TECHNOLOGY OF PROTEIN FISH CONCENTRATE PRODUCTION
Keywords:
Fish raw material, Atherina pontica, mince, drying, kineticsAbstract
This article presents the results of research focused on developing a production technology for protein fish concentrate from Black Sea sand smelt (Atherina pontica), a widely available and nutritionally valuable small pelagic species in the Black Sea basin. The relevance of the study lies in addressing the need to enhance Ukraine’s food security by ensuring the rational and efficient utilization of domestic aquatic bioresources, particularly underutilized fish raw materials. The study involved an analysis of the physico-chemical composition of the raw material, including moisture, protein, and ash content, determined in accordance with national standards.
A step-by-step technological scheme for producing fish concentrate is proposed, consisting of three subsystems: raw material preparation (defrosting, mechanical processing, gutting, washing, and mincing), drying (at 50, 70, and 100 °C), and final processing (grinding, sieving, pasteurization, and packaging). The drying kinetics were studied, and the influence of temperature regimes on moisture loss rate, residual protein content, and the sensory and technological qualities of the finished product was assessed. It was found that drying at 70 °C is optimal in terms of energy efficiency and preservation of protein functionality.
The rehydration properties of the dried product were evaluated at different water temperatures. It was shown that concentrates dried at 50 and 70 °C exhibited higher water absorption coefficients than those dried at 100 °C, which is attributed to a lower degree of protein denaturation at lower drying temperatures. These findings highlight the potential of using Black Sea sand smelt as a high-protein ingredient in culinary and foodservice applications.
Thus, the developed technology enables effective utilization of low-value fish raw materials, expands the range of protein-rich food products, reduces waste, and enhances the nutritional value of dishes based on natural protein components.
Downloads
References
1. Кравченко, М. Ф., Данилюк, І. П. (2017). Перспективи використання атерини чорноморської в технологіях кулінарної продукції. Харчова промисловість : зб. наук. пр. НУХТ. 21, с. 27–32
Kravchenko, M. F., & Danylyuk, I. P. (2017). Perspektyvy vykorystannia ateryny chornomorskoi v tekhnolohiiakh kulinarnoi produktsii [Prospects for the use of Black Sea atherina in culinary product technologies]. Kharchova promyslovist: Zbirnyk naukovykh prats NUHT, 21, s. 27–32.
2. Деркач, Л. І., Бондар, О. А. (2021). Технологічні аспекти переробки маловикористовуваних видів риб у функціональні продукти. Харчова промисловість, 18(2), с. 45–49.
Derkach, L. I., & Bondar, O. A. (2021). Tekhnolohichni aspekty pererobky malovykorystovuvanykh vydiv ryb u funktsionalni produkty [Technological aspects of underutilized fish species processing into functional products]. Kharchova promyslovist, 18(2), s. 45–49.
3. Ковальчук, В. О., Тищенко, Н. С. (2020). Технологія комплексної переробки вторинної рибної сировини. Вісник Національного університету харчових технологій, 26(4), с. 71–77.
Kovalchuk, V. O., & Tyshchenko, N. S. (2020). Tekhnolohiia kompleksnoi pererobky vtorynnoi rybnoi syrovyny [Technology of complex processing of secondary fish raw materials]. Visnyk NUKhT, 26(4), s. 71–77.
4. Степаненко, С. В., Рибак, Т. В. (2019). Перспективи використання дрібної риби у виробництві харчових концентратів. Продовольча індустрія АПК, 5, с. 22–26.
Stepanenko, S. V., & Rybak, T. V. (2019). Perspektyvy vykorystannia dribnoi ryby u vyrobnytstvi kharchovykh kontsentrativ [Prospects for the use of small fish in the production of food concentrates]. Prodovolcha industriia APK, 5, s. 22–26.
5. Бойко, І. М., Василенко, П. І. (2018). Технологія сушених рибних продуктів як спосіб збереження харчової цінності. Наукові праці ОНАХТ, 2(63), с. 134–138.
Boiko, I. M., & Vasylenko, P. I. (2018). Tekhnolohiia sushenykh rybnykh produktiv yak sposib zberezhennia kharchovoi tsinnosti [Technology of dried fish products as a method of preserving nutritional value]. Naukovi pratsi ONAKhT, 2(63), s. 134–138.
6. Камінський, С. В. (2022). Білкові рибні концентрати: переваги, обмеження, перспективи використання. Технічні науки та технології, 3(21), с. 59–64.
Kaminskyi, S. V. (2022). Bilkovi rybni kontsentraty: perevahy, obmezhennia, perspektyvy vykorystannia [Fish protein concentrates: advantages, limitations, prospects for use]. Tekhnichni nauky ta tekhnolohii, 3(21), s. 59–64.
7. Шевченко, Т. І., Мельник, О. В. (2020). Особливості отримання білкових гідролізатів з дрібної рибної сировини. Харчова хімія і технології, 2(6), с. 98–104.
Shevchenko, T. I., & Melnyk, O. V. (2020). Osoblyvosti otrymannia bilkovykh hydrolyzativ z dribnoi rybnoi syrovyny [Features of obtaining protein hydrolysates from small fish raw materials]. Kharchova khimiia i tekhnolohii, 2(6), s. 98–104.
8. Давиденко, І. С., Білик, О. О. (2017). Розробка функціональних кулінарних виробів із рибних концентратів. Вісник ХНТУСГ, 184, 109–113.
Davydenko, I. S., & Bilyk, O. O. (2017). Rozrobka funktsionalnykh kulinarnykh vyrobiv iz rybnykh kontsentrativ [Development of functional culinary products from fish concentrates]. Visnyk KhNTUSG, 184, 109–113.
9. Гавриленко, Н. В. (2021). Вплив температури сушіння на властивості білків рибної сировини. Технологія продуктів і напоїв, 9(3), с. 77–82.
Havrylenko, N. V. (2021). Vplyv temperatury sushinnia na vlastyvosti bilkiv rybnoi syrovyny [Effect of drying temperature on protein properties of fish raw materials]. Tekhnolohiia produktiv i napoiv, 9(3), s. 77–82.
10. Пилипенко, А. М. (2023). Гідратаційна здатність рибних концентратів залежно від температурного режиму сушіння. Продовольчі технології, 1, с. 33–38.
Pylypenko, A. M. (2023). Hidratatsiina zdatnist rybnykh kontsentratyv zalezhno vid temperaturnoho rezhymu sushinnia [Hydration ability of fish concentrates depending on the drying temperature]. Prodovolchi tekhnolohii, 1, s. 33–38.
11. Левченко, Ю. О., Кравченко, М. В. (2020). Комплексна переробка малоцінних видів риб для харчових цілей. Промислова технологія і машинобудування, 14(2), с. 85–90.
Levchenko, Yu. O., & Kravchenko, M. V. (2020). Kompleksna pererobka malotsinnykh vydiv ryb dlia kharchovykh tsilei [Comprehensive processing of low-value fish species for food purposes]. Promyslova tekhnolohiia i mashynobuduvannia, 14(2), s. 85–90.
12. ДСТУ 7972:2015. Риба та рибні продукти. Правила приймання, методи відбирання проб. – [Чинний від 2017-01-01]. – К.: Мінекономрозвитку України, 2016. – 10 с.
Derzhstandart Ukrainy. (2016). DSTU 7972:2015. Ryba ta rybni produkty. Pravila pryimannia, metody vidbyrannia prob. Kyiv: Minekonomrozvytku Ukrainy. 10 s.
13. ДСТУ 8029:2015. Риба та рибні продукти. Методи визначення вологи. – [Чинний від 2017-01-01]. – К.: Мінекономрозвитку України, 2016. 12 с.
Derzhstandart Ukrainy. (2016). DSTU 8029:2015. Ryba ta rybni produkty. Metody vyznachennia volohy. Kyiv: Minekonomrozvytku Ukrainy. 12 s.
14. Кравченко, М. Ф., Шаповал, С. Л., & Данилюк, І. П. (2017). Кінетика процесу сушіння рибного концентрату із атерини чорноморської. Міжнародний науково-практичний журнал "Товари і ринки". 1(21), с. 131-139.
Kravchenko, M. F., Shapoval, S. L., & Danylyuk, I. P. (2017). Kinetika protsesu sushinnia rybnoho kontsentratу iz ateryny chornomorskoi [Kinetics of drying process of Black Sea atherina fish concentrate]. Tovary i rynky, 1(21), s. 131–139.
15. Данилюк І.П. Технологія борошняних кулінарних виробів з порошком Аtherina Pontica : автореф. дис. … канд. тех. наук: спец. 05.18.16 «Технологія харчової продукції»; Київський національний торговельно-економічний університет. Київ. 22 с.
Danylyuk, I. P. (n.d.). Tekhnolohiia boroshnianykh kulinarnykh vyrobiv z poroshkom Atherina pontica [Technology of flour culinary products with Atherina pontica powder] (Author’s abstract of the candidate dissertation). Kyiv National University of Trade and Economics. 22 s.
