СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЫБЫ ГОРЯЧЕГО КОПЧЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК A23B4/44 

Изобретение относится к рыбоперерабатывающей промышленности, а именно к технологии копчения рыбы, и может быть использовано при производстве рыбы горячего копчения.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления рыбы горячего копчения (Никитин Б.Н. Основы теории копчения рыбы / [Текст] // Б.Н.Никитин - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 244 с.), включающий трехстадийную обработку рыбы: подсушку рыбы горячим воздухом при температуре 343...363 К, проварку рыбы насыщенным паром при температуре 373...443 К и копчение дымовоздушной смесью с температурой 373...403 К в течение 40...110 мин.

Недостатками известного способа являются:

- значительные материальные и энергетические затраты, обусловленные приготовлением и использованием трех разных по природе и назначению теплоносителей (воздуха, насыщенного пара и дымовоздушной смеси);

- невысокое качество готовой продукции из-за сложности своевременного подвода разных по природе и назначению теплоносителей (пара, воздуха и коптильного дыма) на каждой стадии влаготепловой обработки рыбы;

- сложность поддержания заданных технологических параметров на всех стадиях процесса приготовления рыбы горячего копчения.

Технической задачей изобретения является снижение материальных и энергетических ресурсов за счет использования двух видов теплоносителя (перегретого пара и коптильного дыма) вместо трех видов теплоносителя (пара, воздуха и коптильного дыма), повышение качества готовой рыбной продукции за счет устранения промежуточных и вспомогательных операций при подводе в рабочую камеру разных по природе и назначению теплоносителей (пара, воздуха и коптильного дыма) и использования перегретого пара для достижения непрерывной и более равномерной обработки рыбы, повышение точности управления технологическими параметрами вследствие регулирования режима влаготепловой обработки на двух стадиях процесса приготовления рыбы горячего копчения вместо трех.

Поставленная задача достигается тем, что в способе приготовления рыбы горячего копчения, включающим трехстадийную обработку рыбы: подсушку рыбы горячим воздухом, проварку рыбы насыщенным паром и копчение дымовоздушной смесью в течение 30...110 мин, новым является то, что подсушку и проварку предварительно подготовленной рыбы осуществляют перегретым паром с температурой 383...443 К и скоростью 0,1...0,5 м/с в течение 25...45 мин, копчение - коптильным дымом с температурой 373...403 К до достижения температуры в центре тела рыбы 346...348 К, а охлаждение готовой рыбы - воздухом, который затем направляют в дымогенератор, причем коптильный дым получают при сжигании смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы без коры в пропорции 20:20:25:15:10:10 с влажностью не выше 20%.

На горячее копчение направляют охлажденную или мороженую рыбу. Для производства рыбы горячего копчения используют палтус, камбалу, морской окунь, скумбрию (содержание жира 4...25%), из нежирных видов - треску, пикшу, сайду, минтай, путассу, навагу, пресноводный налим и др. Приемку рыбы осуществляют по ГОСТ 7631-85 для учета количества и проверки качества.

Способ приготовления рыбы горячего копчения осуществляется следующим образом. Способ приготовления рыбы горячего копчения включает следующие технологические операции: размораживание, сортирование, мойка, разделка, мойка, посол, ополаскивание, обвязка (прошивка или наколка), подсушка, проварка, копчение, охлаждение, сортировка, упаковка в тару.

Крупную рыбу (семейства осетровых, тресковых, лососевых) размораживают на стеллажах на воздухе при температуре 15...20°С в течение 20...30 ч, остальные виды рыб размораживают в ваннах в воде погружением или орошением при температуре не более 15°С в течение 2...6 ч в зависимости от величины рыб. Причем размораживание воздушным способом более предпочтительно для получения продукции высокого качества. Размороженную или охлажденную рыбу моют водой температурой не более 15°С для удаления слизи и других загрязнений.

При обработке некрупной рыбы размораживание совмещают с посолом: при этом мороженую рыбу помещают в насыщенный раствор поваренной соли с температурой 20...24°С.

Перед направлением на разделку или посол рыбу сортируют по размерам и качеству, отделяя нестандартные образцы. Это позволяет выпускать однородную по качеству продукцию. На посол рыбу направляют одной массы или длины [Голубев В.Н., Кутана О.И. Справочник технолога по обработке рыбы и морепродуктов. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 408 с.].

Мелкую рыбу коптят в неразделанном виде, крупную разделывают различными способами в соответствии с требованиями стандарта. Сига, жереха, муксуна предварительно очищают от чешуи, осетра, севрюгу, шипа и морского окуня коптят без головы, сома в виде кусков длиной 0,25...0,30 м. Рыбу длиной более 0,40 м (судак, треска, сиг, осетр и др.) разделывают на куски. Куски массой более 0,8 кг разрезают вдоль позвоночника.

Затем разделанную рыбу моют для удаления остатков внутренностей, крови и других загрязнений.

Далее рыбу солят до содержания соли в мышечных тканях 1,8...2,0% сухой солью или в соляном растворе (тузлучный посол). Сухим способом, равномерно пересыпая по рядам поваренной солью в количестве 7...15% массы рыбы, солят рыбу семейства осетровых, лососевых, тресковых, палтусовых. Рыбу обваливают в соли, насыпают соль в жабры и брюшную полость и укладывают в ванны рядами. Крупную рыбу натирают солью снаружи, со стороны брюшной полости и разрезов, укладывают в ванны спинкой вниз и пересыпают солью. Расход соли - 7...15% от массы рыбы. Продолжительность сухого посола 1...12 ч для неразделанной рыбы средних и крупных размеров, причем рыбу из семейства тресковых выдерживают в посоле 3...5 ч, а осетровых - 6...12 ч. Остальные виды рыб солят тузлучным посолом в насыщенном растворе поваренной соли (плотность 1,18...1,20 кг/м³) при соотношении рыбы и раствора 1:2 от 10 мин до 6 ч в зависимости от вида, размера рыбы и способа ее разделки. Потери при посоле не превышают 2...4% от массы рыбы-сырца. После посола рыбу промывают пресной водой и передают на обвязку.

При смешанном посоле образуется неуравновешенная система рыба-соль-тузлук, в которой протекают диффузионный перенос хлористого натрия из тузлука в ткани рыбы и осмотический перенос воды из тканей рыбы в тузлук. Равнонаправленное перемещение продолжается до тех пор, пока система не перейдет в равновесное состояние, характеризующееся постоянством концентраций соли в тузлуке и в мышечной ткани рыбы.

В системе рыба-тузлук обеспечивается только незначительный перенос хлористого натрия в ткани и воды из тканей, так как происходит быстрое разбавление раствора. Это в последствии приводит к тому, что масса просолившейся рыбы может не только увеличиться и достигнуть начальной массы, но и превысить ее. В ходе посола происходит созревание рыбных продуктов, который представляет собой целый комплекс сложнейших превращений, входящих в состав рыбы. Период созревания можно условно разделить на 3 этапа.

Первый этап (предсозревание) проходит под воздействием пептидогидролаз мышечной ткани. Этот период характеризуется небольшим накоплением всех небелковых фракций.

Второй этап (созревание) характеризуется активно идущим протеолизом под суммарным воздействием ферментов мышечной ткани.

Третий этап заключается в образовании основных признаков созревшей рыбы - вкуса и аромата. Появление вкуса и аромата, то есть образование качественно новых признаков рыбы.

Смешанным посолом солят крупную жирную рыбу с чешуей (леща). Для этого рыбу пересыпают по рядам сухой солью, а затем заливают солевым раствором, как при мокром посоле. На всем протяжении посола поддерживают температуру не выше 15°С. Расход соли - 7...15% от массы рыбы. Рыбу из семейства тресковых выдерживают в посоле 3...5 ч, а осетровых - 6...12 ч. Остальные виды рыб солят в соляном растворе плотностью 1,18...1,20 кг/м³ при соотношении рыбы и раствора 1:2 в течение 2...6 ч в зависимости от размера рыбы и способа ее разделки.

Посоленную рыбу ополаскивают пресной водой и затем обвязывают во избежание падения при наколке на шомпола и рейки или раскладывают на сетки-носители тележек.

Крупную рыбу (судака, сазана, кутума, отборного леща и др.) обвязывают со шпонкой или без шпонки, рыбу меньшего размера прошивают, мелкую рыбу нанизывают на шомпола. Треску, пикшу, морского окуня и сома обвязывают без шпонки. Леща, кефаль, воблу, сельдь и другую менее крупную рыбу прошивают в неразделанном виде. Мелкую рыбу нанизывают на шомпола через рот и жаберную щель или через глаза. Севрюгу и осетра обвязывают шпагатом через петлю крепким узлом, отступая на 0,20...0,25 м от среза головы.

В зависимости от вида рыбы и ее физико-химического состояния на разных стадиях процесса поддерживают определенную температуру перегретого пара и коптильного дыма. Технологические параметры горячего копчения некоторых видов рыб приведены в табл.1.

Подсушку и проварку предварительно подготовленной рыбы осуществляют перегретым паром с температурой 383...443 К и скоростью 0,1...0,5 м/с в течение 25...45 мин. Назначение подсушки - удалить поверхностную влагу для лучшего осаждения компонентов дыма и желаемого цветообразования. Назначение проварки - полная кулинарная готовность рыбы: мышечные ткани легко отделяются от костей, кровь полностью свернулась, белки денатурировали, а ферменты инактивировались. При повышении жирности рыбы температуру проварки понижают, иначе образуется брак: лопаются ткани и кожный покров рыбы. Потери массы во время подсушки и проварки до 20%.

Таблица 1Технологические параметры горячего копчения некоторых видов рыбыРыбаПодсушка и проваркаКопчениеОбщая продолжительность, минТ, Кν, м/сτ, минТ, Кτ, минТреска крупная4430,54040390...100130...140Морской окунь4330,53540385...90120...125Лещ, сазан4230,43037355...6085...90Салака3830,12537330...4055...65Зубан, карась3930,23038330...8060...110Хек4030,23039335...8065...110Ставрида, скумбрия4130,33037335...5565...85Севрюга4230,43539380...100115...135

Использование перегретого пара с температурой ниже 383 К приводит к значительному увеличению процесса подсушки и проварки. Использование перегретого пара с температурой выше 443 К приводит к пригоранию поверхностных слоев рыбы в процессе подсушки и проварки. Использование перегретого пара со скоростью ниже 0,1 м/с приводит к неполной проварке из-за недостаточного количества подводимой теплоты. Использование перегретого пара со скоростью выше 0,5 м/с приводит к пересушиванию поверхностных слоев рыбы и недостаточной проварке центральных слоев рыбы в процессе подсушки и проварки. Диапазон продолжительности подсушки и проварки 25...45 мин определяется не только технологическими параметрами процесса, но теплофизическими свойствами и химическим составом рыбы.

Затем осуществляют обработку коптильным дымом с температурой 3 73...403 К до достижения температуры в центре тела рыбы 346...348 К. Назначение копчения - насытить проваренные мышечные ткани рыбы коптильными компонентами для придания аромата и вкуса копчености. Одновременно осуществляется эффективное окрашивание поверхности рыбы в золотистые тона, чему способствуют высокие температуры процесса.

Для горячего копчения рыбы используют коптильный дым, который получают при сжигании смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы (без коры) в пропорции 20:20:25:15:10:10 с влажностью не выше 20%.

Таблица 2Состав коптильного дыма при сжигании некоторых пород деревьевПоказателиБукОльхаЛипаОрешникБерезаДубТемпература горения, К300...400300...400300...400300...400300...400300...400Содержание (мг на 100 г древесины)      фенола248...300186...195232...249232...249232...249232...249формальдегида694...1025572...8741072...14301072...14301072...14301072...1430фурфурола634...689504...655694...1027694...1027694...1027694...1027альдегидов и диацетила3319...37262449...30963732...52173732...52173732...52173732...5217

Таблица 3Состав коптильного дыма при сжигании смеси опилок и стружек 20% бука, 20% липы, 25% ольхи, 15% дуба, 10% орешника и 10% березы (без коры)ПоказателиСмесь опилок и стружек 20% бука, 20% липы, 25% ольхи, 15% дуба, 10% орешника и 10% березы (без коры) с влажностью 20%Содержание компонентов коптильного дыма, мг/м³: фенола365формальдегида201,6фурфурола144,5альдегидов и диацетила90смолистые вещества1100карбонильные соединения134органические кислоты17органические основания (амины)7полиядерные ароматические углеводороды: 3,4-бензпирен6,0·10²1,12-бензперилен3,2·10²1,2,3,4-дибензантрацен12·10²кетоны0,003

Химический состав коптильного дыма, получаемого из этих деревьев, приведен в табл.2 [Хван Е.А. Копченая, вяленая и сушеная рыба [Текст] / Е.А.Хван, А.В.Гудович. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - 207 с.].

Методом математической экстраполяции был рассчитан и определен химический состав коптильного дыма, получаемого из смеси опилок и стружек 20% бука, 20% липы, 25% ольхи, 15% дуба, 10% орешника и 10% березы (без коры) с влажностью 20%, данные по которому приведены в табл.3. Выбор процентного соотношения именно этих видов древесины обусловлен следующими соображениями. Деревья этих пород горят коротким пламенем, дым их очень ароматен. Использовать деревья одних хвойных пород в качестве топлива не целесообразно, так как смолистые вещества, которые в них содержатся в значительных количествах, придают рыбе неприятный горьковатый привкус и темный цвет. Для копчения рыбы применяют дрова, щепу, стружки и опилки влажностью не выше 20%. При влажности дыма более 50% (из сырой древесины) получают продукт непривлекательного серого цвета с горьковатым и смолистым привкусом. При влажности дыма 75...80% извлечения влаги из рыбы не происходит.

Опилочный дым значительно менее концентрированный, чем дым, полученный из дров. Если из 1 кг опилок влажностью 18% можно получить около 7 м³ дыма, то из дров при прочих равных условиях - в 5...6 раз больше. Преимущество получения дыма из крупно измельченной древесины очевидно, однако в дыме из опилок содержится 1,19 мг/м³ 3,4-бензпирена, а в дыме из дров значительно больше - 47,9 мг/м³. Если учесть различный выход дыма, то количество 3,4-бензпирена в дыме из опилок концентрации, равной концентрации дыма из дров, составит около 7,0 мг/м³.

Разница в содержании 3,4-безпирена слишком велика и становится понятной целесообразность получения дыма из опилок. Влажность древесины оказывает определенное влияние на технологические свойства дыма.

При обосновании выбора влажности древесных опилок и стружек не выше 20% и исследовании ее влияния на процесс дымообразования руководствовались следующими соображениями. Во-первых, вода затягивает начало процесса дымообразования, но это никак не отражается на общем количестве дыма, образуемого при достаточно высоких температурах. Во-вторых, выпаренная из опилок вода вытесняет частично кислород из зоны горения, в результате температура костра понижается и образуется больше дыма. К тому же для испарения воды из опилок требуется дополнительная теплота, что также ведет к снижению температуры в зоне дымообразования. В-третьих, понижение температуры пиролиза в период развития дыма отражается на химическом составе дыма и, как следствие, на его сенсорных свойствах. В-четвертых, повышенное содержание влаги в опилках (свыше 25%) приводит к значительному увлажнению дыма, к снижению его влагоемкости.

При изучении влияния влажности топлива на дисперсный состав коптильного дыма было отмечено, что массовая концентрация дыма при данной температуре уменьшается с увеличением относительной влажности опилок.

Воздух, поступающий при образовании дыма в зону горения, имеет важное значение, так как в некоторой степени влияет на химический состав дыма. Увеличение относительной влажности приводит к увеличению количества фенольных соединений. Авторами были выбраны лиственные породы дерева, так как в дыме, образуемом при сжигании древесины лиственных пород дерева, содержание летучих кислот значительно выше, чем в дыме, генерируемом из хвойной древесины. Летучие кислоты, присутствующие в дыме и коптильных препаратах, играют в основном вспомогательную роль, но в комплексе с фенолами и карбонильными соединениями способствуют созданию у обрабатываемого продукта определенных вкусовых свойств.

Дым, образующийся в коптильных камерах в процессе копчения, представляет собой сложную смесь твердых, жидких и газообразных продуктов неполного сгорания древесины. При неполном сгорании древесины образуется около 70 различных химических веществ. Экспериментально установленная пропорция 20:20:25:15:10:10 смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы (без коры) с влажностью не выше 20% обеспечивает рациональное соотношение смеси твердых, жидких и газообразных продуктов неполного сгорания древесины, т.е. компонентов коптильного дыма (см. табл.3).

Остановимся более подробно на механизме воздействия этого соотношения компонентов коптильного дыма на рыбу. Наибольшее значение при копчении рыбы имеют содержащиеся в дыме формальдегид, высшие альдегиды, кетоны, муравьиная и уксусная кислоты, фенолы, спирты и смолы. Насыщенность дыма этими органическими соединениями зависит от полноты окисления основных частей древесины - целлюлозы, лигнина и гемицеллюлозы, а следовательно, от температуры горения и количества подводимого воздуха.

После осаждения коптильных веществ на поверхность рыбы происходят следующие явления:

- полимеризация и высыхание некоторых коптильных веществ, сопровождающиеся образованием золотисто-коричневой пленки на поверхности рыбы и появлением характерного запаха копчености;

- окисление некоторой части коптильных веществ, приводящее к постепенному потускнению золотисто-коричневой пленки на поверхности рыбы, особенно после изъятия ее из коптильной камеры;

- диффузия части коптильных веществ дыма с поверхности рыбы внутрь ее мышечной ткани, в результате чего рыба приобретает характерный привкус копчености.

Использование коптильного дыма с температурой ниже 373 К приводит к низкой интенсивности копчения, а следовательно, к значительному увеличению процесса копчения. Использование коптильного дыма с температурой выше 403 К приводит к пригоранию поверхностных слоев рыбы. При этом от действия высокой температуры коллаген септ и перемизиум переходят в глютин, который в жидком состоянии перемещается по септическим путям в другое место. Способность связи коллагеновой массы уменьшается. Мясо рыбы расслабляется и легко распадается по септам на отдельные дольки, а также отделяется от кожи.

Физико-химические изменения, происходящие в процессе копчения, связаны с тепловым воздействием, влиянием посолочных веществ и значительным обезвоживанием, а также насыщением тканей компонентами коптильной среды [Мезенова О.Я., Ким И.Н., Бредихин С.А. Производство копченых пищевых продуктов. - М.: Колос, 2001. - 208 с.]. В ходе копчения одни компоненты коптильной среды осаждаются на поверхности продукта, другие проникают внутрь. В процессе диффузии часть компонентов не меняет своей химической природы, а часть вступает в различные взаимодействия с веществами ткани. Кислоты, содержащиеся в дыме, подкисляют продукт, снижая его рН до 5,7...5,2.

Альдегиды в количестве 90 мг/м³ и кетоны в количестве 0,003 мг/м³ (табл.3) коптильного дыма активно взаимодействуют со свободными аминогруппами полипептидов. Так, формальдегид, количественно преобладающий в группе альдегидов, образует в конечном итоге моно- и диметильные соединения: R-NHCH₂-OH или RH (СН₂-ОН)₂. Взаимодействуя с двумя аминогруппами двух пептидных цепей, формальдегид связывает их метиленовыми мостиками R-H-СН₂-NH-R. Физически это выражается в упрочнении ткани и по характеру действия похоже на процесс дубления. Дубящее действие на ткани оказывают также фенолы, реагирующие с аминокислотными остатками и другими функциональными группами белков.

Горячее копчение сопровождается денатурацией белков и освобождением скрытых функциональных групп (сульфидных, карбоксильных, аминных, окси- и др.), которые вступают во взаимодействие с коптильными компонентами. В результате наблюдаются необратимая дегидратация, коагуляция части белков саркоплазмы и миофибрилл мышечных тканей, в связи с чем уменьшается влагоудерживающая способность ткани, продукт лучше обезвоживается и уплотняется.

Наиболее сильные изменения при копчении претерпевает коллаген. Фибриллы мышечных тканей вначале изменяют свою пространственную упаковку. При этом водородные связи разрушаются и освобождаются функциональные группы, вступающие в реакции с компонентами дыма. Под действием альдегидов, кетонов и фенолов протекают превращения, называемые дублением. Коллаген оболочек и кожи у рыб в этом случае играет защитную роль, связывая ряд активных коптильных веществ и препятствуя их диффузии внутрь продукта.

Одновременно под действием высокой температуры коллагеновые молекулы обезвоживаются. В конце копчения резко изменяется их структура, в результате оболочка становится тонкой, полупрозрачной, кожа у рыбы подсыхает и легко отделяется от мышечных тканей. Поверхность копченого продукта приобретает характерный цвет от светло-золотистого до темно-коричневого. Наличие фенольных соединений в количестве 365 мг/м³ (см. табл.3) обуславливает хорошо выраженный аромат копчения без каких-либо посторонних оттенков. В случае сочетания фенольной фракции с карбонильными соединениями возникает выраженный аромат копчения с пряными оттенками. Так же сильно выражен аромат копчения с оттенками жженого сахара при соединении в одну композицию фенолов, карбонильных и некарбонильных веществ.

Карбонильные соединения в количестве 134 мг/м³ (см. табл.3) усиливают отчасти аромат копчености, но основная их роль в процессе копчения заключается в образовании характерной окраски. Механизм цветообразования представляется серией неферментативных реакций, подобных реакциям Майара, с той лишь разницей, что продукты реакций, дегидрированные эфирные углероды, возникающие в процессе генерации дыма, пригодны для прямого контакта с аминогруппами белков продуктов.

Карбонильные соединения, преобладающие в коптильном дыме и вступающие во взаимодействие с белком, - это формальдегид, глиоксаль, фурфурол, ацетон, оксиацетон, диацетон, гликолевый альдегид и метилглиоксаль, причем два последних характеризуются как активно участвующие в реакции цветообразования. Установлено также, что глиоксаль и кротоновый альдегид при взаимодействии с растворами аминокислот способствуют возникновению интенсивной окраски, диоксиацетон и ацетальдегид умеренно активны, а формальдегид и ацетон вообще не принимают участия в данной реакции.

При помощи масс-спектрометра идентифицированы кониферовый и санапалевый альдегиды. Данные химические вещества реагируют с белком продукта, придавая ему оранжевый оттенок, характерный для копченых изделий. Развитие окраски продукта связано с ростом карбонильных групп, вступающих во взаимодействие с белком продукта.

Биохимические изменения при копчении связаны с действием поваренной соли, нитритов, тканевых и микробиологических ферментов, компонентов дыма и температуры процесса.

В результате денатурации освобождаются скрытые функциональные группы белков, в частности ОН-группы, обладающие редуцирующими свойствами. Под влиянием микроорганизмов, а также редуцирующих соединений из нитритов, добавляемых при посоле мяса теплокровных животных, освобождаются оксиды азота, что приводит под действием высокой температуры при участии окрашенных веществ дыма к интенсификации окраски внутренних слоев мяса.

Жиры, содержащиеся в мышечной ткани, при копчении активно сорбируют коптильные компоненты (карбонилы и особенно фенолы). Концентрация фенолов в жировой ткани может достигать 20 мг%. В результате антиокислительного действия фенолов в жирах тормозятся окислительные реакции, особенно под влиянием гомологов пирогаллола. Продукты взаимодействия фенолов с радикалами жиров имеют характерный привкус, что вносит специфический оттенок во вкусоароматические ощущения.

Копчение повышает устойчивость жира к воздействию кислорода воздуха, так как в дыме содержатся вещества, обладающие антиокислительным действием.

Высушивающая способность дыма зависит от его температуры и относительной влажности воздуха, входящего в его состав, и не зависит от химического состава дыма. Чем выше температура дыма, тем больше его влагоемкость и тем больше влаги извлекается из рыбы.

В ходе горячего копчения продукты теряют витамины: до 15...20% тиамина, рибофлавина, ниацина.

Цвет считается важнейшим критерием правильности проведения процесса копчения и определяется видом изделия, его структурой и химическим составом. Увеличение содержания жира улучшает блеск поверхности; повышение солености и несвежести продукта, а также смещение рН среды в кислую и щелочную зоны интенсифицируют окрашивание, а увеличение влажности, наоборот, уменьшает. По мере хранения копченой продукции окраска поверхности усиливается.

Оттенок цвета зависит от вида используемой древесины для получения коптильного дыма. Бук, клен, липа придают золотисто-желтые оттенки, акация - лимонные, дуб, ольха - желтовато-коричневые, груша - красноватые и т.д. Дым от хвойных пород древесины окрашивает изделия более интенсивно, чем дым от лиственных пород. Повышенная влажность придает продукту нежелательные серые тона. Увеличение концентрации кислорода в зоне горения способствует более интенсивному окрашиванию продуктов.

Аромат коптильного дыма зависит от вида древесины, температуры тления, типа дымогенератора, степени дисперсности и химического состава дыма. Считается, что наиболее ароматные компоненты содержатся в газообразной фазе дыма. Аромат коптильного дыма обеспечивают многие органические вещества, но основную долю вносят фенольные компоненты, особенно среднемолекулярные, а также карбонильные вещества и лактоны с высокой температурой кипения (1,2-циютопентадион, 2-бутенолид, фурфурол, 2-циклопентанон, 2-ацетилфуран, их производные и др.).

Установлено, что основой аромата коптильного дыма являются следующие вещества в композиции: гваякол, метилгваякол, пирокатехин, сирингол, ванилин, метилциклопентадион.

Аромат и вкус копченого продукта - это результат совокупного воздействия компонентов дыма, продукта и веществ, образующихся в результате реакции компонентов дыма друг с другом и с составляющими продукта.

Механизм формирования аромата и вкуса копченого продукта определяется ведущей ролью фенолов (особенно гваяколом, сиринголом и их производными). Около 75% фенольных веществ по мере их диффузии в продукт вступают в различные реакции с белковыми и жировыми компонентами продукта. При этом вкусоароматические ощущения во многом зависят от консистенции продукта, а также от его химического состава, в частности соотношения в нем липидов, белков, влаги и соли.

На аромат и вкус копченых изделий влияют кислотные коптильные компоненты, привносящие специфические вкусовые оттенки, а также вещества с активными карбонильными группами (ди- и поликарбонильные соединения, редуктоны и др.), вступающие во взаимодействие с белковыми компонентами продукта.

Возможный путь реакций между гликолевым альдегидом и этиламином с образованием соединений коричневого цвета показан на чертеже.

Из фенолов наиболее активное участие принимают фенолальдегиды (конифериловый, синаповый альдегиды и другие), а также полифенолы (пирокатехин, гидрохинон, пирогаллол и их производные). Окрашивание усиливается также в результате реакций карамелизации углеводов, образующихся при распаде целлюлозы и гемицеллюлозы.

Антиокислительное действие является результатом синергического воздействия, прежде всего фенолов дыма с содержанием, как минимум, одной свободной ОН-группы.

Торможение фенолами процесса окисления обусловлено тем, что окислительный потенциал молекулы фенола ниже окислительного потенциала пероксидных соединений, накапливающихся в результате цепных реакций окисления жира. Чем выше молекулярная масса фенолов, чем больше у них ОН-групп, тем сильнее их антиокислительный эффект. Так, производные гваякола - лучшие антиоксиданты, чем фенола, а производные сирингола - лучшие, чем гваякола. Наиболее эффективными антиоксидантами являются производные пирогаллола, пирокатехина, гидрохинона и резорцина. Из фенолальдегидов и фенолокислот антиокислительными свойствами обладают ванилин, салициловый альдегид, гидроксибензойная кислота. Антиокислительное действие количественно устанавливают по показателям пероксидного и альдегидного чисел жира.

Бактерицидное действие представляет собой результат комбинированного влияния антисептических компонентов дыма, обезвоживания, посола, снижения рН (подкисления), высокой температуры (при горячем копчении). Бактерицидное действие проявляется только на поверхности изделий. По мере диффузии коптильных компонентов внутрь продукта зона угнетения микрофлоры увеличивается. Бактерицидное действие зависит от параметров дыма, химической природы компонентов дыма, продолжительности копчения, качественной и количественной характеристик обсемененности продукта. Так, кислоты наиболее эффективно подавляют спорообразующую микрофлору, фенолы - банальную и условно-патогенную, нейтральные соединения и органические основания обладают слабым бактерицидным эффектом, а углеводы, наоборот, стимулируют рост микроорганизмов.

В.А.Солинек удалось разделить дым на три фракции и установить их соотношения в зависимости от густоты дыма и влажности древесины (табл.4). Он установил важную зависимость, характеризующую влияние различных фракций дыма на образование вкуса и колера рыбы. По его данным, для образования на поверхности рыбы весом 1 кг колера необходимо смолы 0,46 г, а для придания вкуса, свойственного копченой рыбе, - 0,14 г конденсата.

Таблица 4Показатели коптильного дыма в зависимости от его густотыПоказателиДымгустойнормальныйредкийТемпература, К...375373375Относительная влажность, г/см³...25,921,917,7Масса, г/м³...   конденсата смолы...174,0114,693,0несгоревших частиц...11,95,44,3газообразных продуктов...0,600,450,51Концентрация дыма, г/м³...948950951 1134,51070,41048,8

Основные бактерицидные компоненты дыма - высококипящие фракции фенолов и кислот. Так, с увеличением алкильных боковых цепей в фенольном ядре возрастает бактерицидная сила компонентов: крезол-ксиленол-пропилгваякол-этилсирингол-гидрохинон-метилпирокатехин-пирогаллол. Одними из самых эффективных антисептиков являются формальдегид и фенол. Из кислот наибольшей бактерицидностью обладают пропионовая и янтарная кислоты, но из-за преобладания в дыме уксусной кислоты значение последней будет ведущим.

Копчение избирательно воздействует на микроорганизмы, в результате чего в остаточной микрофлоре копченых продуктов преобладают молочнокислые бактерии, а также грамположительные микрококки. Отмирание микроорганизмов в толще продукта по окончании копчения (остаточное бактерицидное действие копчения) связано с медленной диффузией бактерицидных компонентов дыма из поверхностных слоев в центральные. Количественно бактерицидное действие устанавливают по микробиологическим показателям готовой продукции.

Антипротеолитическое действие выражается в замедлении автолитических процессов в продукте, связанном с непосредственным воздействием коптильных компонентов на его тканевые ферменты. Коптильные компоненты, в основном фенольные и карбонильные, взаимодействуют с белками продукта и ферментами, имеющими белковую природу. В результате белки становятся менее доступными действию малоактивных ферментов.

Кислоты коптильной среды, сдвигая рН продукта в кислую зону, способствуют частичной денатурации ферментов, что делает их менее активными в процессах расщепления тканевых белков. В результате протеолиз замедляется или приостанавливается. Количественно антипротеолитическое действие устанавливают по содержанию различных форм небелкового азота.

По окончании процесса температура внутренних слоев мышечной ткани рыбы, что фиксируется термопарами у позвоночника, должна быть не менее 346...348 К. Потери массы при копчении 25...28% и при охлаждении 3%. Расход дров 0,45 м³/ч или 0,08 м³ на 1 ц сырца.

После горячего копчения рыбу охлаждают воздухом до 8...12°С, иначе поверхность рыбы будет чрезмерно увлажненной в упакованном виде, ухудшится сочность мышечной ткани вследствие дальнейшего проваривания, создадутся благоприятные условия для развития плесени.

Отработанный после охлаждения воздух нагревается до 35...45°С. Затем нагретый воздух направляют в дымогенератор.

Готовую рыбу сортируют по качеству и размерам в соответствии с требованиями стандартов, фасуют в мелкую потребительскую (картонные коробочки, полимерные пакеты) или крупную (картонные короба, инвентарные пластмассовые ящики и др.) тару и упаковывают.

Пример реализации способа приготовления трески горячего копчения. Треску размораживают на стеллажах на воздухе при температуре 15...20°С в течение 25 ч. Размороженную треску моют водой температурой не более 15°С для удаления слизи и других загрязнений. Перед направлением на разделку или посол рыбу сортируют по размерам и качеству, отделяя нестандартные образцы.

Треску разделывают в соответствии с требованиями стандарта: отделяют головы. Рыбу длиной более 0,40 м разделывают на куски. Куски массой более 0,8 кг разрезают вдоль позвоночника. Затем разделанную рыбу моют для удаления остатков внутренностей, крови и других загрязнений.

Далее рыбу солят до содержания соли в мышечных тканях 1,8...2,0% сухой солью. Треску обваливают в соли, насыпают соль в жабры и брюшную полость и укладывают в ванны рядами. Крупную рыбу натирают солью снаружи, со стороны брюшной полости и разрезов, укладывают в ванны спинкой вниз и пересыпают солью. Расход соли - 7...15% от массы рыбы. Продолжительность сухого посола 3...5 ч. После посола рыбу промывают пресной водой и передают на обвязку.

Посоленную треску ополаскивают пресной водой и затем обвязывают без шпонки во избежание падения при наколке на шомпола и рейки или раскладывают на сетки-носители тележек.

Подсушку и проварку предварительно подготовленной трески осуществляют перегретым паром с температурой 443 К и скоростью 0,5 м/с в течение 40 мин. Потери массы во время подсушки и проварки до 20%.

Использование перегретого пара с температурой выше 443 К приводит к пригоранию поверхностных слоев рыбы в процессе подсушки и проварки. Использование перегретого пара со скоростью ниже 0,1 м/с приводит к неполной проварке из-за недостаточного количества подводимой теплоты. Использование перегретого пара со скоростью выше 0,5 м/с приводит к пересушиванию поверхностных слоев рыбы и неполной проварке центральных слоев рыбы в процессе подсушки и проварки. Продолжительность подсушки и проварки 40 мин определяется не только технологическими параметрами процесса, но и теплофизическими свойствами и химическим составом рыбы.

Далее подсушенную и проваренную треску обрабатывают коптильным дымом с температурой 403 К до достижения температуры в центре тела рыбы 346...348 К. При копчении трески в ней происходят физико-химические изменения, детальное описание которых приведено выше.

Применение коптильного дыма с температурой 403 К является оптимальным параметром для процесса копчения. Использование коптильного дыма с температурой выше 403 К приводит к пригоранию поверхностных слоев рыбы.

Горячее копчение сопровождается денатурацией белков и освобождением скрытых функциональных групп (сульфидных, карбоксильных, аминных, окси- и др.), которые вступают во взаимодействие с коптильными компонентами. В результате наблюдаются необратимая дегидратация, коагуляция части белков саркоплазмы и миофибрилл мышечных тканей, в связи с чем уменьшается влагоудерживающая способность ткани, продукт лучше обезвоживается и уплотняется.

В конце копчения резко изменяется их структура, в результате оболочка становится тонкой, полупрозрачной, кожа у рыбы подсыхает и легко отделяется от мышечных тканей. Поверхность копченого продукта приобретает характерный цвет от светло-золотистого до темно-коричневого.

Для горячего копчения рыбы используют коптильный дым, который получают при сжигании смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы (без коры) в пропорции 20:20:25:15:10:10 с влажностью не выше 20%. При более высокой влажности древесной смеси получают продукт непривлекательного серого цвета с горьковатым и смолистым привкусом.

По окончании процесса температура внутренних слоев мышечной ткани рыбы, что фиксируется термопарами у позвоночника, должна быть не менее 346...348 К.

Затем копченую треску охлаждают воздухом до 8...12°С, при этом воздух нагревается до 35...45°С. Затем нагретый воздух направляют в дымогенератор.

Готовую рыбу сортируют по качеству и размерам в соответствии с требованиями стандартов, фасуют в полимерные пакеты и упаковывают.

Пример реализации способа приготовления салаки горячего копчения. Салаку размораживают в ваннах в воде погружением или орошением при температуре не более 15°С в течение 2 ч. В связи с тем что салака имеет небольшие размеры, ее размораживание совмещают с посолом: при этом мороженую рыбу помещают в насыщенный раствор поваренной соли с температурой 20...24°С до достижения содержания соли в мышечных тканях 1,8...2,0%. Потери при посоле не превышают 2...4% от массы рыбы-сырца. Затем салаку моют водой температурой не более 15°С для удаления слизи и других загрязнений. Перед направлением на дальнейшую обработку рыбу сортируют по размерам и качеству, отделяя нестандартные образцы. Это позволяет выпускать однородную по качеству продукцию. На посол рыбу направляют одной массы или длины.

Салаку коптят в неразделанном виде: для этого ее нанизывают на шомпола через рот и жаберную щель или через глаза.

Подсушку и проварку предварительно подготовленной салаки осуществляют перегретым паром с температурой 383 К и скоростью 0,1 м/с в течение 25 мин. Назначение подсушки - удалить поверхностную влагу для лучшего осаждения компонентов дыма и желаемого цветообразования. Назначение проварки - полная кулинарная готовность рыбы: мышечные ткани легко отделяются от костей, кровь полностью свернулась, белки денатурировали, а ферменты инактивировались. При повышении жирности рыбы температуру проварки понижают, иначе образуется брак: лопаются ткани и кожный покров рыбы. Потери массы во время подсушки и проварки до 20%.

Использование перегретого пара с температурой ниже 383 К приводит к значительному увеличению процесса подсушки и проварки. Использование перегретого пара с температурой выше 443 К приводит к пригоранию поверхностных слоев рыбы в процессе подсушки и проварки. Использование перегретого пара со скоростью ниже 0,1 м/с приводит к значительному увеличению процесса подсушки и проварке из-за недостаточного количества подводимой теплоты. Использование перегретого пара со скоростью выше 0,5 м/с приводит к пересушиванию поверхностных слоев рыбы и недостаточной проварке центральных слоев рыбы в процессе подсушки и проварки. Диапазон продолжительности подсушки и проварки 25 мин определяется не только технологическими параметрами процесса, и но теплофизическими свойствами и химическим составом рыбы.

Затем осуществляют обработку коптильным дымом с температурой 373 К до достижения температуры в центре тела рыбы 346...348 К. Назначение копчения - насытить проваренные мышечные ткани рыбы коптильными компонентами для придания аромата и вкуса копчености.

Одновременно осуществляется эффективное окрашивание поверхности рыбы в золотистые тона, чему способствуют высокие температуры процесса. Для горячего копчения рыбы используют коптильный дым, который получают при сжигании смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы (без коры) в пропорции 20:20:25:15:10:10 с влажностью не выше 20%. При влажности дыма более 50% (из сырой древесины) получают продукт непривлекательного серого цвета с горьковатым и смолистым привкусом.

Использование коптильного дыма с температурой ниже 373 К приводит к низкой интенсивности копчения, а следовательно, к значительному увеличению процесса копчения. Использование коптильного дыма с температурой выше 403 К приводит к пригоранию поверхностных слоев рыбы.

При копчении салаки в ней происходят физико-химические изменения, детальное описание которых приведено выше.

По окончании процесса температура внутренних слоев мышечной ткани рыбы, что фиксируется термопарами у позвоночника, должна быть не менее 346...348 К. Потери массы при копчении 25...28% и при охлаждении 3%. Расход дров 0,45 м³/ч или 0,08 м³ на 1 ц рыбы-сырца.

После горячего копчения салаку охлаждают воздухом до 8...12°С, иначе поверхность рыбы будет чрезмерно увлажненной в упакованном виде, ухудшится сочность мышечной ткани вследствие дальнейшего проваривания, создадутся благоприятные условия для развития плесени.

Отработанный после охлаждения воздух нагревается до 35...45°С. Затем нагретый воздух направляют в дымогенератор.

Готовую рыбу сортируют по качеству и размерам в соответствии с требованиями стандартов, фасуют в мелкую потребительскую (картонные коробочки, полимерные пакеты) тару и упаковывают.

Предлагаемый способ приготовления рыбы горячего копчения имеет следующие преимущества:

- снижение материальных и энергетических ресурсов за счет использования двух видов теплоносителя (перегретого пара и коптильного дыма) вместо трех видов теплоносителя (воздуха, насыщенного пара и дымовоздушной смеси);

- повышение качества готовой рыбной продукции за счет устранения промежуточных и вспомогательных операций при подводе в рабочую камеру разных по природе и назначению теплоносителей (пара, воздуха и коптильного дыма) и использования перегретого пара для достижения непрерывной и более равномерной обработки рыбы, а также использования рациональных температурных режимов;

- увеличение производительности установки за счет сокращения продолжительности вспомогательных операций.

Изобретение относится к рыбоперерабатывающей промышленности. Проводят трехстадийную обработку рыбы: подсушку рыбы горячим воздухом, проварку рыбы насыщенным паром и копчение дымовоздушной смесью в течение 30÷110 мин. Подсушку и проварку предварительно подготовленной рыбы осуществляют перегретым паром с температурой 383÷443 К и скоростью 0,1÷0,5 м/с в течение 25÷45 мин. Копчение осуществляют коптильным дымом с температурой 373÷403 К до достижения температуры в центре тела рыбы 346÷348 К. Охлаждают готовую рыбу воздухом, который затем направляют в дымогенератор. Коптильный дым получают при сжигании смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы без коры в пропорции 20:20:25:15:10:10 с влажностью не выше 20%. Изобретение позволяет повысить качество готовой продукции при снижении материальных и энергетических ресурсов. 1 ил., 4 табл.

Способ приготовления рыбы горячего копчения, включающий трехстадийную обработку рыбы: подсушку рыбы горячим воздухом, проварку рыбы насыщенным паром и копчение дымовоздушной смесью в течение 30÷110 мин, отличающийся тем, что подсушку и проварку предварительно подготовленной рыбы осуществляют перегретым паром с температурой 383÷443 К и скоростью 0,1÷0,5 м/с в течение 25÷45 мин, копчение коптильным дымом с температурой 373÷403 К до достижения температуры в центре тела рыбы 346÷348 К, а охлаждение готовой рыбы - воздухом, который затем направляют в дымогенератор, причем коптильный дым получают при сжигании смеси опилок и стружек бука, липы, ольхи, дуба, орешника и березы без коры в пропорции 20:20:25:15:10:10 с влажностью не выше 20%.