Товароведение и экспертиза рыбы Родина. Т. Г. Родина товароведение и экспертиза рыбных товаров и морепродуктов

• Название: Т. Г. Родина товароведение и экспертиза рыбных товаров и морепродуктов
• Анкор: Товароведение и экспертиза рыбы Родина.doc
• Дата: 17.09.2018
• Размер: 7.4 Mb.
• Имя файла: Товароведение и экспертиза рыбы Родина.doc
• Тип: Учебник; #24745
• страница: 41 из 70

Консервирующее действие копчения

Известный человеку с древнейших времен антисептический и антиокислительный эффект копчения обусловлен прежде всего фенольной фракцией. Более выраженное бактериостатическое свой­ство проявляют фенольные вещества с высокой температурой кипения. Коптильные препараты с повышенной массовой долей фенолов оказывают более сильное бактериостатическое действие по сравнению с дымовым копчением. С. Olsen в опытах с золоти­стым стафилококком установил, что добавка жидкого коптильно­го препарата с массовой долей фенолов 0,045 мг вызывала про­дление фазы лага аналогично понижению температуры хранения продукта с 20 до10 °С, а фракция терпенов действует как антаго­нист фенолов, снижая их антимикробные свойства.

Ингибирующее действие копчения на микрофлору проявляет­ся избирательно. Дозы коптильных веществ, угнетающие рост микрококков, могут практически не влиять на молочнокислые бактерии и стафилококки, дрожжевую и плесневую микрофлору. Торможение роста фекальных стрептококков нейтральными фрак­циями коптильных агентов С.Lorens и W.Hugo объясняют при­сутствием формальдегида, обладающего антисептическими свой­ствами. Имеются и другие сторонники доминирующей роли фор­мальдегида в бактериостатическом эффекте копчения, но это мнение не является бесспорным, тем более, что формальдегид прочно связывается с белками в процессе копчения продуктов.

Антимикробные свойства кислотной составляющей коптиль­ного дыма и препаратов приписывают главным образом уксусной и муравьиной кислотам с учетом их массовой доли в коптильных агентах, причем по фунгицидному действию муравьиная кислота превосходит уксусную.

Благодаря бактерицидному и антиокислительному действию дыма копчение пищевых продуктов с давних пор применялось в целях консервирования. Степень проявления антисептических свойств коптильных веществ зависит от условий копчения, в част­ности от продолжительности и температуры копчения, степени обезвоживания продукта, влажности и плотности дыма. Характер бактерицидного проявления по отношению к отдельным культу­рам микроорганизмов обусловлен плотностью коптильного дыма и продолжительностью обработки продукта препаратом. Сопро­тивляемость микроорганизмов действию веществ дыма и коптиль­ных препаратов зависит также от биологических особенностей микрофлоры продукта. Спорообразующие бактерии более стойки к действию коптильных агентов, чем неспорообразующие. Фунги-цидные свойства копчения выражены слабее, чем бактерицид­ные.

Теоретическое толкование антисептических свойств коптиль­ных агентов разными исследователями неоднозначно. Бактерицид­ное действие копчения объясняют проникновением в продукт фенолов, кислот и альдегидов дыма и коптильных препаратов, причем наиболее активными в бактерицидном отношении при­знаны высококипящие фракции первых двух классов веществ. До­бавление фенольных и кислородных соединений в коптильные жидкие среды усиливает их бактерицидные и фунгицидные свой­ства. Полагают также, что угнетающее действие дыма на микроор­ганизмы обусловлено присутствием в нем совокупности формаль­дегида, смол и кислот либо смол, углеводородов, аммиака и уг­лекислого газа.

Компоненты дыма и коптильных препаратов обладают антиок-сидантным действием по отношению к жирам. Установлено, что при обработке дымом стойкость жиров рыб к окислительной пор­че увеличивается в 10 раз даже при неблагоприятных условиях хранения (25 °С). Присутствие дымовых или специально получен­ных коптильных композиций всегда оказывает положительный антиокислительный эффект, что способствует сохраняемости жиросодержащих продуктов. Известно, что жирная рыба холодно­го копчения значительно лучше сохраняется против окислитель­ной порчи по сравнению с аналогичными продуктами солеными, морожеными, вялеными, в которых самым распространенным дефектом качества является «ржавчина». Испокон веков в России холодное копчение было самым используемым способом консер­вирования рыбы, позволяющим транспортировать ее на большие расстояния от побережья в глубинные районы страны.

Б. И. Хомутов и Л.Н.Ловачев обнаружили, что жидкий коп­тильный препарат ингибирует как процесс автоокисления рыбьих жиров, так и процесс окисления жиров в условиях геминового катализа. Антиоксидантное действие коптильного препарата уси­ливается с повышением его концентрации и особенно с введени­ем в состав коптильного агента некоторых фенольных фракций пиролиза древесины.

Применение коптильных препаратов успешно испытано в ка­честве антиокислителей при посоле жирных рыб — сельди, сар­дины, при хранении мороженой хамсы, кильки и других рыб, а также для предупреждения окислительной порчи мороженых осет­ров в процессе длительного хранения.

Антиокислительный эффект копчения активно изучают с 1930-х гг. Экспериментально показана доминирующая роль фенолов дыма и коптильных препаратов (Н.М.Эмануэль, Д.Т.Кнорре, Ю.Н.Ляс-ковская, В. И. Пиульская и др.). Наиболее выраженное ингибиру-ющее действие проявляют высококипящие фенолы, содержащие метиловые эфиры пирогаллола и его гомологов (метил-, этил- и пропил пирогаллола). Более слабые ингибирующие свойства име­ют низкокипящие фракции дыма, содержащие преимущественно одно- и двухатомные фенолы типа карболовой кислоты, гваяко­ла, крезолов и др. с небольшой молекулярной массой (В. И. Курко и Л.Ф.Кельман). Другие фракции коптильных агентов либо не обладают свойствами антиоксидантов, либо очень слабо тормозят окисление жиров (нейтральные вещества, органические кисло­ты), либо ускоряют окисление липидов (например, основания, углеводы, ПАУ) (В. И. Курко, N. Barylko-Pikielna).

Японские исследователи G. Kajimoto и S. Nakagava объясняют антиокислительный эффект копчения действием нафтола, изо-амилгаллата, гидрохинона, пропилгаллата и бутилокситолуола, обнаруженных ими в коптильном дыме, полученном при сжига­нии дубовых опилок.

Исследованиями установлено, что коптильные препараты и изделия жидкостного копчения содержат больше высокомолеку­лярных фенольных веществ, чем коптильный дым и продукты дымового копчения. Этим объясняется превосходящий антиокис­лительный эффект жидких коптильных сред по сравнению с ды­мом.

D.Tilgner и H.Daun определили, что дисперсная фаза дыма, полученного в широком интервале температур деструкции древе­сины при доступе воздуха, оказывает эффективное антиокисли­тельное действие, а газообразная фаза дыма практически не про­являет ингибирующих свойств. При повышении температуры ды­мообразования более 400 °С уменьшается массовая доля феноль-ной фракции в коптильном дыме и соответственно снижается антиокислительная активность. Обнаружено, что среди испытан­ных химических соединений коптильного дыма менее половины обладают высокой антиокислительной активностью. Эксперимен­тально подтверждена взаимосвязь молекулярной структуры фено­лов с их антиокислительным действием. Например, выраженное замедление окислительного процесса характерно для субстанций, в которых присутствуют две функциональные группы: фенольная и карбонильная (или карбоксильная). Способ получения дыма так­же влияет на его антиокислительные свойства. Коптильный дым двухстадийного получения является более сильным антиоксидан-том по сравнению с фрикционным дымом, образующимся в ре­зультате трения. В первом случае коэффициент корреляции между показателем массовой доли фенолов и антиокислительной актив­ностью составляет 0,95.

Таким образом, консервирующие свойства коптильных аген­тов определяются конденсируемыми веществами и зависят от при­сутствия высококипящих и легколетучих фракций. Антиокисли­тельный эффект копчения обусловлен преимущественно высоко­молекулярными фенолами.
Проблемы дымового копчения
Известно несколько способов получения коптильного дыма: способ дымогенерации, т.е. образования дыма в результате тле­ния топлива в дымогенераторах, или в топках под камерами, или в коптильных камерах;

фрикционный способ, основанный на трении деревянного бруска о вращающуюся ребристую металлическую поверхность. При этом температура повышается до 300 "С, древесина обугливается и образуется дым, имеющий несколько иной состав, чем дым тления;

способ дымообразования во флюдайзерах, при котором к опил­кам подводят определенное количество воздуха, нагретого до 300...450 °С.

Фрикционный способ и способ дымообразования во флюдай-зерах не нашли широкого применения. Современная технология копчения продуктов преимущественно основана на способе ды-могенерации.

Однако, несмотря на определенный прогресс в области дымо-генерации, копчение с применением дымовоздушной смеси для придания продуктам популярного флевора имеет ряд существен­ных недостатков.

Во-первых, процесс образования коптильного дыма не подда­ется точному регулированию, так как характер химических реак­ций, происходящих при этом, зависит от большого числа разно­образных факторов. В результате получаются копченые продукты, неоднородные по товарному виду и не всегда высокого качества.

Во-вторых, обычное копчение дымовоздушной смесью затруд­няет механизацию и автоматизацию производственных процессов.

В-третьих, для получения коптильного дыма требуется значи­тельный расход древесины. Кроме того, неиспользованный дым (более 80 % исходного) загрязняет атмосферу.

И наконец, в-четвертых, среди большого числа органических веществ, найденных в коптильном дыме и проникающих в про­дукт при копчении, обнаружены полициклические ароматичес­кие углеводороды (ПАУ), в том числе с канцерогенными свой­ствами, при определенных условиях способствующие возникно­вению раковых опухолей. Фактор риска копченых продуктов усу­губляется образованием нитрозаминов. В связи с резким увеличе­нием нитритов и нитратов в растительных продуктах проблема нитрозаминов стала особо актуальной и широко обсуждается из-за возросшей опасности для здоровья человека.

Среди ПАУ наиболее сильным канцерогенным действием об­ладает многоядерный ароматический углеводород 3,4-бензпирен, по современной терминологии бенз(а)пирен (БП), структурная формула которого состоит из пяти замкнутых шестичленных ко­лец. Присутствию БП в дыме и копченых продуктах уделяется при­стальное внимание с 1950-х гг. Большой комплекс исследований канцерогенных веществ в дыме и продуктах копчения проведен в Ленинградском институте онкологии (П. П.Дикун и др.).

Способность БП содействовать развитию злокачественных опу­холей не вызывает сомнений у ученых. Опытами чехословацких исследователей установлено, что скармливание белым крысам в течение 18 мес копченых мясных и рыбных продуктов приводит к образованию злокачественных опухолей панкреатической железы и желудка (M.Dobes и др.).

По данным Московского института экспериментальной и кли­нической онкологии, при введении в желудки крыс дозы 2...2,5 мг БП рак желудка развился у 1 % животных, а при введении 6... 10 мг поражены 30 % подопытных крыс.

В 1 м³ коптильного дыма, предназначенного для холодного коп­чения продуктов, содержится 60...80 мкг БП, а в дыме для горя­чего копчения — около 280 мкг/м³} массовая доля смолистых ве­ществ — носителей ПАУ — составляет соответственно 60... 150 и 400... 1200 мг/м³.

Массовая доля БП в дыме и копченых продуктах зависит от условий дымообразования (температуры тления, притока возду­ха), способа получения дыма, вида топлива, породы древесины и многих других причин. Например, при увеличении подачи воздуха в камеру или дымогенератор (для повышения температуры тле­ния и горения) количество БП в коптильном дыме возрастает.

Дым, образующийся при горении дров, в отношении бен-з(а)-пирена опаснее, чем опилочный дым.

БП присутствует во всех продуктах дымового копчения, при­чем в наружных частях, имеющих непосредственный контакт с коптильным дымом, ПАУ значительно больше, но около 40 % массы БП в продукте сосредоточены во внутренних слоях, в том числе в мышцах рыбы. Например, сельдь, выкопченная горячим способом в курах на Каспии, имеет в кожном покрове 720 мкг/кг БП, а в мышцах —16 мкг/кг.

Опасность копченой рыбы в отношении БП резко колеблется в зависимости от вида рыбы, размеров, жирности, состояния че­шуи, способа разделки и продолжительности копчения, способов получения дыма и копчения (холодное, горячее или электрокоп­чение). В мышечную ткань жирных рыб с нежным кожным покро­вом БП проникает интенсивнее, чем в мясо тощих рыб с плотной чешуей.

Рыба горячего копчения отличается от продуктов холодного копчения из того же сырья повышенным присутствием бенз(а)-пирена. Особенно много канцерогенных углеводородов в мелких сельдевых рыбах горячего копчения. По сведениям Ленинградско­го института онкологии, 1 кг салаки горячего копчения содержит до 50 мкг БП.

Серьезным фактором риска служат консервы из копченого полуфабриката, в которых съедобными являются и наружные по­кровы. В консервах «Шпроты в масле» массовая доля БП составля­ет 3...4 мкг/кг, а банка шпрот массой 250 г, приготовленных из салаки или кильки горячего копчения, по канцерогенности равня­ется примерно пачке папирос. Высокое содержание ПАУ обнару­жено в консервированных моллюсках и копченом угре. В плотной части консервов «Копченые устрицы в масле» найдено 76 мкг/кг, а в заливке — 12 мкг/кг бенз(а)пирена.

Процесс образования дыма недостаточно изучен, чтобы мож­но было избежать присутствия в нем нежелательных канцероген­ных веществ. Эти составные части дыма не содержатся в древес­ном топливе и возникают в процессе деструкции древесины при

тлении и горении. Наличие канцерогенных веществ в дыме обус­ловлено высокой температурой в зоне тления и особенно горения топлива, а также большим содержанием в древесине лигнина (20...28 %), который имеет полициклическую структуру и служит основным источником образования ароматических углеводородов, в частности бенз(а)пиреновой фракции (1,2-; 3,4-; 4,5-бензпире-нов) и 1,2-; 5,6-дибензантрацена. При термическом расщеплении лигнина образуется в 3 раза больше смолистых веществ, чем при термолизе целлюлозы. Почти вся масса 3,4-бензпирена, содержа­щегося в дыме, сорбирована смолами.

Отсутствие достаточных познаний в области копчения способ­ствовало тому, что техника и технология коптильного производ­ства долгое время оставались на низком уровне. Некоторые усо­вершенствования в области копчения состоят в применении раз­личных типов дымогенераторов, приборов автоматического конт­роля, новых конструкций коптильных печей, использовании элек­трофильтров для отделения смолистых частиц. Однако все эти кон­структивные предложения по существу не изменяют сложившего­ся в отдаленные времена процесса копчения и не решают полно­стью проблем коптильного производства.

Дымовой способ копчения таит в себе много вопросов, ре­шение которых — задача, важная как для производства, так и для здоровья человека. Имеются зарубежные разработки по эф­фективной очистке коптильного дыма от БП. В России из-за вы­сокой стоимости импортного оборудования лишь отдельные пред­приятия имеют подобные очистные сооружения. Не располагает отечественная промышленность и паровыми дымогенератора-ми, способными давать дым для горячего копчения, свободный от бенз(а)пирена.

Принципиально новыми направлениями в технологии коптиль­ного дела являются бездымное, или жидкостное, и электростати­ческое копчение. Принцип электрокопчения заключается в том, что частицам дыма и продукту, подвергающемуся копчению, со­общаются противоположные заряды. При электростатическом го­рячем копчении рыба подсушивается, коптится, а затем провари­вается. Собственно копчение осуществляется за счет электрокине­тических свойств дыма в поле высокого напряжения. Коронным разрядом или другим способом проводится ионизация коллоид­ных частиц коптильного дыма. В результате электрофореза проис­ходит осаждение поверхностно-заряженных частиц дыма на ано­де электрокоптильного агрегата. Анодом в этом случае является заземленная через транспортер рыба. Скорость осаждения частиц дыма зависит от расстояния между, электродами (ионизатором и продуктом), напряжения на электродах и концентрации коптиль­ного дыма. Последующее пропекание рыбы способствует стабили­зации осевших частиц и интенсификации цвета изделий.

Копчение пищевых продуктов в электрическом поле высокого напряжения имеет некоторые преимущества перед обычным ды­мовым копчением: возможность некоторого регулирования, а также механизации и автоматизации технологического процесса копче­ния, повышение производительности труда и санитарной культу­ры производства, ускорение осаждения дыма.

Однако способ электрокопчения основывается на применении дымовоздушной смеси и не устраняет канцерогенное™ копченых продуктов. К числу недостатков электрокопчения также относятся необходимость использования довольно сложного оборудования, отличающиеся от традиционных вкус и запах копченых продук­тов, некоторые другие нерешенные технические трудности. Более перспективным в технологии копчения является применение коп­тильных препаратов для придания продуктам потребительских свойств копченостей.