого хека пресной водой"
Автор Tor Larsen
Отчеты SSF N 1, 1989, стр. 4-8:
Пригоден ли способ консервации с помощью уксусной кислоты для практического использования?
Автор Tor Larsen
Основная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать новый способ обработки рыбы до получения рыбного сырья, которое можно хранить продолжительный период времени и которое будет более высокого качества в отношении консистенции и состава, подразумевая, что это сырье будет меньше деградировать, чем этого можно ожидать при использовании известных технологий.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы получить рыбные продукты повышенного качества с низким содержанием NaCl.

Из уровня техники известно, что охлаждение рыбы, желательно, как можно скорее, оказывает положительное действие по замедлению процессов разложения в сырье. Поэтому изобретатели начали подробно изучать этап охлаждения. Было обнаружено, что применение морской воды имеет ряд недостатков, и первая проблема состояла в том, чтобы найти новую и эффективную охлаждающую среду. Чтобы избежать загрязнения рыбы NaCl, стали искать другие соли, из которых можно приготовить рассол, имеющий температуру кристаллизации, подходящую для охлаждения рыбы до температуры около -5^oC. В связи с этим было также рассмотрено, каким образом можно учесть вопросы консервации. Известно, что уксусная кислота обладает определенным консервирующим действием, поэтому были изучены соли уксусной и аналогичных кислот. Было обнаружено, что соли C_1-4 монокарбоновых кислот могут оказывать требуемое консервирующее действие. Такие соли включают также двойные или (ди-/тетра-) соли таких кислот. Далее исследователи доказали, что эти соли, если их добавлять в подходящих концентрациях в рыбное сырье, будут замедлять нежелательное разложение. В ходе этих исследований были изготовлены различные водные смеси таких солей и измерены температуры кристаллизации смесей. Было обнаружено, что подходящие для охлаждения рыбы рассолы могут быть основаны на водных растворах солей C_1-4 монокарбоновых кислот. Были проведены специальные тесты с использованием водных смесей формиата калия. Такие смеси давали pH около 8, что сочли слишком высоким показателем, поскольку нужно значение pH в 6-7, но его легко получить, если добавить незначительное количество муравьиной кислоты или диформиата калия в раствор или рассол.

Было обнаружено, что соли щелочных и/или щелочноземельных металлов указанных C_1-4 кислот можно использовать для приготовления подходящих рассолов. Наиболее предпочитаемыми солями являются калиевые, натриевые или аммониевые соли указанных кислот, а наиболее предпочитаемой кислотой является муравьиная кислота. Предпочтительно также использовать только один тип соли и регулировать pH с помощью эквивалентной кислоты, например при использовании формиата калия и/или диформиата калия pH доводят с помощью муравьиной кислоты. Тем не менее концепция изобретения допускает приготовление рассола из смесей (моно-/ди-) или (тетра-) солей C_1-4 монокарбоновых кислот.

Концентрация формиата, ацетата и т.п. в рассоле должна составлять более 5-7 мас. %, чтобы избежать размножения бактерий в процессе хранения рыбы. Последующие тесты показали, что рассол должен содержать 5-30 мас.% солей C_1-4 монокарбоновых кислот и 95-70 мас.% воды. Такие рассолы позволяют получить рассол температурой от около -2 до -20^oC, посредством чего рыбу можно охлаждать до температуры от 0 до -7^oC. Предпочтительно охлаждать рыбу до температуры приблизительно от -2 до -4^oC.

Основываясь на положительных результатах получения рассолов из солей кислот, перешли к вопросу об использовании аналогичной концепции при применении льда или ледяной кашицы. Возможность использования двухкомпонентой смеси со льдом в качестве охлаждающей среды сочли наиболее интересной концепцией. Поэтому начали проводить исследования образования двухкомпонентной смеси со льдом из растворов, содержащих консерванты, таких как C_1-4 кислоты или их соли. Были изготовлены различные растворы таких солей и/или их кислот, а затем эти растворы разбавляли водой и получали двухкомпонентную смесь со льдом. Из полученной кашицы затем отводили жидкость и получали густую кашицу, содержащую около 40% жидкости и около 60% льда. Эту кашицу затем использовали для охлаждения и консервации рыбного сырья. Серию специальных тестов провели на кашице, изготовленной из диформиата калия и муравьиной кислоты в соотношении примерно 3:1. Этот раствор разбавили водой до 7 мас.% смеси формиат/муравьиная кислота. Затем обработку рыбного сырья двухкомпонентной смесью льда и указанного раствора сравнили с обработкой рыбного сырья льдом. В ходе этих тестов 25% двухкомпонентной смеси со льдом и 15% чистого льда соответственно использовали для проведения сравнения охлаждения рыбного сырья. Было обнаружено, что двухкомпонентная смесь со льдом, содержащая консервант, давала намного лучшие результаты, чем применение льда, в отношении скорости охлаждения, сохранности, выработки летучего азота и консистенции сырья, которое можно было хранить в течение значительно более долгого времени по сравнению с сырьем, обработанным обычным способом. Продукт питания из рыбного сырья после такой обработки подвергли анализам на поглощение калия, формиата и свободного летучего азота. Результаты этих анализов показали, что качество продукта было превосходным. Дальнейшие исследования показали, что аналогичные результаты можно получить при использовании других охлаждающих сред путем применения двухкомпонентной смеси со льдом, полученных из водных растворов, содержащих консервант, включающий в себя C_1-4 монокарбоновые кислоты и/или их соли.

Обработку рыбы по настоящему изобретению можно осуществлять различными путями. Так, рыбу можно охлаждать в баках с помощью циркулирующего рассола или ледяной кашицы, содержащей консервант. Охладитель можно удалить после того, как рыба достигла требуемой температуры. Затем, в процессе выгрузки и/или хранения на рыбокомбинате можно осуществить дополнительную обработку рыбы таким охладителем. Новый способ применим в отношении тех видов рыбы, которые подвергаются переработке для получения продуктов питания, масла и т. п. Даже некоторые виды рыбы, употребляемой в пищу в непереработанном виде, могут подвергаться такой обработке. Наиболее обычными видами рыбы, для обработки которых может применяться способ по изобретению, являются сельдь, песчанка, макрель, мойва и серебристый хек.

Так, в соответствии с изобретением рыбу подвергают комбинированной обработке охлаждающей средой и консервантом. Такую обработку предпочтительно проводить с помощью охлаждающей среды, содержащей C_1-4 монокарбоновые кислоты и/или (моно-/ди-) или (тетра-)соли аммония или щелочных и/или щелочноземельных металлов этих кислот.

В соответствии с одним признаком изобретения охлаждение осуществляют с помощью рассола, представляющего собой соли C_1-4 монокарбоновых кислот в концентрации 5-30 мас.% соли и 95-70 мас.% воды. Предпочтительно, чтобы рассол состоял в основном из водного раствора формиата калия и/или диформиата калия, причем рассол имел концентрацию 5-30 мас.% указанной соли.

Показатель pH рассола можно довести до pH 6-7 путем добавки кислоты или (ди-)соли, эквивалентной (моно-)соли, примененной для получения рассола.

Рыбу можно подвергнуть охлаждению и консервации немедленно после отлова, а также при выгрузке и/или при хранении до переработки в продукты питания, масло и т.п.

Еще один признак изобретения состоит в том, что применяется охлаждающая среда, состоящая из смеси льда и жидкости, включающая консервирующий агент. Наиболее предпочитаемой смесью лед/жидкость является двухкомпонентная смесь со льдом, или ледяная кашица, содержащая консервант. Двухкомпонентная смесь со льдом должна содержать 1-6 мас.% консерванта, предпочтительно диформиата калия и/или муравьиной кислоты.

Продукты по изобретению включают в себя рыбные продукты питания или масло, полученные из сырья, подвергнутого комбинированной обработке с использованием охлаждения и консерванта. Рыбные продукты питания по изобретению должны иметь содержание NaCl < 0,5 мас.%.

Далее, продукт может представлять собой рыбу, частично замороженную при помощи охлаждающей среды, содержащей консервант.

Объем притязаний по настоящему изобретению определен прилагаемой формулой изобретения.

Далее настоящее изобретение разъясняется при помощи примеров.

Пример 1
Были изучены температуры кристаллизации рассолов, содержащих 0-15 мас.% формиата калия. Эксперименты проводили в 200 мл стеклянном сосуде в оболочке, соединенном с термостатичным циркуляционным насосом и оснащенном магнитной мешалкой. Измерение температуры в сосуде осуществляли при помощи датчика температуры, обеспечивающего точность +/-0,1^oC и соединенного с самописцем непрерывного действия. Рассол в сосуде медленно охлаждали, пока не начиналась кристаллизация. Самописец позволял следить за переохлаждением перед началом кристаллизации. Приблизительно постоянную температуру в ледяной кашице после кристаллизации регистрировали в качестве температуры кристаллизации. Результаты экспериментов показаны в приведенной ниже таблице I.

Пример 2
Настоящий пример иллюстрирует эффективность обработки песчанки, которую охлаждали в рассоле, содержащем 9 мас.% формиата калия и имеющем температуру кристаллизации в - 4,8^oC. Рыбу охлаждали до тех пор, пока температура в рыбном сырье не достигла -2,5^oC, после чего рассол сливали. Затем рыбу хранили в течение двух дней и замеряли содержание NaCl, которое составило 0,3%: этот показатель очень низкий по сравнению с 1,5-2% в рыбе, которую охлаждали морской водой. Было обнаружено более низкое содержание летучего азота по сравнению с рыбой, которую охлаждали морской водой. Когда такое сырье подвергли дальнейшей переработке до получения продукта питания, было обнаружено, что брикет имеет намного лучшую консистенцию по сравнению с обычным сырьем, что указывает на меньшие потери ценных веществ в фильтрате. Содержание NaCl в продукте питания было ниже, чем в продукте из рыбы, охлажденной морской водой, что соответствует разнице в содержании NaCl в сырье.

Пример 3.

Настоящий пример иллюстрирует обработку рыбного сырья из песчанки при использовании в качестве охлаждающей среды льда из пресной воды и двухкомпонентной смеси со льдом соответственно. Двухкомпонентная смесь со льдом была изготовлена из раствора, содержавшего 7 мас.% консерванта. Три части твердого диформиата калия и одну часть 85% муравьиной кислоты разбавили водой до получения 7% раствора. Этот раствор обладал температурой замерзания в -3^oC. Затем получили двухкомпонентную смесь с ледяной кашицей, жидкость слили из кашицы до получения смеси, содержащей около 40% жидкости и около 60% льда. Полученная охлаждающая среда содержала 2,8% консерванта. 25% этой двухкомпонентной смеси со льдом и 15% чистого льда по массе рыбного сырья будут давать примерно одинаковый охлаждающий эффект. В этом примере и в таблице II двухкомпонентная смесь со льдом - это двухкомпонентная смесь со льдом, содержащая консервант.

868 кг свежей песчанки поместили в пять 400 литровых сосудов для обработки с применением пресноводного льда или с применением вышеописанной двухкомпонентной смеси со льдом. Результаты обработки определяли по качеству продуктов и выражали в виде показателя суммарного летучего азота (СЛА, мг N/100 г), помноженного на время хранения в днях. Результаты показаны в таблице II.

Как можно видеть из таблицы II, рыба, обработанная способом по изобретению, т. е. при помощи двухкомпонентной смеси со льдом, содержащей консервант, давала намного более низкие показатели СЛА во время хранения, чем рыба, обработанная чистым льдом. Так, через 5 дней хранения летучий азот составлял только 44,8 мг/100 г для рыбы, подвергнутой обработке по изобретению, в сопоставлении с 105 мг/100 г для рыбы, которую охлаждали чистым льдом.

Анализ продуктов питания и масла из рыбного сырья, обработанного в соответствии с данным экспериментом, показал, что эти продукты имеют лишь слегка повышенное содержание калия и формиата, если рыбу обрабатывали двухкомпонентной смесью со льдом, по сравнению с содержанием этих элементов в рыбе, которую охлаждали чистым льдом. Увеличение содержания калия в сырье составляло 0,13-0,19%, что в результате приводило к увеличению калия в готовом продукте на 0,72-0,78%. Содержание формиата в сырье увеличивалось на 0,44-0,62%, что приводило к увеличению этого вещества в продукте питания на 2, 4-2,6%. Указанное увеличение не ухудшало качества готового продукта и не имело важного значения в сравнении с огромными преимуществами по снижению СЛА.

Далее, изобретатели показали, что концентрация консерванта в двухкомпонентной смеси со льдом может изменяться довольно в широких пределах. Однако с точки зрения практики лучше всего, когда содержание диформиата калия/муравьиной кислоты находилось в пределах 2-6%, предпочтительно 3-4,5% консерванта в двухкомпонентной смеси со льдом. Соответствующие пределы были установлены для других C_1-4 солей и соответствующих кислот.

Были проведены также тесты на использование муравьиной кислоты, уксусной кислоты и диформиата калия в качестве консерванта в охлаждающей среде. Эти тесты дали аналогичные результаты в отношении снижения показателя СЛА в сравнении с обработкой чистым льдом. Применение чистых кислот было сочтено нежелательным, поскольку они вызывают коррозию и ухудшают окружающую среду и рабочие условия.

Было проведено испытание частичного замораживания рыбы при помощи вышеописанной двухкомпонентной смеси со льдом, включающей консервант. Наилучшие результаты получали для некрупной рыбы, такой как мойва и сельдь.

Посредством настоящего изобретения авторам удалось создать новый усовершенствованный способ обработки рыбы, предназначенной для употребления в пищу или для последующей переработки в продукт питания и т.п. Качество сырья и готовых продуктов оказалось лучше по сравнению с рыбой, обработанной известными способами, и новый способ не несет в себе ограничений и недостатков, присущих известным способам. Уникальное сочетание охлаждающей среды, ледяной кашицы, включая двухкомпонентную смесь со льдом, и рассола с консервантом позволяет создать экономичный способ обработки, благодаря которому продляется срок хранения рыбы перед переработкой, и при этом обеспечивается высокий выход качественной продукции. Охладитель и консервант не являются опасными для человека.

Реферат

Изобретение может быть использовано для охлаждения и консервирования рыбы. Рыбу подвергают комбинированной обработке с применением охлаждающей среды и консерванта, указанную обработку осуществляют при помощи охлаждающей среды, содержащей C_1-4 монокарбоновые кислоты и/или (моно-/ди-) или (тетра-) соли щелочных и/или щелочноземельных металлов указанных кислот. Охлаждение осуществляют при помощи охлаждающей среды, которая является водным раствором C_1-4 монокарбоновых солей в концентрации 5-30 маc.% солей и 95-70 маc.% воды, или двухкомпонентной композиции со льдом, содержащей консервант. Наиболее предпочитаемые рассол или двухкомпонентная композиция со льдом содержит формиат калия, и/или диформиат калия, и/или муравьиную кислоту, pН рассола можно регулировать добавкой кислоты или (ди-)соли, эквивалентной (моно-)соли, использованной в рассоле. Изобретение позволит увеличить срок хранения рыбы и получить рыбные продукты повышенного качества с низким содержанием NaCl. 3 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула