Поиск оптимального режима термической обработки кулинарных изделий из азово-черноморского сырья на основе математического моделирования

Журнал: «Товаровед продовольственных товаров», №1, 2019 18:30:00г.

637.521.473+[51-74]

Search for the optimal mode of thermal treatment of culinary products from azov-black sea raw material based on mathematical modeling

In order to develop a new product, the optimal technological parameters (temperature and duration of the process) of heat treatment of fi sh in vacuum — sous-vide — were determined on the basis of mathematical modeling. Heat treatment of the samples was carried out in a water bath in accordance with the plan of the experiment. An optimization model was constructed, consisting of the objective function determined by the microbiological indicator — QMAFAnM (quantity of mesophilic aerobic and facultative anaerobic microorganisms).

O.N. Krivonos, Postgraduate student , Astrakhan State Technical University. E-mail: kryvonos.olga@mail.ru

N.V. Dolganova, PhD in Engineering, Professor, Department of Goods Technology and Commodity Research, Astrakhan State Technical University. E-mail: dolganova-natalya@yandex.ru

S.L. Chernyavskaya, PhD Candidate in Engineering, Senior Researcher, Kerch branch of the Azov Sea Research Fisheries Institute. E-mail: sveta.kerch@mail.ru

Keywords:sous-vide, optimal technological parameters, heat treatment, culinary products, fi sh, azov tadpole goby, mullet, mathematical modeling, mathematical model

Введение

Су-вид (от фр. sous-vide, «под вакуумом») — метод приготовления пищи, при котором мясо, рыба или овощи помещаются в вакуумную упаковку из пищевых полимеров и готовятся при сравнительно низкой и точно контролируемой температуре, обычно в водяной бане. При таком способе приготовления вкус и качество готового продукта сохраняет пищевую ценность готового блюда, снижаются потери при тепловой обработке. Эта технология позволяет сохранить структуру продукта, сделать его нежным и сочным, а также продлить сроки годности [1, 2].

В доступной научно-технической литературе отсутствуют данные об использовании этой технологии для производства кулинарной продукции из бычка азовского и черноморской кефали. Данное сырье относится к белковым и маложирным видам рыб, что позволяет рекомендовать блюда из них в качестве диетического питания.

В настоящее время производство продукции «пляжного питания» становится все более актуальным для малого и среднего бизнеса Республики Крым.

По мнению авторов, использование технологии су-вид позволит получить качественные кулинарные продукты из азово-черноморского сырья, отвечающие всем требованиям безопасности при их реализации.

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы, является исследование оптимальных режимов термической обработки бычка азовского и черноморской кефали при изготовлении кулинарной продукции по технологии су-вид.

Материалы, методы исследования, постановка эксперимента

Объектами исследований были выбраны рыбы азово-черноморского бассейна — бычок азовский (лат. Gobiidae) и лобан или лобан-кефаль (лат. Mugil cephalus). Рыба по показателям безопасности соответствовала требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 [3]. Химический состав сырья определяли общепринятыми методами по ГОСТ 7636-85 [4].

Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) определяли по ГОСТ 10444.15-94 [5] на базе Керченской межрайонной ветеринарной лаборатории.

Рыбу предварительно мыли, разделывали на тушку. Затем бычок обесшкуривали, кефаль нарезали на стейки толщиной не более 2 см и смешивали с солью и перцем (2% и 0,02% к массе рыбы соответственно).

Подготовленную рыбу укладывали в полимерные пищевые пакеты, которые предназначены для приготовления по технологии Sous-Vide, а также замораживания пищи, разогрева в печах СВЧ. С помощью вакууматора Solis Vac Premium (рис. 1) из пакетов откачивался воздух, запаивался шов. Термообработку проводили в водяной бане ЛБ 63.

Оптимальные режимы термообработки — продолжительность и температуру воды в водяной бане определяли методом математического моделирования [6] в программе StatGraphics.

Статистическая обработка данных проводилась стандартными методами оценки результатов испытаний для малых выборок с помощью программы Microsoft Excel 2010.

Результаты исследования

Химический состав сырья представлен в таблице 1.

Бычок и кефаль характеризуются как белковые, маложирные рыбы.

Моделирование процесса термообработки кулинарной продукции из рыбы основано на эмпирической зависимости выходного фактора от нескольких входных факторов. В качестве выходного фактора выбрали микробиологический показатель КМАФАнМ, который для варено-мороженых и быстрозамороженных обеденных блюд не должен превышать более 2*104 КОЕ/г [7].

На данный показатель непосредственно оказывают влияние температура T (о С) и продолжительность термообработки τ (мин.), поэтому они были выбраны в качестве входных факторов. Диапазон изменения фактора T выбран от 55 до 70о С, а фактора τ — от 15 до 30 мин.

Для установления эмпирической зависимости между микробиологическим показателем КМАФАнМ, температурой и продолжительностью термообработки y = ƒ(T, τ) был предварительно составлен план эксперимента (таблица 2), включа ющий 10 опытов для каждого вида рыб.

Каждая строка матрицы — это условия опыта. Последовательность опытов получили с помощью рандомизации.

В результате микробиологического анализа опытных образцов, получили значения КМАФАнМ, представленные в таблице 3.

Уравнение регрессии, описывающее процесс продолжительности термообработки и необходимого времени для получения безопасного готового кулинарного продукта имеет вид:

Анализ полученного уравнения регрессии методом линейного программирования позволил определить следующий безопасный оптимальный режим тепловой обработки для данных видов рыб, с показателем КМАФАнМ не более 2*104 КОЕ/г: продолжительность обработки — 33 мин.; температура — 65о С.

Так же рассматривались органолептические показатели образцов. Образцы кефали и бычка №1, №2 и №7 не соответствовали кулинарной готовности. Септы мяса плохо отделялись друг от друга и от кости, со сгустками крови. При этом присутствовал непривлекательный запах сырой рыбы.

Остальные образцы, в том числе №8 бычка и кефали c безопасным показателем КМАФАнМ, соответствовали кулинарной готовности, имели светлое белое мясо, хорошо отделяющееся от кости без сгустков крови. Запах и вкус образцов из кефали был присущ данному виду рыбы. В бычке привычный сладковатый вкус мяса сменился на креветочный привкус, запах слегка напоминал морские водоросли. Однако все образцы имели ярко выраженный соленый привкус. На основании чего можно сделать вывод, что данное количество соли (2% к массе рыбы) избыточно. В ходе следующих работ, необходимо это учесть и уменьшить дозировку соли.

Заключение

Применение математического моделирования технологического процесса термической обработки бычка азовского и кефали черноморской в вакууме по технологии су-вид позволило определить его оптимальные безопасные параметры (температура — 65о С и продолжительность процесса — 33 мин.).

Дальнейшая работа будет направлена на улучшение вкусо-ароматических свойств готового кулинарного продукта, а так же на определение сроков его хранения.

ЭТО ИНТЕРЕСНО!

ПИВО БУДЕТ ЗАВИСЕТЬ ОТ КЛИМАТА

Исследование международной группы ученых из Китая, Мексики и США показало, что изменение климата, выражающееся в экстремальных тепловых волнах и засухе, нанесет серьезный ущерб мировому урожаю ячменя, вызвав проблемы с поставками и рост цен. Это, в свою очередь, поставит под угрозу производство популярнейшего алкогольного напитка в мире — пива. Предполагается, что проблема, прежде всего, затронет основные пивоваренные страны, такие как Бельгия, Чехия и Ирландия.

К такому выводу специалисты пришли, используя климатические модели для изучения воздействия погоды на урожай ячменя в течение следующих 80 лет. Затем с помощью экономических моделей были оценены показатели предложения пива и цен на напиток в разных странах. Так, если выбросы углерода в атмосферу не будут снижены, производство пива в Бельгии, Чехии и Ирландии сократится примерно на треть. В Великобритании производство пива будет сокращено на четверть, в США — на 14%, а в Китае, который сейчас является крупнейшим потребителем пива в мире, будет производиться на 9% меньше пенного напитка. Согласно прогнозам, в глобальном масштабе снижение производства пива составит 16%. Что касается цен, то стоимость пива в Бельгии, Чехии и Ирландии удвоится, тогда как в странах, где пиво уже стоит дорого — например, в Японии и Австралии — скорее всего, не будет наблюдаться столь значительного роста цен.

Эксперты отмечают, что по сравнению с угрожающими жизни последствиями глобального потепления, такими как наводнения и бури, нехватка пива может показаться несерьезной проблемой. Тем не менее, это в любом случае повлияет на качество жизни многих людей, так как пиво станет более дорогим и менее доступным.

https://kedem.ru