Автореферат: Разработка комплексной технологии переработки каспийского тюленя

Глава 3. Обоснование и разработка технологии получения жира из покровного сала каспийского тюленя с использованием карбамида.

Постановкой серий экспериментов по заготовке, транспортированию, хранению хоровины тушки и внутренних органов каспийского тюленя до переработки с применением разных способов консервирования: химического (поваренной солью) при температуре окружающей среды, физического (снижение температуры до 0-5 0С и минус 18 0С) было установлено, что температура минус 18 0С способствует лучшему сохранению качества жиро- и белоксодержащих частей без глубоких изменений, что было выявлено исследованием их органолептических и химических показателей.

Проведенными исследованиями была выявлена целесообразность применения топологического метода разделывания покровного сала хоровины на слои: прирези мяса, верхнюю строжку, «чистое» сало, прирези сала. Прирези мяса прилегают к внутренней поверхности покровного сала, имеют плотную консистенцию, темно-коричневый цвет с интенсивным запахом окислившегося жира; верхняя строжка - внешний слой покровного сала, имеющий рыхлую консистенцию, светло-желтый цвет с выраженным специфическим запахом тюленьего жира; средний слой, условно названный «чистым» салом, имеет уплотненную консистенцию, бледно-розовый цвет со слабо выраженным специфическим запахом и прирези сала, прилегающие к шкуре, имеющие бледный цвет со слабо выраженным специфическим запахом тюленьего жира. Указанные слои при разделывании хоровины отличаются как по органолептическим показателям, так и по химическому составу и выходу (табл. 1).

Таблица 1 - Химический состав слоев покровного сала каспийского тюленя

Различие слоев по органолептическим показателям свидетельствует о необходимости раздельной переработки «чистого» сала, выход которого составляет 67.0-75.0 %, с целью получения качественного жира пищевого назначения; смесь верхней строжки с прирезями сала следует направлять на получение жира ветеринарного. Прирези мяса, содержащие 14.9 % сырого протеина, целесообразно использовать в кормовых целях.

Рис. 1. Влияние температуры нагрева на выход жира из

Кроме того, выявлено, что в процессе длительного хранения хоровины, консервированной поваренной солью, в условиях окружающей среды и при температуре минус 18 0С (в течение 9 месяцев) доля слоя «чистого» сала уменьшается с 69.3 до 51.1 % в зависимости от условий хранения с увеличением доли верхней строжки с 16.4 до 29.2 % за счет протекания гидролитических и окислительных процессов. Исходя из указанного следует, что хранение неразделанной хоровины до переработки более 9 месяцев нецелесообразно.

При исследовании влияния температуры в интервале от 30 до 100 0C на выход жира из «чистого сала» хоровины, хранившейся 1 и 9 месяцев, было установлено, что по мере повышения температуры нагрева выход жира увеличивается с 76.5 до 81.5 %. При этом, на выход жира оказывает существенное влияние степень свежести исходного сырья. Независимо от температуры нагрева выход жира из «чистого» сала хоровины, хранившейся 1 месяц, на 2-2.5 % больше, по сравнению с выходом из того же слоя хоровины с продолжительностью хранения 9 месяцев при температуре минус 18 0С.

Липиды гидробионтов являются высоко ненасыщенными (Ржавская, 1976), из-за чего окислительный процесс в них имеет место при любой температуре нагрева. В связи с этим, вносить антиокислитель необходимо перед тепловой обработкой жиросодержащего сырья. Из известных антиокислителей эффективным, дешевым и безопасным для организма является карбамид, разрешенный к использованию как пищевая добавка, под кодом Е927b (СанПиН 2.3.2.1078-01). Эффективность его определяется не только способностью тормозить окислительный процесс, а также денатурирующим свойством по отношению к белку (Ашмарин, 1968). Ранее проводившимися исследованиями по получению жира из внутренних органов океанических рыб было выявлено, что карбамид является гидротропным веществом, облегчающим высвобождение жира из жировой ткани и обладающим антиокислительным свойством (Мукатова, 1995).

Для выбора оптимальной дозы карбамида были проведены опыты по установлению выхода жира с дозами от 0.5 до 3.0 % сухого вещества к массе исходного сырья, вводимого в виде 30 %-ого водного раствора, при температурах в интервале от 30 до 100 0С (рис. 2 а, б).

а) б)

Рис. 2. Влияние дозы карбамида: а) на выход жира из «чистого» сала; б) на степень гидролиза жира при различных температурах процесса получения

Характер кривых на рис. 2а указывает на резкое возрастание выхода жира в пределах 3.0-3.5 % при температуре нагрева от 50 до 60 0С. Очевидно, это связано с интенсификацией процесса разрушения жировых клеток за счет коагуляции белковых веществ соединительной ткани под действием температуры и карбамида. При этом увеличение дозы карбамида способствует снижению степени гидролиза жира. Установлено, что кислотное число (КЧ) жира, полученного при температуре 60 0С, не превышает 0.9 мг КОН/г (рис. 3б), начиная с дозы карбамида 1.5 %. Дальнейшее увеличение дозы карбамида не приводит к снижению КЧ, следовательно, применение дозы карбамида более 1.5 % является нецелесообразным.

Уровень накопления первичных продуктов окисления - пероксидов, с увеличением дозы карбамида от 0 до 3.0 % при одной и той же температуре колеблется в незначительных пределах (0.08-0.13 ммоль О2/кг). При этом установлено, что повышение температуры нагрева способствует большему накоплению пероксидов (0.15 ммоль О2/кг при температуре 30 0С и 0.4 ммоль О2/кг - при 100 0С).

Рис.3 Поверхность функции отклика КЧ

Для обоснования рационального режима процесса получения жира из слоя «чистого» сала была осуществлена статистическая обработка данных по количеству образуемых свободных жирных кис-лот, результаты которой показали, что минимальный уровень КЧ имеет жир, по-лученный при дозе карбамида с=1.5 % и температуре t=55-57 0С (рис. 3). С учетом того, что инактивация фермента липазы на-ступает при температуре 60 0С (Тютюн-ников, 1992), данная температура была принята за рациональную для способа получения жира в присутствии карбамида.

Санитарно-гигиеническая оценка полученного новым способом жира показала повышенное содержание хлорорганических пестицидов (ХОП) в количестве 1.1- 1.4 мг/кг, по сравнению с требованиями СанПиН (0.2 мг/кг), что вызвало необходимость поиска способа его очистки от ХОП. Наибольший эффект был достигнут при очистке жира методом двухстадийной молекулярной дистилляции при следующих параметрах: 1-я стадия при температуре 145 0С, вакууме 100 мкм рт. ст.; 2-я стадия при температуре 145 0С, вакууме 2 мкм рт. ст., что снизило уровень ХОП до 0.12 мг/кг, соответствующий требованиям СанПиН 2.3.2.1078 на жир лечебно-профилактического назначения.

Научный интерес представляло исследование изменений фракционного и жирнокислотного составов жира из «чистого» слоя сала в процессе получения, очистки и хранения (табл. 2).

Таблица 2 - Изменения фракционного, жирнокислотного составов жира при получении, очистке и хранении

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что наибольшую долю из всех фракций, как в исходном жире, так и на стадиях его получения, очистки и хранения составляют триглицериды (70.9-90.1 %). Содержание фосфолипидов в процессе хранения жира в течение 10 месяцев снижается с 2.5 до 1.7 %. Доля триглицеридов в процессе получения, очистки и хранения снижается, за счет чего возрастает количество ди- и моноглицеридов. Увеличение количества прочих веществ до 8.8 %, по-видимому, связано с некоторым накоплением вторичных продуктов окисления. При очистке жира от ХОП жирнокислотный состав изменяется незначительно. В процессе дальнейшего хранения в жире возрастает содержание насыщенных жирных кислот с 11.8 до 16.6 % за счёт разрушения двойных связей, что подтверждается снижением суммы ПНЖК с 34.4 до 30.2 %.

Срок хранения жира, полученного по новой технологии без ухудшения качества, устанавливался изучением его изменения в процессе хранения в течение 12 мес. при температуре 0-5 0C (рис. 4, 5).

Рис. 4. Изменение значения кислотного числа в жире в процессе

Рис. 5. Изменение значения пероксидного числа в жире в процессе

Выявлено, что через 12 мес. хранения КЧ жира достигает значения 3.5 мг КОН/г, ПЧ - 4.2 ммоль О2/кг, соответствующие требованиям СанПиН, следовательно, срок хранения жира при температуре 0-5 0C может составлять 12 месяцев.

Глава 4. Обоснование и разработка технологии переработки белоксодержащих частей каспийского тюленя.

Результаты оценки органолептических показателей и микробиологических исследований мяса и внутренних органов тюленя позволили выявить, что консервирование белоксодержащих частей при заготовке необходимо осуществлять способом замораживания до температуры минус 18 0С, который имеет преимущество при сравнении со способами охлаждения и консервирования поваренной солью: КМАФАнМ в образцах составляет 1·104, 5·105, 1·105 КОЕ/г соответственно.

При разделывании тушки каспийского тюленя было установлено, что мясо можно разделить на три категории, отличающиеся органолептическими показателями: высшую ? мясо, прилегающее к спинке с однородной, плотной консистенцией, бордового цвета с коричневым оттенком; первую ? мясо приреберной и прихвостовой частей рыхлой консистенции с наличием прожилок и пленок до 20 % от общей массы, темно-коричневого цвета с бордовым оттенком с выраженным специфическим запахом; вторую - мясную пленку с остатками покровного сала рыхлой консистенции с резко выраженным запахом тюленьего жира, которую можно использовать только в кормовых целях.

При изучении химического состава мяса и внутренних органов (табл. 3) определено большое содержание воды (74 %) в мясе приреберной части, что объясняет его рыхлую консистенцию. Мясо спинки отличается значительным содержанием белка (19.8 %) и низким - липидов (до 0.98 %), что позволяет отнести данную категорию к диетическому сырью.

Таблица 3 ? Химический состав мяса и внутренних органов каспийского тюленя

Следует отметить значительное содержание воды (76.1 %) в печени, что объясняет ее пастообразную текучую консистенцию при измельчении, а также липидов ? до 4.9 %. Особенность химического состава легких, почек и сердца тюленя заключается в повышенном содержании в них белка (соответственно 19.3, 20.6 и 19.9 %), по сравнению с печенью (17.5 %).

Таблица 4 - Фракционный состав белков мяса и внутренних органов каспийского тюленя