Холодильная обработка рыбы и морепродуктов

ПРИЕМКА И ХРАНЕНИЕ РЫБЫ И ГИДРОКАРБОНАТОВ

Методы и техника доставки рыбы-сырца с мест лова на обрабатывающие предприятия

Для всех технологических процессов общими предварительными операциями являются:

доставка сырца с места лова к месту обработки;

выгрузка, определение качества и количественный учет принимаемой рыбы;

хранение сырца до обработки.

Во время этих операций в тканях тела рыбы происходят посмертные изменения, поэтому с момента вылова до обработки она должна находиться в условиях, тормозящих развитие автолитических и бактериальных процессов, ибо основное условие для выработки высококачественных пищевых рыбных продуктов - направление в обработку безупречно свежего сырца.

Охлаждением в холодной морской воде (иммерсионное охлаждение) достигается эффективное сохранение качества рыбы. Однако при длительном (свыше суток) хранении в морской воде наблюдается набухание покровных тканей, в результате чего кожица рыбы становится неустойчивой к механическим и тепловым воздействиям. Уменьшение набухания тканей рыбы в морской воде достигается добавлением веществ, тормозящих этот процесс. Эффективность сохранения свежей рыбы может быть повышена путем ее подмораживания - кратковременное охлаждение до 3-5 0С в поверхностных слоях с последующим хранением при 2-3 0С. При этих условиях удается сохранить рыбу в хорошем состоянии в течение 20-27 суток.

Охлаждение рыбы льдо-соляной смесью позволяет достичь более быстрого и глубокого (до -2...-3 0С) охлаждения тела рыбы. Однако при этом возникают диффузионно-осмотические процессы, в результате чего в поверхностных слоях тканей тела рыбы увеличивается содержание соли и рыба, как правило, оказывается непригодной для последующего замораживания или изготовления консервов.

Во время транспортировки рыба претерпевает следующие изменения: масса рыбы уменьшается за счет смывания слизи, потери чешуи, выдавливания молок и икры (например, у нерестовой сельди). Потери находятся в прямой зависимости от температурных условий и продолжительности перевозки, а также от вида рыбы. В производственных условиях потери массы легализируют нормами. В результате механических воздействий на рыбу в ее тканях появляются кровоизлияния, а следовательно, кровоподтеки, ткани деформируются, внутренности могут быть раздавлены. Кровоизлияния могут иметь разный характер в зависимости от вида рыб: у леща, воблы, сазана, кефали и ряда других видов это багрово-красная поверхность, у камбал - пятна и т. п. Характер этих пороков нормализуется техническими условиями. При любых условиях механические деформации ухудшают качество и ослабляют устойчивость сырца в хранении; в тканях накапливаются продукты распада белков, образующиеся в результате проявления в посмертный период биохимической активности ферментов и жизнедеятельности микроорганизмов.

Следовательно, при любых условиях охлаждения с увеличением продолжительности транспортировки качество рыбы-сырца неуклонно и необратимо ухудшается вплоть до полной ее порчи. В связи с этим доставка рыбы с мест лова на обрабатывающие предприятия должна осуществляться по возможности быстрее.

Значение химического состава сырца.

Химический состав сырца принято характеризовать по содержанию воды, белковых веществ, липидов, минеральных веществ.

Однако для составления полной технологической оценки и обоснования путей возможного и целесообразного использования сырья важно иметь данные о качественном и количественном составе липидов, протеидов, элементарном составе минеральных веществ, о присутствии и содержании биологически активных веществ (водорастворимых и жирорастворимых витаминов, ферментов, гормонов, токсинов и др.).

Производство охлажденной и подмороженной рыбы

Охлаждение рыбы - процесс быстрого понижения температуры тела до температуры, близкой к криоскопической точке, но не ниже последней. При охлаждении теплообмен между пищевым продуктом и охлаждающей средой часто сопровождается массообменом (например, испарение влаги с поверхности рыбы при ее охлаждении в воздушной среде), поэтому охлаждение следует рассматривать как комплексный процесс тепло- и массообмена.

Срок хранения охлажденных продуктов зависит, главным образом, от качества рыбы-сырца, способа и продолжительности охлаждения и условий хранения.

Холодильная техника в отечественной промышленности (в частности, рыбной) строится по принципу непрерывности холодильной цепи, сущность которого сводится к тому, что пищевые продукты от момента заготовки сырья вплоть до поступления к потребителю находятся под непрерывным воздействием холода. Соблюдение этого принципа особенно важно для такого скоропортящегося продукта как рыба.

При охлаждении рыбы в ней происходят существенные физические и биохимические изменения. К физическим изменениям следует отнести увеличение плотности тканей и вязкости тканевых соков и крови, уменьшение массы рыбы за счет частичного испарения влаги с ее поверхности при охлаждении в воздушной среде (усушка рыбы). Степень усушки определяется свойствами рыбы и охлаждающей среды и условиями охлаждения. Из свойств рыбы, влияющих на степень усушки, важны плотность, размеры, наличие и характер упаковки в процессе охлаждения и хранения.

Процесс замораживания рыбы характеризуется превращением в лед большей части капельно-жидкой влаги, содержащейся в ней, поэтому основные физико-химические изменения в процессе связаны именно с преобразованиями тканевого сока. В результате отвода тепла от жидкости достигается температура кристаллизации, при которой жидкая фаза может находиться в равновесии с кристаллической. Для перевода тела из жидкого состояния в кристаллическое необходимо нарушить это равновесие, т. е. довести температуру жидкости до уровня ниже температуры кристаллизации, т. е. вызвать переохлаждение жидкости. При переохлаждении наступает и развивается процесс изменения агрегатного состояния - кристаллизация жидкости. В жидкости при температуре выше точки кристаллизации существуют небольшие комплексы - мелкодиспергированные кристаллы. Эти комплексы как зародыши следующей фазы неустойчивы, они непрерывно возникают и разрушаются под воздействием соответствующего теплового движения молекул. При температуре ниже точки кристаллизации кристаллические зародыши становятся устойчивыми, число их начинает возрастать, размеры увеличиваются, появляется явно выраженная тенденция к кристаллизации. Переход одной фазы в другую сначала имеет место только в отдельных точках, где образуются центры превращения фаз.

Замораживание рыбы сопровождается существенными биохимическими и химическими изменениями. Биохимические изменения сводятся к подавлению жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся на поверхности и внутри рыбы, и даже к снижению количества бактерий на ее поверхности сразу же после замораживания. Отрицательные температуры и агрегатные изменения в продукте при замораживании создают худшие условия для жизнедеятельности микроорганизмов, чем при охлаждении. Поэтому замороженная рыба сохраняется дольше.

Биохимические реакции при понижении температуры протекают медленнее, хотя не прекращаются даже в замороженном продукте. В замораживаемой рыбе происходит разрушение гликогена и образование молочной кислоты. Максимум накопления молочной кислоты в мясе рыбы находится в температурном интервале от -2,5 до -3,7 0С, который называется критическим. При медленном замораживании, т. е. при относительно высокой температуре, распад гликогена происходит быстро.

При замораживании происходит глубокое изменение белка - его денатурация, в результате которой резко изменяется растворимость, уменьшается способность к набуханию, удержанию тканевого сока. Все это приводит к ухудшению качества рыбы как пищевого продукта - мясо становится сухим и жестким, теряет некоторые свойства, необходимые для осуществления вторичной переработки рыбы, например для изготовления из нее консервов.

Существенное значение имеют изменения свойств миозина, являющегося самой неустойчивой частью рыбного белка, в состав которого входит до 75-80% миозина. Как показали исследования, белки рыбы быстрее всего денатурируются при температурах от -2 до -5 0С, а максимально при температуре около -2,5 0С. Чтобы достичь максимальной технологической обратимости процесса замораживания продукта, следует возможно быстрее проходить температурную зону упомянутых биохимических изменений в продукте.

Наиболее существенные посмертные химические изменения в рыбе, обусловливающие качество мышечной ткани при охлаждении и хранении, - это изменения белковых веществ - миозина, актина и актомиозина, количественно преобладающих в тканях. В результате взаимодействия актина и миозина проявляется диссоциирующее действие аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и других нуклео-зидтрифосфатов на актомиозин, а состояние актомиозинового комплекса оказывает большое влияние на свойства тканей, т.е. на их окоченение и ослабление. Мышечные волокна сохраняют эластичность только в присутствии достаточного количества АТФ. В свою очередь концентрация АТФ зависит от температуры: чем ниже температура в толще продукта, тем медленнее происходит распад АТФ.

Следовательно, поддерживая ту или иную температуру тела свежей рыбы, можно регулировать протекающие в ней посмертные процессы. При низких температурах окоченение наступает позднее, так как концентрация АТФ продолжительное время остается на уровне, при котором невозможно образование актомиозиново комплекса. Быстрое охлаждение рыбы до криоскопической темп ратуры задерживает образование актомиозинового комплекса следовательно, отодвигает сроки окоченения, за которым (и параллельно с первичными посмертными изменениями) происходят уже разрушительные микробиологические процессы. При медленном охлаждении рыбы темп развития микробиологическ и биохимических процессов оказывается выше темпа охлаждения и тогда нежелательные изменения в рыбе происходят раньше, чем она успевает охладиться.

При замораживании живой рыбы не приходится говорить о смертных изменениях в ней; если же замораживается уснувшая, совершенно свежая рыба, то посмертные изменения сводятся к минимуму. Большая скорость процесса замораживания объясняется весьма благоприятными условиями теплообмена (высокое значение коэффициента теплоотдачи как с той стороны, по кото рыба соприкасается со льдом, так и с другой стороны, по кото рыба непрерывно омывается холодным воздухом).

Биохимические изменения в рыбе при хранении.

Биохимические изменения мороженой рыбы и рыбных продуктов в процессе холодильного хранения носят еще более сложный характер.

При температуре -12 0С и ниже развитие микроорганизмов прекращается, поэтому микробиологические изменения мороженой рыбы в период хранения незначительны. Вместе с тем следует учитывать, что микроорганизмы переносят низкую температуру лучше, чем высокую, поэтому при неблагоприятных условиях храния (например, зараженность окружающей воздушной среды микроорганизмами, высокая влажность воздуха, значительная первоначальная зараженность продукта микроорганизмами) на них появляется плесень.

При достаточно низких температурах ферментативные процессы продолжаются, хотя и протекают менее интенсивно. В продолжении длительного хранения рыбы протекает окислительный процесс, который стимулируется окислительными ферментами, повышенной температурой хранения и большим количеством кислот, находящимся в соприкосновении с продуктом. В продуктах, подвергающихся окислению, обычно содержащих большое количество ненасыщенных жиров, наблюдается ухудшение вкуса, изменение цвета и появление неприятного запаха. Вступая в реакцию с водой, жиры образуют глицерин и жирные кислоты. Гидролиз сопровождается окислением, в результат происходит прогоркание жира. Особенно быстро прогоркают сельдевые и лососевые рыбы, у которых жировые отложения сконцентрованы непосредственно на поверхности под кожей.

Так называемое ржавление жира рыб происходит в результате его окисления и жизнедеятельности некоторых видов бактерий, способных разлагать рыбий жир с образованием летучих кислот.

Подкожное пожелтение, в отличие от окислительной порчи, не снижает вкусовых и пищевых качеств рыб, и это обстоятельство должно учитываться при оценке качества рыбной продукции.

В результате длительного холодильного хранения мороженой рыбы под влиянием различных факторов, действие которых полностью устранить практически невозможно, происходит изменение физических и химических свойств белковых веществ, называемое денатурацией белка. Распад белковых молекул приводит к образованию аминокислот, а затем триметиламина, служащего показателем порчи продукта.

В общем комплексе факторов, определяющих оптимальные условия холодильного хранения рыбы и рыбных продуктов, должно быть обращено особое внимание на глазурование их водой и водными растворами антиокислителей; правильность затаривания рыбы и размещения ее в холодильных камерах, соблюдение надлежащего температурно-влажностного режима в камерах хранения, выбор способа охлаждения камер хранения и правильность размещения в них приборов охлаждения; дезинфекцию воздуха холодильных камер, тары и инвентаря.

Способы охлаждения

Способы охлаждения рыбы и других морепродуктов весьма разнообразны, но по характеру охлаждающей среды их можно разделить на две группы: к первой группе относятся способы охлаждения в гомогенной среде (например, охлаждение рыбы в холодном воздухе или холодной жидкости), ко второй группе - способы охлаждения рыбы во льду. Охлаждение рыбы в воздухе температурой -2-3 0С применяется очень редко, так как в этих условиях рыба охлаждается медленно и как при охлаждении, так и при последующем хранении ухудшается ее товарный вид. Наиболее распространенными способами промышленного охлаждения рыбы являются охлаждение погружением рыбы в холодную жидкую среду, охлаждение орошением рыбы холодным рассолом и охлаждение дробленым льдом. Из этих способов наиболее распространено охлаждение дробленым льдом, а наименее - путем орошения рассолом.

Охлаждение рыбы дробленым льдом. Техника этого достаточно эффективного и простого способа охлаждения рыбы сводится к следующему. На дно подготовленной тары (ящик, бочка и др.) или бункера насыпают слой мелкодробленого чистого льда, на который укладывают ровным слоем предварительно отсортированную и подготовленную свежую рыбу. На слой рыбы насыпают новый слой льда и так далее до заполнения тары. Между рыбой, имеющей высокую начальную температуру, и окружающим ее льдом сразу же возникает теплообмен, результатом которого является охлаждение рыбы и таяние льда. Вода, образующаяся в процессе таяния льда, удаляется через отверстия в таре.

Несмотря на простоту этого способа охлаждения рыбы, процесс теплообмена между рыбой и охлаждающей средой довольно сложен, он будет рассмотрен далее. Для охлаждения рыбы используют водный пресный лед и лед из морской воды (естественный и искусственный). В морском льду содержится меньше соли, чем в морской воде, из которой его получают. Замечено также, что со временем морской лед опресняется. Это объясняется тем, что образующиеся из морской воды кристаллы льда представляют собой пресный лед, а соли остаются в незамерзшем растворе и скапливаются при льдообразовании в промежутках между кристаллами. Постепенно этот раствор стекает вниз по граням кристаллов, и вся масса льда все более опресняется.

Эффективное средство для увеличения сроков хранения сырья и охлажденных рыбных продуктов - применение антибиотиков, которые также обычно вводят в лед. Антибиотики - консервирующие вещества биологического происхождения. Они выделяются микроорганизмами, растениями и животными и подавляют жизнедеятельность многих микроорганизмов. В результате многочисленных исследований по изысканию консервирующих веществ биологического происхождения из большого числа известных антибиотиков наиболее подходящими для обработки рыбы оказались антибиотики из группы тетрациклинов - хлортетрациклин (ауреомизин, или биомицин) и окситетрациклин. Они имеют широкий антибактериальный спектр и относительно малотоксичны.

Антибиотики можно рассматривать как самостоятельные консервирующие факторы, но еще более перспективно использование их в сочетании с холодом, в этом случае дозу антибиотика можно уменьшить.

Производство мороженой рыбы

Срок возможного хранения или транспортировки охлажденной рыбы, даже если пользоваться новейшими методами комплексной обработки ее (одновременное воздействие на рыбу холода и антибиотиков), и подмороженной рыбы крайне ограничивает возможности снабжения населения обширной страны свежей охлажденной рыбой. Этот срок совершенно недостаточен для сохранения и транспортировки рыбного сырья, предназначенного для вторичной переработки на предприятиях, расположенных внутри страны, а также для сохранения рыбы отдаленного океанического промысла. Для значительного продления сроков хранения свежая рыба должна быть обработана так, чтобы ее натуральные свойства сохранялись максимально долгое время. Таким способом является замораживание.

Срок хранения и качество мороженой рыбы зависят, главным образом, от качества сырья, способа и скорости замораживания и условий хранения готовой продукции. В производстве высококачественных мороженых рыбных продуктов важное значение имеют биохимические и физические изменения, происходящие в рыбе в процессе замораживания, режим замораживания (скорость, продолжительность процесса, конечная температура мороженой рыбы), расход холода, а также способы замораживания рыбы и их особенности.

Данные об общем химическом составе мяса рыбы и отдельных частей тела позволяют подразделять сырец на отдельные группы, различающиеся по содержанию жира (тощее, среднежирное, жирное, очень жирное), белков, воды (степень обводнения белков в тканях) и минеральных веществ (степень минерализации тканей).

Общее содержание в тканях воды, отношение содержания воды и белков, наконец данные о соотношении свободной и связанной воды позволяют судить о таких технологических свойствах мяса, как водянистость или сочность; устанавливать размеры ожидаемых потерь при тепловой обработке, сушке, посоле и т. д. Большое значение для определения технологических свойств сырца имеют данные о количественном содержании и качественном составе азотистых веществ. В частности, большое значение имеют состав и содержание в тканях сырца азотистых экстрактивных веществ.

Очень важное значение для технологической характеристики и определения режимов обработки сырца имеет состав аминокислот, входящих в его белки. Присутствие в белках сырца всего комплекса незаменимых аминокислот в физиологически необходимых соотношениях обеспечивает возможность выработки из него безусловно полноценных продуктов питания. При малом содержании или отсутствии в сырце многих незаменимых кислот и преобладании среди заменимых глицина, пролина и оксипролина он может быть с успехом направлен на получение клея и желатина.

Большое влияние на технологическую оценку и выбор технологического направления сырца оказывают количественное содержание в тканях липидов, а также их состав: содержание фосфолипидов, состав насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, неомыляемых веществ, жирорастворимых витаминов (A, D, Е). Увеличение содержания липидов в тканях, а в составе липидов - полиеновых жирных кислот и фосфолипидов усиливает склонность липидов к гидролизу и окислению, что ослабляет устойчивость продуктов в хранении и требует защиты их от действия липооксидаз и контакта с кислородом воздуха. Увеличение содержания в липидах сырца неомыляемых веществ (высшие спирты, углеводороды, воски) исключает возможность направления его на приготовление пищевых продуктов.