ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХОЛОДНОГО КОПЧЕНИЯ РЫБЫ Васюков М.В., Хлебникова О.А.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ХОЛОДНОГО КОПЧЕНИЯ РЫБЫ
Васюков М.В., Хлебникова О.А.
Аннотация:
существует
в
настоящее
необходимость
время
в
рационального
рыбной
промышленности
использования
сырья
и
применения безотходных технологий его переработки. Импортозамещение
пищевых продуктов путем широкого наращивания производственных
мощностей производства новых видов отечественной рыбной продукции, в
том числе копченой, позволит решить поставленные в государстве задачи
обеспечения населения качественной пищей.
Ключевые
слова:
продуктов убоя, скот,
рыбопереработка,
копчение,
маринование,
рентабельность, прибыль, кормовая мука,
импортозамещение.
Славянским народом обработка продуктов дымом (курение) была
известна уже в Х-ХII веках. В настоящее время копчение стало одним из
широко распространенных технологических приемов в производстве многих
изделий из рыбы и мяса.
Однако, несмотря на то, что копчение применяется с давних времен,
познания в этой области технологии ограничивались в основном чисто
практическими навыками. Можно без преувеличения сказать, что до XIX
века механизм копчения, химическая природа коптильных компонентов
дыма, физико-химическая сущность явлений, происходящих с продуктами
при копчении, оставались мало изученными.
Отсутствие достаточных познаний в области копчения послужило
причиной того, что техника и технология копчения долгое время оставалась
на низком (почти первоначальном) уровне. Только за последние годы
появились некоторые усовершенствования процесса копчения в части
применения
различных
типов
дымогенераторов
[1],
приборов
автоматического контроля [2], конструкций коптильных камер [3] - по
существу не изменяющие сложившегося в отдаленные времена процесса
копчения.
В последнее время многие исследователи в нашей стране и за рубежом
большое внимание уделяют вопросам ускорения процесса копчения,
облегчения труда на коптильных предприятиях, улучшения санитарногигиенических условий работы, изучения химической природы коптильных
компонентов дыма, повышения физиологической ценности копченых
продуктов.
В результате этого стало возможным применение в производственных
условиях новых методов копчения - электростатического (или копчения в
электрическом
поле
жидкостно-дымового
высокого
способа
напряжения),
копчения)
и
комбинированного
бездымного
(или
(посредством
коптильных препаратов).
Копчение - это очень сложный физико-химический процесс. Чтобы
получить дым, пригодный для коптильного производства, необходимо
создать условия неполного горения древесины. При неполном горении
летучие органические вещества окисляются лишь частично, и дым
насыщается коптильными компонентами.
Температурный режим естественного сгорания (тления) опилок
значительно мягче по сравнению с сгоранием дров. Полученное тепло
расходуется главным образом на нагревание соседних слоев опилок без
доступа кислорода, так как воздух оттесняется парами и. газами горящего
слоя.
Сгорание
термического
протекает
разложения
медленно.
не
Значительная
окисляется
в
часть
пламени,
продуктов
поэтому
конвекционными потоками отводится сравнительно много летучих веществ.
Возникающие в результате неполного горения древесины органические
соединения в виде газов и паров смешиваются с воздухом и охлаждаются по
мере удаления из зоны горения. Попав в камеру для холодного копчения с
температурой 25...35°С, почти все органические вещества конденсируются,
оставаясь в сильно диспергированном состоянии. Другая, меньшая часть
паров органических соединений вместе с определенными газами (азот,
водород, кислород, углекислый газ, окись углерода, некоторое количество
метана
и
т.п.),
распределены
веществ.
представляет
упомянутые
Таким
собой
среду,
мельчайшие
образом,
дым
в
которой
частички
равноценно
сконденсированных
представляет
собой
сложную
многокомпонентную систему газо- и парообразных, жидких и некоторого
количества твердых веществ. Такие относительно устойчивые системы
называются аэрозолями.
В древесном дыме дисперсионной средой является парогазовая смесь, а
дисперсной фазой - взвешенные частицы жидких и отчасти твердых
продуктов горения.
Для копчения главное значение имеют пары органических соединений
в дисперсионной среде и частицы жидких органических соединений,
образующие дисперсную фазу [4].
Структура коптильного дыма определяется многими факторами:
условиями образования и охлаждения паров, степенью и скоростью
разбавления их воздухом, видом древесины и так далее [5]. Количество
разнообразных частиц, а также размеры имеют большое значение для
характеристики физических свойств коптильного дыма.
Коллоидные
частицы,
диспергированные
в
парогазовой
среде,
движутся в коптильной камере вместе с самой средой под действием тяги и
конвекционных токов, а также под действием ряда сил, вызывающих
перемещение частиц по отношению к движущейся среде.
Под действием, силы тяжести частицы дыма оседают, причем скорость
оседания возрастает с увеличением размера частиц дыма. Оседанию мелких
частиц препятствует броуновское движение, под действием которого мелкие
частицы совершают зигзагообразный путь. Установлено, что коллоидные
частицы, имеющие диаметр более 4η, перестают подчиняться броуновскому
движению, и выпадают из системы под действием силы тяжести [6].
Движущиеся коллоидные частицы дыма находятся во взвешенном
состоянии до тех пор, пока не достигнут какой-либо поверхности (стенки
коптильной камеры, подвешенных в ней продуктов и т.д.). При столкновении
с поверхностью коллоидные частицы дыма осаждаются на ней, даже если не
произошло коагуляции [7].
Осаждение дыма - одно из наиболее важных явлений процесса
копчения.
Многие исследователи считают, что на скорость осаждения дыма, при
прочих равных условиях, оказывает влияние поверхность осаждения,
скорость и влажность коптильной среды [8].
В процессе обычного копчения на рыбе осаждаются в основном
частицы дыма размером от 0,15 до 0,001η. Основной характеристикой
коллоидной
частицы
дыма
является
огромная
величина
суммарной
поверхности частиц, которая во много раз больше грубодисперсных
коптильных веществ. Высокодисперсная фракция дыма отличается по своему
химическому составу от низкодисперсной фракции разной степенью
испарения частиц. Площадь испарения 1 см3 высокодисперсных частиц
коллоидного порядка в 10000 раз больше площади испарения частиц с 4η и в
миллион раз больше площади испарения такого же объема коптильной
жидкости. Поэтому при копчении коптильными жидкостями не может быть
получена рыба идентичная по качеству рыбе, копченой дымом [9].
При
копчении
рыбы
коптильные
вещества
вместе
с
конденсированными водяными парами, оседая на поверхности рыбы,
придают ей определенный товарный вид.
В результате второй стадии процесса копчения, то есть диффузии
коптильных веществ в толщу мяса, в последнем накапливается часть
продуктов сухой перегонки древесины, которые вступая в химические
реакции между собой и белками рыбы придают ей определенный вкус и
запах [10].
Характерной особенностью этой стадии копчения является то, что
коптильные вещества, попав на поверхность рыбы в любом возможном
сочетании, диффундируют в мясо рыбы пропорционально растворимости в
воде каждого из этих веществ, так как на поверхности они находятся в виде
насыщенного раствора.
Для приготовления рыбы холодного копчения у нас сейчас существует
два способа: обычный (дымо-воздушный) и комбинированный (жидкостнодымовой) способ копчения.
Обычный (дымо-воздушный) способ копчения наиболее известен. Он
основан на том, что дым, который образуется в результате неполного
сгорания древесины, осаждаясь на поверхности рыбы, придает ей особые
вкусовые качества и характерный цвет.
Для приготовления продуктов холодного копчения используют в
основном соленую рыбу и реже свежемороженую и охлажденную, которую
непосредственно перед копчением солят.
Рыба холодного копчения производится, как правило, в местах
потребления, чем и обусловлено снабжение рыбокоптильных заводов
полуфабрикатом.
Соленую
рыбу
перед
копчением
предварительно
отмачивают для удаления избытка соли из тканей рыбы. Однако вкус и
консистенция мяса при этом ухудшаются.
Продукция более высокого качества получается при посоле рыбы
непосредственно перед копчением, а также при использовании малосоленых
полуфабрикатов, не требующих длительной отмочки [10].
Однако, следует отметить, что существующая технология холодного
копчения рыбы ограничивает (из-за длительного процесса копчения и
возможного
ухудшения
слабосоленого сырья.
качества
копченых
изделий)
использование
В 1956 г. в нашей стране Лапшину И.И. после долгих поисков удалось
получить препарат, который содержал в себе необходимые вещества
коптильного дыма. Сырьем для его, приготовления был использован
побочный продукт лесохимической промышленности, так называемая
"кислая вода", которая получается при газификации древесины [11]. После
соответствующей обработки, полученный раствор представляет собой
вязкий, густой коптильный препарат темно-коричневого цвета с красноватым
оттенком.
Для копчения сельди коптильный препарат разводят в 7-8 раз водой,
тщательно перемешивают, отстаивают в течение суток для осаждения смол, а
затем фильтруют через 4-6 слоев марли. При этом вместе со смолами
удаляется, практически, почти весь содержащийся в коптильном препарате
5,4-бензпирен (табл. 1) [11].
Таблица 1. Содержание 3,4-бензопирена на разных стадиях
подготовки коптильной жидкости
Взято вещества
для анализа, г
Предмет исследования
Коптильный препарат свежий
200
Коптильный препарат после 9
месяцев
Коптильная жидкость, разведенная
1:7 и отфильтрованная
Коптильная жидкость, разведенная
1:7 + 5 % и отфильтрованная
Коптильная жидкость, разведенная
1:11 + 5 % и отфильтрованная
Смола коптильного препарата,
нерастворимая в воде
Поваренная
соль
200
добавляется
с
Обнаружено 3,4бензпирена, г
20;4,9;4,5 среднее
9,8
2,6; следы, 7
среднее 3,2
200
нет
200
нет
200
нет
1
0,81; 0,55 среднее
0,68
целью
лучшего
выделения
тщательное
отделение
нерастворимых смол.
Из
приведенных
данных
видно,
что
нерастворимых смол из коптильного препарата дает возможность полностью
удалить канцерогенное вещество 3,4-бензпирен и в копченостях.
В этой связи, нами проведены исследования по разработке технологий
копченой рыбной продукции, при которой сырье предварительно проходило
стадию предварительного маринования. Поэтому создание технологии
холодного копчения рыбы с учётом новых потребительских требований
явилось основной задачей исследования. При этом большое внимание
уделено тому, чтобы технология была эффективной и для производства с
этих позиций наиболее перспективным нам представляется: организация
выпуска
копчёной
рыбопродукции
высокой
степени
разделки
и
с
нетрадиционными вкусо-ароматическими и цветовыми характеристиками.
Рецептуры новых рыбных изделий приведены в табл. 2.
Таблица 2. Сводная таблица рецептур ароматизированных
рыбных продуктов холодного копчения
Наименование продуктов
1
Лосось
Красное десертное вино
Соль поваленная
Сахар
Лимонная кислота
Петрушка (зелень)
Лавр (экстракт)
Укроп (экстракт)
Гвоздика
Свекла (мелкошинкованная)
Яблоки кислых сортов,
(мелкошинкованные)
Тмин
Минтай свежемороженый
Хек серебристый свежемороженый
Масло растительное подсолнечное
дезодорированное
Выход: полуфабрикат/маринад
Наименование образцов
Лосось
Минтай
Хек
ароматный
ароматный ароматный
холодного
холодного холодного
копчения
копчения
копчения
2
3
4
100
50
5
5
5
5
8
10
0,05
0,07
0,07
6
0,001
0,05
0,01
0,7
0,7
50
-
-
50
-
100
-
0,6
100
3,0
3,0
3,0
100/93,061
100/71,82
100/69,37
В связи с введением в рецептуры маринадов продуктов, имеющих
выраженные пигментные характеристики (свекла, красное десертное вино),
то рыба с добавлением этих продуктов изменяет свои нативные свойства,
приобретая характерные красящие вещества, находящиеся в свекле и вине. А
так как по рецептуре в состав маринада входит лимонная кислота, то
пигменты свекольного сока в данной среде не только не разрушаются, а
становятся ещё более устойчивыми к разрушению.
Таким образом, филе лосося приобрело более выраженный от розового
до коричневатого цвет, а филе минтая - светло-розовый, несвойственный для
данного вида рыбы и не разрушающийся в процессе копчения и
продолжительного хранения.
Список литературы
1. Morris, R.W. Seasonal changes in metabolism of four south temperate
marine fishes. Trans. R. Soc. N.Z. 6, 2001. –p.141-52.
2. Sreter, F.A. Gell water, sodium and potassium in stimulated red and white
mammalian muscles. Am. J. Physiol. 205, 2003. – p.129-8.
3. Sreter, F.A. The effect of muscular exercise on plasma sodium and
potassium in the rat. Can. j. Biochem. 36, 2004. –p.333-8.
4. Humbell, R.E. and Crestfield, A.M. Isolation and partial structural
analysis of insulin from the separate islet tissue of Lophius piscato- rius.
Biochemistry, N.Y. 4,2005. –p.104-8.
5. Jacquot, R. and Creac'h, P.V. Fish proteins and their nutritive value,
Congr. Intern. 2001. -pp. 11-58.
6. Suzuki, K. Colorimetric determination of cholesterol offish oil by ferric
choilde method. J. Tokyo Univ. Fish. 52, 2001. – p.61-70.
7. Brandes, С. H., and Dietrich, R. On the distribution of fat in the body of
herrings. 2004. –324p.
8. Головкин
Н.
А.
Консервирование
продуктов
животного
происхождения при субкриоскопических температурах. - М.: Агропромиздат,
1987.-272с.
9. Малькольм Лав. Химическая биология рыб. - М.: Пищевая пром-сть,
1986.-350 с.
10. ПискаревА. И., Басьюни С. Изменение гистологической структуры
и гидрофильных свойств ткани рыбы при хранении в подмороженном
состоянии. (Холодильная техника) - 1999. -№5-с. 18-20.
11. Бабиченко JI.B. Основы технологии пищевых производств. - М. :
Экономика, 1993. - 216 с.