СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЯЛЕНОЙ РЫБЫ

Название	СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЯЛЕНОЙ РЫБЫ
Разработчик (Авторы)	Ершов Михаил Александрович, Ершов Александр Михайлович, Селяков Илья Юрьевич, Глазунов Юрий Трофимович, Похольченко Вячеслав Александрович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2584442
Дата регистрации	20.05.2016
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ")
Область применения (класс МПК)	A23B 4/00 (2006.01) A23B 4/03 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в производстве вяленой рыбной продукции.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от указанных выше недостатков.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении качества выпускаемой продукции за счет снижения дефектов внешнего вида, снижении затрат электрической энергии.

Для достижения указанного технического результата производство вяленой рыбы осуществляют следующим способом. Мороженую рыбу размораживают в чистой проточной или сменяемой воде температурой не выше 20°C или на воздухе при температуре не выше 20°C. Соотношение массы рыбы и воды не менее 1:2. Размораживание заканчивают по достижении температуры в толще тела рыбы от минус 2 до 0°C. Размороженную на воздухе рыбу промывают чистой проточной или часто сменяемой водой температурой не выше 15°C. Рыбу, размороженную в воде, не моют. Для вяления используют рыбу в разделанном и неразделанном виде. После разделки рыбу тщательно промывают чистой водой температурой не выше 15°C и дают воде стечь. Посол рыбы осуществляют смешанным без охлаждения или с охлаждением или тузлучным способами до достижения заданной массы соли в мясе рыбы. Выгруженную из посольной емкости рыбу тщательно промывают в чистом солевом растворе плотностью 1,14-1,16 г/куб. см до полного удаления кристаллов соли и загрязнений. Посоленную в солевом растворе мелкую рыбу ополаскивают чистой пресной водой. Для вяления рыбу нанизывают на металлические прутки (шомпола) или раскладывают на решета (сетки). Перед направлением на вяление рыбу ополаскивают чистой водой. После ополаскивания водой перед загрузкой в сушильную камеру рыбу выдерживают для стекания излишней воды. После загрузки рыбы в сушильную камеру или печь устанавливают режим процесса обезвоживания. В зависимости от вида рыбы обезвоживание происходит при температуре теплоносителя (воздуха) от 18 до 33°C, относительной его влажности от 30 до 60% и скорости движения от 2 до 3 м/с. В первые 10-15 мин для интенсификации подсушивания производят обезвоживание полуфабриката при температуре основного процесса (от 18 до 33°C) и скорости теплоносителя от 3 до 6 м/с до потерь массы полуфабриката от 3 до 4%. Далее в течение процесса вяления поддерживают скорость движения теплоносителя от 2 до 3 м/с. В течение процесса подсушки и вяления обеспечивают рециркуляцию сушильного агента в сушильной камере (печи). Процесс рециркуляции осуществляют следующим образом. Теплоноситель, который прошел через сушильную камеру, где произошла отдача тепла объекту обезвоживания и поглощение части испарившейся влаги, движется к выходу из камеры. На выходе из камеры часть теплоносителя отводится в атмосферу, а большая часть направляется в камеру смешения. В камере смешения отработанный теплоноситель смешивается с частью свежего воздуха. Свежий воздух подается в количестве, равном утилизированному в атмосферу. Далее смешанный воздух подогревается с помощью трубчатых электронагревателей и направляется в сушильную камеру. Количество циркулирующего теплоносителя в камере должно от 3 до 6 раз превышать количество поступающего для смешивания свежего воздуха.

Процесс вяления по предлагаемому способу состоит (фиг.1) из непрерывной начальной фазы T_n и комбинированных периодов T₁, T₂, …, T_i. Количество комбинированных периодов зависит от требуемой конечной влажности готовой вяленой продукции. Продолжительность непрерывной начальной фазы τ_Tn составляет от 3 до 8 часов.

Ориентиром для начала применения комбинированных периодов может служить вторая критическая точка K₂, возникающая на кривой кинетики обезвоживания вследствие возрастания энергии связи влаги с материалом, что выражается в существенном замедлении скорости обезвоживания. Критические точки на кривой кинетики обезвоживания возникают при окончании преимущественного удаления влаги с меньшей энергией связи с материалом и началом удаления влаги с большей энергией связи. Вторая критическая точка возникает в зоне удаления из рыбы микрокапиллярной влаги. По мере обезвоживания микрокапилляры уменьшаются в размере (Технология рыбы и рыбных продуктов: учебник для вузов / [Артюхова С.А. и др.]; под ред. А.М. Ершова. - [2-е изд.]. - М.: Колос, 2010. - 1064 с.), следовательно, увеличивается энергия связи воды в микрокапиллярах. После критической точки K₂ влага удаляется более медленно. Вторая критическая точка K₂ соответствует влажности на сухое вещество на кривой кинетики обезвоживания. Значения находят по формуле (Технология рыбы и рыбных продуктов: учебник для вузов / [Артюхова С.А. и др.]; под ред. А.М. Ершова. - [2-е изд.]. - М.: Колос, 2010. - 1064 с.):

где - начальная влажность рыбы на сухое вещество, %.

Продолжительность непрерывной начальной фазы τ_Tn может быть найдена из экспериментальной кривой кинетики обезвоживания, проецированием точки K₂ на ось абсцисс. Полученное значение может быть увеличено на величину до 4 часов.

Необходимую продолжительность непрерывной начальной фазы τ_Tn, часы, рассчитывают по формуле:

где τ₂ - продолжительность обезвоживания от начала процесса до точки K₂, часы;

K_рел - эмпирический коэффициент, значение K_рел выбирают в диапазоне от 0 до 4 часов. При начальной отработке технологических режимов вяления выбирают максимальные значения K_рел.

После непрерывной начальной фазы T_n весь процесс разбивают на равные по продолжительности промежутки - комбинированные периоды T₁, T₂, …, T_i. T₁ - первый период, T₂ - второй период, T_i - заключительный период. Продолжительность комбинированного периода T составляет от 2 до 6 часов. Для мелкой рыбы и филе значение T составляет от 2 до 4 часов, для крупной рыбы - от 4 до 6 час. В свою очередь, каждый комбинированный период состоит из фазы сушки T_O1, T_O2, …, T_Oi и фазы релаксации влаги Т_R1, T_R2, …, T_Ri. Продолжительность фазы релаксации первого периода T_R1 принимают от 5 до 10% продолжительности комбинированного периода T. Продолжительность фазы релаксации заключительного периода T_Ri принимают от 20 до 40% продолжительности комбинированного периода Т. Постепенное увеличение длительности фазы релаксации от T_R1 до T_Ri осуществляют по линейной зависимости. Постепенное увеличение фазы релаксации и сокращение фазы сушки в комбинированном периоде графически представлено на фиг. 1. Постепенное увеличение фазы релаксации с течением времени процесса вяления связано с существенными потерями влаги поверхностного слоя рыбы и снижением его влагопроводных свойств (Элементы теории «пунктирного» обезвоживания в процессах холодного копчения и вяления рыбы / Ю.Т. Глазунов [и др.] // Вестник МГТУ: труды Мурман. гос. техн. ун-та. - Мурманск, 2012. - Т. 15, №1. - С. 15-20).

Для восстановления влагопроводных свойств поверхностного слоя по мере обезвоживания требуется все больше времени, поэтому длительность фазы релаксации увеличивается. Во время релаксации выключают нагревательные элементы, устанавливают скорость движения теплоносителя в установке от 0,5 до 1 м/с. В сушильную камеру подают воздух более низкой температуры (на величину от 3 до 10°C менее, чем в сушильной камере) и более высокой относительной влажности, чем теплоноситель (на величину от 5 до 30% более, чем в сушильной камере). Для этой цели используют цеховой воздух. Обеспечивают скорость движения теплоносителя в камере от 0,5 до 1 м/с. Количество циркулирующего теплоносителя в камере во время релаксации в 1,5-2,5 раза должно превышать количество поступающего для смешивания свежего воздуха. Во время релаксации происходит постепенное снижение температуры циркулирующего в камере теплоносителя на величину от 3 до 8°C.

Во время фазы релаксации необходимо обеспечить условия для перераспределения влаги внутри объекта обезвоживания. Для этого необходимо ограничить перенос влаги с поверхности материала в среду сушильной камеры.

Скорость сушильного агента влияет на процесс тепло- и массобмена, поэтому ее ограничивают, чтобы обеспечить условия для перераспределения влаги внутри объекта обезвоживания. Значение скорости сушильного агента 0,5-1,0 м/с достаточно, чтобы в течение релаксации обеспечить нужную циркуляцию теплоносителя и создать среду с низкой температурой и высокой относительной влажностью. При этом данная скорость циркуляции не будет оказывать значительного влияния на обезвоживание объекта.

Предлагаемый способ вяления позволяет сократить затраты электрической энергии при производстве вяленой рыбы на 15-20% без увеличения длительности процесса в сравнении с непрерывным процессом вяления, т.е. процессом вяления, при котором не осуществляют перерывы для перераспределения влаги в толще мяса рыбы. Повысить качество выпускаемой продукции за счет снижения явлений деформации в тканях рыбы в результате применения релаксации. Увеличить ресурс коптильно-сушильных установок за счет более рационального использования теплоносителя, достигаемого за счет циркуляции теплоносителя. Данный способ не требует существенных технических изменений в традиционном технологическом процессе.

Предлагаемый способ производства вяленой рыбы иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-14.

На фиг. 1 показано изменение температуры теплоносителя в сушильной камере при вялении рыбы по предлагаемому способу, на фиг. 2 представлены параметры фаз сушки и фаз релаксации для примера 1, фиг. 3 - кривые кинетики обезвоживания спинки путассу для непрерывного и предлагаемого способов, фиг. 4 - готовая продукция, полученная по непрерывному способу, фиг. 5 - готовая продукция, полученная предлагаемым способом, фиг. 6 - изменение температуры теплоносителя в сушильной камере при вялении сайки (пример 2), фиг. 7 - параметры фаз сушки и фаз релаксации комбинированных периодов для примера 2, фиг. 8 - кривые кинетики обезвоживания сайки по непрерывному способу и по предлагаемому способу, фиг. 9 - параметры фаз сушки и фаз релаксации комбинированных периодов для примера 3, фиг. 10 - изменение температуры теплоносителя в сушильной камере при вялении скумбрии (пример 3), фиг. 11 - кривые кинетики обезвоживания скумбрии по непрерывному способу и предлагаемому способу, на фиг. 12 приведены параметры фаз обезвоживания и фаз релаксации комбинированных режимов Т₁-Т₁₇ примера 4, на фиг. 13 - параметры фаз обезвоживания и релаксации комбинированных режимов T₁₈-Т₂₉ примера 4, на фиг. 14 представлены кривые обезвоживания камбалы-ерша для непрерывного процесса и по предлагаемому способу.

Формула изобретения

1. Способ производства вяленой рыбы, основанный на использовании циркуляции теплоносителя в сушильной камере, характеризующийся тем, что подготовленную рыбу солят, промывают солевым раствором, ополаскивают водой, выдерживают для стекания излишней воды, осуществляют подсушку в течение 10-15 мин при температуре, равной температуре основного процесса 18-33°С, и скорости теплоносителя от 3 до 6 м/с, затем при скорости теплоносителя 2-3 м/с проводят основной процесс, включающий непрерывную начальную фазу продолжительностью от 3 до 8 час и равные по продолжительности комбинированные периоды T_i, количество которых зависит от требуемой конечной влажности готовой вяленой рыбы, причем каждый комбинированный период T_i состоит из фазы сушки T_oi и фазы релаксации T_ri, при этом продолжительность фазы релаксации увеличивают от первого комбинированного периода к последнему комбинированному периоду, а продолжительность фазы сушки соответственно уменьшают от первого к последнему комбинированному периоду, во время фазы релаксации нагревательные приборы выключают, скорость теплоносителя уменьшают до 0,5-1,0 м/с и подают в камеру воздух с температурой на 3-10°С ниже и с относительной влажностью на 5-30% выше.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что началом комбинированного периода служит вторая критическая точка К₂, которая соответствует влажности на сухое вещество на кривой кинетики обезвоживания и которую находят по формуле:

где - начальная влажность рыбы на сухое вещество, %.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что продолжительность одного комбинированного периода составляет от 2 до 6 час, для мелкой рыбы она составляет 2-4 час, для крупной рыбы - 4-6 час.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что продолжительность непрерывной начальной фазы обезвоживания τ_Tn рассчитывают по формуле:

τ₂ - продолжительность обезвоживания от начала процесса до точки К₂, часы;
K_рел - эмпирический коэффициент, его значение выбирают в диапазоне от 0 до 4 час, при начальной отработке технологических режимов обезвоживания выбирают максимальные значения K_рел.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что продолжительность фазы релаксации первого комбинированного периода составляет 5-10% от продолжительности комбинированного периода, а продолжительность заключительной фазы релаксации 20-40% от продолжительности комбинированного периода,

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в течение подсушки и основного процесса осуществляют рециркуляцию теплоносителя.

Изобретение "СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЯЛЕНОЙ РЫБЫ" (Ершов Михаил Александрович, Ершов Александр Михайлович, Селяков Илья Юрьевич, Глазунов Юрий Трофимович, Похольченко Вячеслав Александрович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога