Копчение рыбы

Копчением называют способ консервирования, при котором происходят насыщение сырья компонентами древесного дыма, удаление из сырья определенного количества влаги, а также изменение белков, вследствие чего рыба становится пригодной для употребления в пищу без предварительной кулинарной обработки.

Сырьем для производства копченой продукции являются многие виды частиковых  вобла, лещ, тарань, рыбец, сом; сельдевых  сельдь, килька, салака; сиговые – муксун, омуль, сиг; осетровые – осетр, севрюга, белуга; лососевые – кета, горбуша, нерка; тресковые – кефаль, скумбрия, ставрида, угорь.

В настоящее время копчение рыбы постепенно теряет значение как метод консервирования пищевых продуктов и превращается в способ улучшения их качества.

Основным методом копчения является дымовое копчение. Бездымное копчение – обработка коптильными препаратами – осуществляется либо путем погружения рыбы в раствор коптильной жидкости с последующей термической обработкой, либо в процессе термической обработки средой из мелкодиспергированной или парообразной коптильной жидкости.

Разновидностью методов копчения является электрокопчение, основанное на ионизации частиц коптильной среды в электростатическом поле высокого напряжения. Достоинство этого метода  высокая скорость оседания капельно-жидкой фазы коптильной среды на продукт, что способствует сокращению процесса обработки рыбы.

Дымовое (естественное) копчение по температурному режиму процесса термической обработки подразделяется на холодное, горячее и полугорячее.

При холодном копчении термическая обработка поддерживается в пределах 2032 С (максимальная температура 35 С) в зависимости от химического состава рыбы. Горячее копчение рыбы ведется в интервалах температур 80170 С. Полугорячее копчение – это обработка рыбы при температуре дыма в пределах от 40 до 80 С. Полугорячим способом обрабатывают мелкие виды рыб (тюлька, хамса, килька).

Свойства коптильного дыма в значительной степени определяют качество готовой продукции.

Дым – типичный аэрозоль, образующийся в результате частичной кон-денсации газообразных продуктов термического разложения различных древесных материалов. Дым состоит из двух частей: капельно-жидкой фазы (дисперсной) и газа (дисперсионная среда). В капельно-жидкой фазе содержатся крупные частицы смолы, сажи и летучей сажи.

Технологические свойства дыма зависят от его химического состава и прежде всего от степени насыщения ароматическими веществами. При копчении компоненты дыма попадают в продукт и обеспечивают его консервацию, ароматизацию и нужную окраску. В процессе копчения участвует более 200 химических соединений. Основными из них в формировании вкуса и аромата являются компоненты фенольной группы, карбонильные соединения (альдегиды, кетоны), кислоты, производные фурана, лактонов, полициклических ароматических углеводородов, спиртов и эфиров. Наиболее полно изучена роль трех органических веществ: фенолов, кислот и карбонильных соединений. Фенольные соединения дыма способствуют в основном формированию аромата и вкуса копчености у продукта.

Способность к приобретению окраски, вкуса и аромата копченого продукта в немалой степени зависит от состояния сырья, его физических и биологических особенностей, а также от условий обработки. Наличие большого количества влаги в продукте способствует восприятию аро- мата копчения, а содержание большого количества жира маскирует это явление.

При обработке дымом в продукт попадают канцерогенные вещества  это полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и нитрозамины (НА). Особенно в больших количествах 3,4-бензопирен (ПАУ) накапливается в рыбе горячего копчения, чему способствует высокая температура дыма. Количество проникающих в продукт ПАУ зависит от метода генерации дыма, формы использования дыма, продолжительности и температуры процесса копчения.

Концентрация ПАУ в копченых продуктах составляет от 1 до 58 мкг/кг, а нитрозаминов – 25 мкг/кг.

Химический состав дыма зависит от многих факторов, среди которых наиболее существенными являются: температура дымообразования, способ генерации, вид древесины и дисперсный состав, влажность древесины, доступ воздуха в зону дымообразования, транспортировка дыма.

Максимальная интенсивность выделения дыма наблюдается при температуре 550650 С. При более высоких температурах, так же, как и при более низких, содержание фенолов, кислот и карбонильных соединений в дыме заметно сокращается. Необходимая температура дыма обеспечивается изменением подачи воздуха в зону горения. С увеличением подачи воздуха температура возрастает, и наоборот, ограничение подачи воздуха приводит к понижению температуры.

Наиболее пригодны для копчения рыбы лиственные твердые породы деревьев: дуб, орешник, клен, ольха, бук, береза без коры, ясень, тополь, осина, содержащие наименьшее количество смолистых веществ. Деревья хвойных пород использовать не рекомендуется из-за повышенного содержания смолистых веществ, придающих продукту горьковатый вкус и вызывающих потемнение его окраски. Хвойные опилки применяют после сушки на воздухе в течение 26 мес или после их смешивания в определенной пропорции с опилками древесины других пород.

Для копчения применяют полусухую древесину, содержащую 2535 % влаги, при большей влажности опилок в дыме содержится меньше фенолов, больше сажи и канцерогенных веществ, продукт имеет плохой (грязный) вид. Поэтому влажную (мокрую) древесину подсушивают.

На образование дыма влияет степень измельчения древесины. При сжигании дров образуется в 56 раз больше дыма, чем при сжигании опилок. Однако дыма при сжигании опилок образуется в 56 раз меньше, чем при сжигании дров, и в нем находится во столько же раз меньше 3,4бен-зопирена, который содержится в основном в смоле.

Дым обладает бактерицидными свойствами, хотя его действие невелико. При горячем копчении погибает 99 %, а при холодном  47 % от первоначального количества микроорганизмов, но при хранении копченую рыбу легко поражают плесневые грибы.

С повышением влажности бактерицидные свойства дыма возрастают, это же наблюдается и с увеличением густоты дыма.

Копчение повышает устойчивость жира рыбы к воздействию кислорода воздуха благодаря веществам дыма, обладающим антиокислительным действием.

Высушивающая способность дыма зависит от температуры и относительной влажности воздуха, входящего в его состав. Чем выше температура дыма, тем больше его влагоемкость, тем больше влаги извлекается из рыбы. При относительной влажности 7580 % извлечение влаги из рыбы практически прекращается.

Чем больше плотность дыма, тем быстрее протекает процесс копчения, но слишком густой и плотный дым придает поверхности рыбы тусклую темно-коричневую окраску и кисловато-горький вкус из-за повышенного содержания смолистых веществ.

Таким образом, для получения рыбы высокого качества необходимо регулировать подачу воздуха, количество и качество топлива, чтобы получить дым необходимой плотности и температуры.

При копчении происходят естественные изменения в рыбе: физические, гистологические и химические, приводящие к образованию специфических качеств продукта – аромата, вкуса, внешнего вида, консистенции.

Вследствие удаления влаги происходит потеря массы сырья, которая зависит от температуры и скорости движения дыма.

Вследствие подсыхания поверхностный слой кожы уплотняется, а дерма набухает и отслаивается от мышц. Мышечная ткань разрыхляется, создаются условия для перераспределения жира в теле рыбы. Подкожная клетчатка, септы и перемидий желатинизируются в результате перехода коллагена в глютин.

Изменяется цвет рыбы, при копчении происходит дубление поверхности рыбы под действием формальдегида и уксусного альдегида, в результате чего белки поверхностных слоев рыбы приобретают повышенную стойкость к нагреванию, химическим и ферментативным воздействиям, увеличивается их прочность.

При холодном копчении химические и гистологические изменения аналогичны изменениям, протекающим при посоле и в процессе сушки рыбы, но выражены более отчетливо. Специфические органолептические свойства рыбы холодного копчения обусловлены ферментативными процессами, режимом копчения и качеством дыма.

Запах копчености рыба приобретает в результате оседания на ее поверхности фенолов, альдегидов, кетонов и других веществ, обладающих пряным ароматом.

Холодное копчение – это обработка рыбы дымом при низкой температуре – до 40 С. Сырьем для холодного копчения является свежая, мороженая и соленая рыба. Лучший продукт вырабатывают из рыбы жирной и средней жирности специального посола (полуфабрикат с содержанием соли 810 %), не требующей длительного отмачивания. Но чаще всего используют соленую рыбу 1-го и 2-го сортов после длительного отмачивания. Лучшая продукция получается из рыб семейства карповых (лещ, вобла, чехонь, тарань и др.), кефалевых, сельдевых, лососевых, сиговых, сома, морского окуня. Из тощей рыбы (треска, пикша, морской карась и др.), получается продукт невысокого качества.

Технологический процесс холодного копчения свежей и соленой рыбы представлен на сх. 8.

Процессы размораживания и посола рыбы обычно совмещены и проводятся в посольных ваннах, оборудованных барботерами для подачи острого пара во время размораживания и рассольными батареями для охлаждения рыбы во время посола.

Рыба размораживается в крепком тузлуке в течение 46 ч до температуры 0 С, после чего подача пара прекращается, и начинается посол при температуре не выше 5 С, посол заканчивается при достижении солености рыбы 67 %.

При посоле рыбы, замороженной в блоках, на дно посолочно-дефро-стационной ванны насыпают слой соли высотой 56 см, укладывают блоки рыбы, затем – соль до заполнения ванны, заливают рыбу крепким тузлуком. В начале процесса температура тузлука бывает –2 С, затем повышается до 89 С. При таком режиме рыба высаливается до 57 % за 67 сут. Тузлук сливают, рыбу оставляют на сутки для выравнивания солености, после чего ее промывают, накалывают, подсушивают, коптят.

Если посол не совмещается с размораживанием, то рыбу солят сухим, мокрым или смешанным способами. Чаще всего используют смешанный способ посола с добавлением льда.

Разделка рыбы производится в зависимости от ее вида, размера и цели использования. Мелкую рыбу, как правило, не разделывают.

После разделки рыбу моют, отмачивают. Отмачивание необходимо для снижения ее солености и опреснения поверхности во избежание появления рапы. Для рыбы 1-го сорта содержание соли должно быть 2,07,5 %, для рыбы 2-го сорта 610 %. Рыбу специального посола отмачивают не более 2 ч и тщательно промывают в пресной воде. Отмачивание производят в ваннах, при этом происходит перераспределение соли внутри рыбы, в результате чего соленость ее внутренних слоев снижается. Соотношение рыбы и опреснителя при отмачивании навалом 1:2, на клетях в бассейнах  1:6, опресняющая жидкость в ваннах должна быть свежей. При отмачивании происходит частичное извлечение органических веществ из мяса рыбы; потери азотистых веществ составляют 3,514,0 %; мясо рыбы набухает; наблюдается увеличение массы на 710 % у тощих рыб, на 26 % у жирных рыб. Применяют отмачивание водное, тузлучное, смешанное, а по способу применения  проточное, непроточное и комбинированное.

Для нанизывания рыбы используют шесты (рейки), рыбу накалывают на крючки через глаза, затылочную кость или хвостовую часть.

Приемка и сортировка

Мороженая рыба рыба

Размораживание

Разделка

Разделка

Промывка

Посол

Отмачивание или промывка

Выравнивание

Наколка или обвязка

Подсушка или провяливание

Копчение

Охлаждение

Сортировка и упаковка

Схема 8. Технологический процесс холодного копчения свежей и соленой рыбы

Крупную и среднюю рыбу нанизывают на шпагат и подвешивают за петли, мелкую рыбу можно нанизывать по несколько штук, но так, чтобы они не соприкасались друг с другом. У некоторых крупных видов рыбы в брюшную полость вставляют шпонки-распорки для лучшего прокапчивания.

Перед копчением рыбу обязательно подсушивают для удаления излишней поверхностной влаги и подготовки ее поверхности к осаждению дыма.

Потери массы при подсушке составляют в естественных условиях 1116 %, в искусственных 1822 %. Подсушку считают законченной, когда содержание влаги в рыбе достигает 6268 %.

Коптят рыбу в камерах разных конструкций. Копчение продолжается от 40 до 120 ч. Температура копчения зависит от строения мяса рыбы, способа ее разделки и содержания жира в мясе рыбы. Лососевые и сиговые рыбы очень чувствительны к действию высоких температур, поэтому их коптят при температуре дыма 1820 С, а жирную сельдь – при температуре 2030 С. Более высокая температура снижает качество рыбы, появляются скисание, подпаривание, натеки жира. Частиковые рыбы имеют менее нежное мясо, поэтому их коптят при температуре 2830 С.

После копчения рыбу охлаждают при температуре воздуха 1015 С и упаковывают в картонные короба или оборотную тару, деревянные ящики. Хранят рыбу холодного копчения при температуре 0 С и относительной влажности воздуха 7580 %, жирную рыбу – в течение 1 мес, остальные ви- ды  2 мес. В рыбе холодного копчения 1-го сорта содержание соли долж-но быть от 5 до 12 %, влаги 4253 %, в рыбе 2-го сорта содержание соли – от 5 до 14 %, влаги от 42 до 53 %.

Горячее копчение  это обработка рыбы дымом при температуре выше 80 С. При горячем копчении единственным консервирующим фактором является дым, нагретый до температуры 80170 С, который оказывает стерилизующее действие. Незначительный посол и подсушка консервирующего действия не оказывают.

Сырьем для горячего копчения является свежая и мороженая рыба 1-го сорта, рыба с небольшими механическими повреждениями, легким пожелтением у осетровых (2-й сорт). Лучший продукт при горячем копчении получают из рыб жирных и средней жирности (сельдь, сом, севрюга, осетр, угорь, лещ, сазан и др.), используют также треску, морского окуня, карася, салаку, корюшку, жерех и океанические рыбы.

Технологический процесс производства рыбы горячего копчения представлен на сх. 9.

Приемка и сортировка

Размораживание

Совмещенные размораживние и посол

Разделка

Разделка и зачистка

Промывка

Посол

Ополаскивание

Навеска на рейки

Прошивка, обвязка или наколка

Ополаскивание

Навеска на рейки

Подсушка и проварка

Копчение

Охлаждение

Сортировка и упаковка

Схема 9. Технологический процесс горячего копчения рыбы

После приемки и сортировки рыбу размораживают контактным совме-щенным способом (с посолом) либо с барботированием для ускорения про-цесса, либо на воздухе, затем разделывают, моют и солят: осетровые и трес-ковые  сухим способом, остальные  в тузлуках плотностью 1,141,18 г/см³. После посола рыбу моют в воде. В копченой рыбе содержание соли не должно превышать 3 %.

Разделывают в основном крупную рыбу в зависимости от вида и назначения на куски массой не менее 2,5 кг. Затем рыбу прошивают шпагатом или обвязывают, а мелкую накалывают на прутки через глаза, через жаберные крышки, затылочную кость или под плечевые кости и навешивают на рейки рам или клетей.

Процесс горячего копчения подразделяют на три стадии: подсушивание, пропекание (проварка) и собственно копчение.

Просушивание рыбы производят при открытых дымоходах и поддувалах при температуре 6580 С в течение 1530 мин, при этом должно быть удалено около 25 % воды, содержащейся в рыбе. Время подсушки , необходимое для удаления заданного количества воды из сырья, можно определить по уравнению

,

где w_р  равновесная влажность продукта; w₁  влажность сырья в начале процесса; w₂  влажность готового продукта; K  коэффициент сушки.

Коэффициент сушки K экспериментально определен для горячего коп-чения сельди

,

где V  скорость движения воздуха; С_g  содержание жира в рыбе; t_с  температура воздуха;   относительная влажность воздуха.

При подсушивании происходит свертывание белка в поверхностном слое мяса рыбы, уменьшающее испарение влаги с внутренних слоев, увеличиваются плотность и прочность рыбы, что предотвращает ее падение с реек или прутков, создаются условия для оседания дыма. Мокрую рыбу подсушивать нельзя, так как образуются разрывы кожи.

Температура подсушивания выше 80 С снижает качество продукта, его сочность уменьшается, а потери жира увеличиваются. При температуре ниже 65 С процесс подсушивания замедляется. Подсушку заканчивают, когда поверхность рыбы становится суховатой, а жабры подсохшими, но не покоробившимися.

Пропекание проводят при закрытых дверях и шиберах при температуре 110140 С в течение 1545 мин в зависимости от размера рыбы, свойств ее мяса, относительной влажности и температуры воздуха; мясо рыбы должно свободно отделяться от костей.

Собственно копчение проводится при закрытых поддувалах и дымоходах при температуре 100120 С и интенсивной подаче дыма в течение 3090 мин. Продолжительность собственно копчения зависит от вида рыбы, состояния ее поверхности, температуры, относительной влажности и концентрации дыма в коптильной камере, температура внутри тела рыбы должна быть 8085 С. Высокая температура в сочетании с антисептическим действием дыма в значительной мере, а иногда и полностью, уничтожает микрофлору на поверхности и в мясе рыбы.

После окончания копчения рыбу сразу же охлаждают. От скорости охлаждения зависят вкус и качество готовой продукции. При охлаждении рыба подсушивается, подкожный жир закрепляется, уменьшаются технологические потери, которые при охлаждении составляют 13 %. Целесообразнее последовательное охлаждение: вначале наружным воздухом, а затем с помощью холодильной установки до температуры 812 С. Влажность охлажденной рыбы должна быть не более 7071 %.

После охлаждения и сортировки рыбы по качеству и размерам производят ее упаковку в инвентарную тару или деревянные ящики.

Срок реализации рыбы горячего копчения 72 ч с момента ее изготовления. Упакованный продукт хранят не более двух суток при температуре 0...2 С и относительной влажности 7580 %.

Для увеличения срока хранения рыбу горячего копчения замораживают при температуре 30...35 С с предварительным охлаждением. Хранят мороженую копченую рыбу при температуре 18 С в течение 23 месяцев. Чаще всего замораживают мелкую рыбу горячего копчения.

Для полугорячего копчения используют мороженую рыбу, полуфабрикат специального посола (соленость 5 %) и полуфабрикат соленостью до 10 %, предварительно отмоченный, чаще всего используют мелкую сельдь и кильку.

Копчение проводится в обычных коптильных камерах. Подготовленную рыбу подсушивают при открытых дымоходах при температуре 1820 С в течение 1,52,0 ч, затем повышают температуру до 80 С, копчение заканчивают, когда мясо рыбы проварится, а ее поверхность приобретет золотистую окраску. Процесс длится около 4 ч.

После копчения рыбу охлаждают, сортируют и упаковывают в деревянные ящики и коробки. Содержание соли в готовом продукте не более 10 %.

При электрокопчении продолжительность цикла сокращается в 810 раз по сравнению с обычным способом, уменьшаются технологические потери, увеличивается выход готовой продукции, весь процесс механизирован и идет непрерывно.

В основе электрокопчения лежит электростатическое осаждение дыма на поверхности рыбы. Подаваемый в коптильный аппарат постоянный электрический ток высокого напряжения ионизирует газы дисперсионной среды, заряжает и переносит частицы дисперсной фазы, которые под влиянием большой разности потенциалов приобретают направленное движение и с большой скоростью осаждаются на поверхности рыбы, имеющей противоположный заряд.

Электрокопчение осуществляется на установках трех типов: вертикальных (башенных), горизонтальных (тоннельных) и полувертикальных.

Посол, выравнивание солености и промывку рыбы перед электрокопчением проводят так же, как и перед обычным копчением. Подсушивают рыбу при температуре 4060 С инфракрасными лучами, которые ускоряют процесс нагрева и обезвоживания продукта. Процесс подсушки продолжается 45 мин.

Копчение происходит под воздействием постоянного тока высокого напряжения в течение 36 мин. После копчения рыба имеет липкую, мажущуюся поверхность. Для закрепления поверхностного слоя рыбу облучают инфракрасными лучами, при этом она равномерно проваривается в течение 47 мин токами высокой частоты (1550 мГц) и частично подсушивается. Качество такой рыбы несколько отличается от качества рыбы горячего копчения более нежной консистенцией и хорошим цветом.

Бездымное копчение сокращает процесс примерно на 25 %, а технологические потери – на 14 %, так как рыба получается более сочной, но запах копчености выражен слабее, и рыба имеет темный цвет. Для бездымного копчения применяют коптильные препараты, их получают при пиролизе древесины. Известны коптильные препараты двух видов – МИНХ и “Вахтоль”. Они не содержат канцерогенных веществ, обладают антиокислительными и бактерицидными свойствами. Коптильный препарат МИНХ представляет собой жидкость грязно-коричневого цвета с резким запахом смолы и дегтя, плотностью 1,31 г/см³. В нем содержатся, %: глюкоза – 21, летучие кислоты  3,5, фенолы  5,7, нерастворимые смолы  7,0. Коптильный препарат “Вахтоль” представляет собой прозрачную жидкость от желтого до светло-коричневого цвета плотностью 1,011,03 г/см³, содержащую 2,05,0 % летучих кислот, 0,21,0 % фенолов.

Используют коптильные препараты производства США, Израиля и других стран.

При горячем копчении с применением коптильных препаратов их вно-сят при посоле рыбы в тузлук (разведение с водой 1:71:8) в количестве, за-висящем от окраски кожного покрова рыбы, например для хека, скумбрии добавляют 2 % препарата к массе тузлука; для трески, пикши, леща – 5 %.

После обработки коптильной жидкостью рыба, навешенная на клети, направляется для подсушивания при температуре 110120 С и проварки при температуре 140170 С. Сельдь и скумбрию проваривают при температуре 100125 С. Продолжительность процесса зависит от вида рыбы, ее размеров, обработки. Собственно копчение исключается, процесс в целом сокращается в 22,5 раза.

При холодном бездымном копчении все технологические операции по подготовке рыбы до посола проводятся как обычно. Коптильный препарат применяют при посоле или отмачивании рыбы, количество коптильной жидкости составляет 2 %. Подготовленную рыбу погружают в коптильную жидкость на 520 мин, перед погружением рыбу подсушивают в течение 160180 мин. После обработки коптильной жидкостью рыбу подсушивают при температуре 2028 С, относительной влажности 4547 % и скорости движения воздуха 0,30,6 м/с в течение 1246 ч в зависимости от вида, размера, способа обработки рыбы. При скорости движения 23 м/с продолжительность подсушки сокращается, например для сельди  до 45 ч. При необходимости применяют дополнительное подкапчивание.