Технология копчения пищевых продуктов, отражая современное состояние теории и практики, сложившуюся конъюнктуру рынка и повышенные требования к качеству, постоянно совершенствуется.
Технологию копчения рассматривают сегодня с новых позиций, ориентирующихся на повышенные пищевые достоинства готовой продукции. В последнее время основной целью обработки коптильными компонентами считают не консервирование, а облагораживание, т. е. придание продукту привлекательности и особой пикантности.
Сказанное относится прежде всего к продукции холодного копчения, где коптильные компоненты выполняют консервирующие функции в совокупности с факторами солености, обезвоженности, низкими температурами, современными упаковками. Собственно копчение при этом ведут по так называемым щадящим режимам, при которых содержание фенольных веществ снижается примерно на порядок: в холодном копчении рыбы — с 18—15 до 2,0—5,0 мг/100 г, в горячем копчении — с 6—4 до 0,8—3,5 мг/100 г.
Данная тенденция направлена, в первую очередь, на обеспечение безопасности продукции, а во вторую — сохранение биологически активных компонентов, чувствительных к копчению. Действительно, уменьшение общего содержания коптильных компонентов имеет следствием снижение не только канцерогенной, но и балластной нагрузки на продукт, так как формальдегид, метиловый спирт, фенол и другие нежелательные вещества, сопутствующие ароматнесущему комплексу, также попадают в него в меньших количествах. При этом возрастает и степень сохранности чувствительных к фонолам незаменимых аминокислот (лизина, гистидина, аргинина).
Отличительной особенностью современных зарубежных технологий является направленное использование коптильных компонентов в различных пищевых производствах, что, к сожалению, не совсем характерно для России. Коптильные компоненты рассматривают здесь прежде всего как вкусоароматическую добавку в мясные и рыбные продукты, сыры, деликатесные закуски, соусы, супы, продукты питания на растительной основе, гриль-продукцию, салаты и другие изделия. В некоторых технологиях внесение коптильных ингредиентов осуществляют с целью окрашивания поверхности (печеная продукция, хлебо-булочные изделия), ингибирования окислительных изменений (свиной шпик, жиросодержащие изделия и т. д.), антисептического консервирования (белковые бульоны, пасты, соуса и т. д.) или структурообразования (аналоговая продукция), а сопутствующее ароматическое влияние считают вторичным.
В Германии, например, разработана специальная серия деликатесной копченой продукции на основе формованного рыбного фарша в комбинации с нетрадиционными вкусовыми составляющими (мед, цитрусовые, джемы, овощи, фрукты и т. д.), где копчение играет роль структурообразователя таких композиций, а также весьма оригинальной ароматической добавки. Продукция как закусочная пользуется большим спросом у населения.
Весьма распространено копчение как облагораживающий прием при обработке беспозвоночных, ракообразных и моллюсков, используемых как самостоятельный гастрономический продукт или полуфабрикат для салатов, пресервов, консервов. Достаточно популярно в Европе комбинировать обработку дымом с ароматизацией пряностями, получая, например, так называемую бюклинговую продукцию (из жирной сельди), в которой по-особому разделанная рыба предварительно обрабатывается пряностями (в комбинации с незначительным количеством соли или вообще без нее).
Отечественные разработки в этой области ориентированы преимущественно на расширение ассортимента изделий с применением копчения (вяленая и провесная рыба, консервы, пресервы, различные виды колбас, формованная продукция, оригинальные изделия из белковой массы и др.), обоснование режимов безопасной и щадящей обработки, поиск оптимального уровня степени прокопченности различных продуктов и некоторые другие.
Названные тенденции успешно реализованы в производстве ряда копченых рыбных продуктов — малосоленого деликатесного рыбного филе холодного копчения (ТУ 15-03 459-83); подкопченного рыбного филе (ТУ 15-1047-87); деликатесной малосоленой копченой рыбопродукции «Гастрономическая», «Праздничная» и др. из сельди, скумбрии, палтуса, зубатки, морского окуня и т. д. (ТУ 9263-002-04977536-94); пресервов из подкопченного филе рыбы (ТУ 15 03 459; ТУ 15-1047 и др.) или в ароматизированном масле; консервов из нетрадиционных видов рыб с предварительным подкапчиванием перед бланшированием холодным способом, консервов из продукции горячего копчения и др.
Отличительными особенностями названных технологий являются высокая степень разделки рыбы, пониженное содержание хлорида натрия (4—6 %) и повышенное — влаги (до 70 %), применение вкусо-ароматических добавок, мелкая расфасовка, вакуумная упаковка, дополнительное порционирование и ряд других. На холодное копчение при этом направляют не только традиционные виды рыб (сельдевые, лососевые, осетровые и т. д.), но и так называемые нетрадиционные (несозревающие или слабосозревающие в посоле, характеризующиеся тощим мясом или специфическим привкусом): треска, пикша, минтай, ставрида, салака и др.
Необходимо отметить, что способность к созданию дополнительной или компенсирующей вкусо-ароматической гаммы при копчении сравнительно недавно нашла свое эффективное отражение в технологиях деликатесных пресервов, разработанных с применением традиционного для посола рыбного сырья.
В последние годы в пресервном производстве наметилась тенденция на придание продукции из слабосозревающего сырья специфических свойств, характерных для изделий других групп (копченая, подсушенная, вяленая рыба). Эти приемы существенно влияют на качественное состояние полуфабриката и готовой продукции. Так, при вялении в липидах рыб происходит уменьшение процентного содержания ненасыщенных жирных кислот и относительное увеличение насыщенных, образуются комплексные соединения между продуктами липолиза и протеолиза, наблюдается миграция жира в миофибриллы мышечной ткани. В результате ткани вяленой рыбы приобретают янтарный цвет и особый аромат, гибкость и упругость, что в совокупности приводит к появлению в продукции деликатесных признаков.
Достаточно эффективным, облагораживающим качество пресервов, приемом является сочетание предварительного частичного обезвоживания рыбы (подсушки) с копчением. В бездымном варианте удобны способы непосредственного внесения коптильных сред в банку.
Биохимические изменения белковых веществ и липидов, происходящие при обезвоживании рыбы, в которых участвуют коптильные ингредиенты, позволяют рыбе еще на стадии полуфабриката потерять вкус и запах сырого продукта и приобрести новые свойства.
Анализ технологических приемов облагораживания показывает, что обработка коптильными ингредиентами относится к наиболее популярным, позволяя получать продукцию высокого качества даже из нетипичного сырья.
В настоящее время внимание ученых направлено на решение вопроса использования малоценных гидробионтов, растений, содержащих в своем составе достаточное количество белков, липидов, углеводов.
В литературе обоснованы медико-биологические аспекты применения овощей в качестве наполнителя в мясные и рыбные продукты. Исследованиями установлено, что овощи повышают усвояемость животных белков. Также овощи содержат витамины, минеральные вещества, эфирные масла, красящие вещества, что определяет их пищевую ценность.
Консервирование рыбы в сочетании с овощами и приправами дает возможность получить продукты, содержащие полноценный комплекс пищевых веществ животного и растительного происхождения, и наряду с этим обогатить их ценными биологически активными веществами.
Появилось новое направление: создание комбинированных пищевых продуктов. Комбинированную систему получают смешением жидкой тиксотропной традиционной пищевой системы с различными добавками. Добавки должны обладать следующими свойствами:
- водосвязывающей способностью;
- жироудерживающей способностью;
- способностью придавать пищевым продуктам определенные вкус, цвет и аромат.
Приготовление комбинированных пищевых продуктов является сложным технологическим процессом. Добавки вкусовых ароматических и окрашивающих веществ и композиций играют существенную роль при производстве и сбыте многих традиционных и новых форм пищевых продуктов. В настоящее время эту важную и сложную проблему решают, в основном, эмпирическим путем, т. е. подбором состава и композиций и условий их введения в ту или иную пищевую систему. Этот подход, обусловленный сложностью и разнообразием пищевых систем, требует развития методов сенсорного анализа и идентификации компонентов, влияющих на органолептические свойства продукта. Для наибольшего сохранения красящих веществ, витаминов и пищевой ценности необходимо подобрать правильные режимы обработки. На сохранность растительных пигментов неблагоприятно влияют термическая обработка, изменение pH среды, контакт с металлами.
При добавлении специй и приправ к пищевым продуктам большое значение имеет их правильное сочетание. Необходимо такое равновесие различных специй и приправ, которое устраняет преобладание какой-то отдельной из них. При установлении необходимой смеси специй в последующем производстве нужно пользоваться специями одинакового качества и силы или компенсировать изменение качества специй. Так как натуральные специи бывают различными по силе действия, лучше пользоваться растворимыми специями. Путем экстракции из специй эфирных масел и стандартизации содержания активных ингредиентов можно приготовить однородные смеси из специй различной силы. Для удобства использования эти масла наносят на соль или сахар.
Вкусо-ароматические добавки улучшают свойства пищевых продуктов, в том числе рыбы. Вкусовые и ароматические композиции готовят из различных источников и разделяют на натуральные, искусственные и синтетические. Наиболее перспективны — натуральные.
Таким образом, внимание ученых в настоящее время направлено на подбор веществ, придающих фаршам определенную форму, целостность, консистенцию, сохраняющиеся при жарении, копчении, варке. Кроме того, немаловажную роль играют и различные добавки, придающие фаршу стабильный цвет, вкус и аромат.
Коптильный экстракт и экстракты пряностей мы предлагаем добавлять для улучшения аромата рыбоовощного паштета. Кроме того, они обладают антиоксидантными и бактерицидными свойствами, что позволяет уменьшить время стерилизации и окисление жиров.
Изменения аромата и вкуса, вызываемые коптильными экстрактами, маскируют малопривлекательные вкус и запах продукта в его естественном виде.
Во ВНИИМПе были изучены взаимодействия составных частей дыма с аминными и сульфгидрильными группами белковых веществ и экстрактивных азотистых веществ. При этом происходит уменьшение числа свободных функциональных групп как в результате взаимодействия коптильных веществ с низкомолекулярными азотистыми веществами, так и с белковыми веществами. Коптильные вещества взаимодействовали с аминогруппами метионина, адениловой кислоты, карнозина, тиамина и сульфгидрильными группами цистеина и глютитиона. Способными к взаимодействию с аминными группами оказались кислотная и нейтральная фракции компонентов дыма. В нейтральной фракции наиболее активны карбонильные соединения, в частности альдегиды, с сульфгидрильными группами лучше взаимодействовали компоненты фенольной фракции.
Ароматический эффект, по мнению В.М. Курко, складывается из одновременного воздействия ряда фенольных компонентов типа метилгваякола, эвгенола, анизола, тимола, диметоксифенола, гваякола и т. п., а также карбонильных компонентов (фурфурол, диацетил, бензойный альдегид). Реакционные компоненты дыма типа метилглиоксана, фурфурола, пирокатехина вступают в реакции взаимодействия с компонентами продукта (в частности, с аминокислотами) с образованием новых оттенков запаха.
Таким образом, возникающие в результате обработки паштета коптильными экстрактами специфические аромат и вкус копчения являются результатом многих факторов. К их числу следует отнести аромат и вкус самих компонентов экстрактов — фенолов, карбонильных соединений, кислот (главные факторы), а также веществ, образующихся при взаимодействии компонентов коптильного экстракта и компонентов продукта. В результате выбора технологической обработки была предложена схема производства рыбоовощного паштета (ТУ 9271-040-04801346-97), представленная на рис. 36.
Размораживание рыбы проводят при температуре 20°С. Соотношение воды и рыбы должно быть не менее 3:1. Размораживание считается законченным, когда рыба приобретает гибкость, а ее температура повышается до минус 1°С. Рыбу, разделанную на тушку, измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 3—5 мм. Крупную рыбу с жесткой позвоночной костью предварительно пропускают через машину типа «Фарш-4» для удаления костей.
Подготовка овощного сырья (морковь, свекла, лук) включает в себя калибровку, 2-х разовую мойку, очистку, резку. Очистку моркови и свеклы производят паротермическим методом (обработка паром, сбрасывание кожицы в барабанной моечной машине с подачей сжатого воздуха в воду). Корнеплоды режут на кусочки с гранями 3—7 мм длиной 30—40 мм. Свеклу отмачивают в 5 %-ном уксусном растворе 1 ч (соотношение раствора и свеклы 3:1), а затем обрабатывают паром в непрерывно действующем шпарителе при температуре 120°С в течение 5—10 мин. Такая обработка сводит до минимума потери водорастворимого красящего пигмента. Нашинкованную капусту бланшируют 3—4 мин. Лук подвергают очистке и нарезают кружками толщиной 3—5 мм. Лук и морковь обжаривают в горячем растительном масле при температуре 130—140°С. Видимый процент ужарки лука — 50 %, моркови — 45—50 %. Истинный процент ужарки лука — 64 %, моркови — 52 %. После стенания масла с поверхности лук, морковь, свеклу, капусту измельчают на волчке и направляют на смешивание.
Рис и перловую крупу сепарируют, подвергают инспекции, моют и обрабатывают 5—10 мин в кипящей воде. Рис и перловая крупа богаты крахмалом, который легко впитывает влагу и набухает. Объем и масса круп при этом увеличивается на 90—100 %. Под действием горячей воды крахмал клейстеризуется. Во избежании образования слипшейся массы крупу промывают холодной водой.
Томат-пасту разбавляют водой в соотношении 1:1. Соль и соевую муку просеивают через сито с ячейками 1,2 мм и используют в сухом виде. Экстракты применяют в виде масляного раствора. Для приготовления масляного раствора расчетный объем экстрактов вносят в бутыль из темного стекла с притертой пробкой, в которую предварительно наливают растительное масло. Масляные экстракты вносят в фарш непосредственно перед перемешиванием компонентов.
Подготовленные составные части паштета смешивают в фаршемешалке, а затем подвергают растиранию и тонкому измельчению (до частиц размером в десятки микрон) и перемешивают в кутте- ре. В результате такой обработки белковые частицы начинают обнаруживать свойства поверхностно-активных веществ, что способствует хорошему эмульгированию жира.
При вторичном измельчении происходит более глубокое разрушение структуры ткани мяса рыб, уменьшение размеров частиц и увеличение их количества, достигается однородность консистенции, обеспечивается связывание мясом такого количества воды, которое необходимо для получения максимального выхода продукции высокого качества.
Установлено, что оптимальная продолжительность тонкого измельчения, после предварительного измельчения в волчке, составляет 4—8 мин, а температура к окончанию процесса измельчения не должна превышать 5—10°С. Процесс перемешивания заключается в равномерном распределении всех составных частей смеси, взятых в соответствии с рецептурой изделия. Его проводят таким образом, чтобы температура смеси к окончанию перемешивания была в пределах 5—10°С. Для этого температура основного сырья и других компонентов должна быть достаточно низкой.
Определяющее влияние на структуру, консистенцию, вкус, запах, сочность и другие показатели готовых изделий оказывает последовательность внесения компонентов при составлении смеси. Для достижения оптимального качества консервов необходимо в измельченное основное сырье сначала вносить овощные добавки, а затем соль. Такая последовательность способствует приданию плотной и сочной консистенции. Для составления смеси используют куттеры.
Полученную паштетную массу загружают в котел-смеситель в предварительно подогретым до температуры 90— 100°С растительным маслом и бланшируют при этой температуре 5—10 мин. Все тщательно перемешивают при подогреве.
В процессе этой обработки происходит тепловая денатурация растворимых белковых веществ, сваривание и гидротермический распад коллагена, изменение экстрактивных веществ и витаминов, отмирание вегетативных форм микроорганизмов. Температура фаршевой массы должна быть не менее 80°С. Готовую паштетную массу фасуют в банки плотно, без пустот. На дно и под крышку банки может быть уложен пергамент. Наполненные банки герметично укупоривают и стерилизуют в автоклавах по рассчитанной формуле стерилизации.
С помощью симплекс-метода были разработаны следующие рецептуры рыбоовощных консервов (табл. 20).
В рецептурах 3,4, 5, вместо перловой и рисовой крупы, в качестве структурообразователя применяли соевую муку и увеличивали количество рыбного фарша. Данное сочетание позволило получить более плотную консистенцию готового продукта. Для улучшения цвета добавляли свеклу, за счет этого цвет продукта изменился с оранжевого на красно-розовый. Для приготовления консервов использовали рецептуры 1, 2, 3,4, 5. Наиболее удачными оказались консервы, приготовленные по рецептуре 5.
Определение природы возникновения в пищевых продуктах особых аромата и вкуса при добавлении коптильных экстрактов является сложным методом. Существенную роль при этом играет то обстоятельство, что трудно установить, что в большей степени влияет на аромат и вкус (сами компоненты или взаимодействие коптильных компонентов с продуктом) и в какой степени каждый из коптильных компонентов влияет на аромат.
Устанавлена математическая зависимость между органолептической оценкой (у) и содержанием данных коптильных экстрактов в продукте (х) в виде линейного уравнения регрессии у = а + bх, в котором а и Ь представляют собой коэффициенты регрессии, определяемые несложными вычислениями. Пользуясь полученным уравнением, адекватно отражающим взаимосвязь между органолептическими оценками и содержанием коптильных экстрактов, определяли необходимое количество этих экстрактов в продукте в соответствии с требуемой степенью проявления вкусовых свойств продукта. Результаты исследований представлены на графике (рис. 37).
Возможность возникновения в продукте при добавлении коптильных экстрактов веществ, которые, обладая отчетливо выраженными запахами, могли бы внести определенный оттенок в общий аромат продукта, вытекает прежде всего из реакции взаимодействия карбонильных соединений экстракта с компонентами продукта, имеющими аминогруппы. Одной из таких реакций является взаимодействие некоторых карбонильных соединений с аминокислотами (деградация аминокислот по Штрекеру), в результате которой аминокислоты расщепляются на альдегиды с числом углеродных атомов меньшим, чем в исходной кислоте, на единицу, углекислый газ и аммиак.
По мнению многих исследователей, образование альдегидов при распаде аминокислот является одним из основных факторов возникновения ароматов в процессе производства различных пищевых продуктов.
К реакции деградации по Штрекеру относят прежде всего реакции взаимодействия α-аминокислот с дикарбонильными соединениями, сопровождающиеся декарбоксилированием и переаминированием:
К карбонильным компонентам дыма, которые могут участвовать в реакциях вышеприведенного типа, следует отнести такие соединения, как глиоксаль, метилглиоксаль, диацетил.
Многие фенольные соединения также вступают в реакции взаимодействия с аминокислотами по Штрекеру. К ним относятся пирокатехин, гидрохинон, пирогаллол и некоторые их производные.
По данным В. И. Курко, метионин, валин, лейцин, фенилаланин, триптофан наиболее активно образуют запахи реакционных смесей. Им уступают аланин, глютаминовая и аспарагиновая кислоты, лизин. Серин, аргинин, глицин, гистидин, тирозин практически не участвуют в образовании запаха при взаимодействии с коптильными компонентами. Органические вещества коптильного дыма весьма активно взаимодействуют с сульфгидрильными группами цистеина и глютатиона, причем реакция взаимодействия интенсивно протекает при температуре 20°С. Наиболее реакционноспособной по сравнению с другими группами органических соединений дыма является фенольная фракция. Фенолы могут взаимодействовать со многими компонентами продукта (аминокислоты, пептиды, белки, экстрактивные вещества), содержащими свободные сульфгидрильные группы.
Взаимодействие свободных аминокислот с коптильными компонентами было изучено И. И. Лапшиным и Т. Г. Родиной.