CC BY
49
664.951.2
ВЛИЯНИЕ ДИЕТИЧЕСКОЙ СОЛИ НА СВЯЗЫВАНИЕ ВЛАГИ В ТЕХНОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЫБОПРОДУКТОВ
Л.В. АНТИПОВА, С.А. ТИТОВ, Д.В. ПАНИЧКИН
Воронежская государственная технологическая академия,
394000, г. Воронеж, пр-т Революции, 19; факс: (4732) 55-42-67, электронная почта: [email protected]
Исследовано влияние посола диетической солью на параметры связывания влаги, структурно-механические свойства, микроструктурные характеристики и микробиологические показатели соленых и вяленых рыб. Показано, что ионы К+ и Ыа+ оказывают различное влияние на осмотическое и адсорбционное связывание влаги в мышечной ткани рыб, что сказывается на ее микроструктуре и структурно-механических характеристиках.
Ключевые слова: рыбные продукты, диетическая соль, посол, влагосвязывание, микроструктура.
Специалистами [1] предложено заменить поваренную соль, используемую при изготовлении мясных и рыбных продуктов, на диетическую, представляющую собой аминокислотно-минеральный комплекс, в котором по сравнению с традиционной поваренной солью почти половина хлорида натрия заменена хлоридом калия (32%), сульфатом магния (5%), гидрохлоридом Ь-лизина (2%).
Для разработки технологических рекомендаций по применению диетической соли в производстве рыбных продуктов необходимо изучить ее влияние на параметры связывания влаги, микроструктурные характеристики и микробиологические показатели полуфабрикатов и готовых продуктов.
В качестве объектов исследования использовали морскую и пресноводную рыбу, соответствующую по физико-химическим и санитарно-гигиеническим показателям требованиям действующей технической документации: сельдь - ГОСТ 7630-96; горбушу, камбалу и карася - ГОСТ 1168-86. Сравнительную оценку водосвязывающей способности образцов мышечной ткани исследуемых видов рыб при традиционном посоле и с применением диетической соли осуществляли по методу Грау и Хама [2], водоудерживающей способности - в соответствии с рекомендациями [2]. Микроструктурные исследования проводили методом световой микроскопии с парафиновой заливкой срезов толщиной 10-15 мкм и последующим окрашиванием гематоксилин-эозином и пикрофуксином. Структурно-механические свойства рыбы оценивали используя показатели напряжения среза и работы резания [2, 3]. Органолептические испытания готовой продукции проводили согласно [2].
Активность воды измеряли на оригинальной установке, принцип действия которой заключался в определении влажности воздуха в замкнутом объеме над исследуемым образцом. Влажность воздуха измеряли в зависимости от диапазона ее определения психрометрическим или пьезокварцевым датчиком с гигроскопическим покрытием А1203, нанесенным плазмохимическим способом.
Посол рыбы осуществляли мокрым способом (плотность тузлука 1,18-1,20 г/см3, температура 2-7°С), продолжительность посола от 24 до 36 ч в зависимости от размера рыбы.
Все виды рыб, посоленные диетической солью, имели более сочную и нежную консистенцию и менее насыщенный цвет, чем при использовании поваренной соли. Увеличился массовый выход рыбных продуктов на 1-2,5% для соленых рыб и на 24% - для вяленых.
Влагосвязывающая способность образцов ткани исследованных видов рыб, посоленных диетической солью, была на 4-8% выше по сравнению с посоленными поваренной солью.
Активность воды образцов вяленой рыбы с применением диетической соли на 7% выше по сравнению с аналогичными образцами, изготовленными с использованием поваренной соли.
Экспериментальные данные о структурно-механических свойствах рыбы, посоленной диетической солью, коррелируют с органолептической оценкой консистенции исследованных образцов. Напряжение среза и работа резания уменьшились по сравнению с соответствующими показателями рыб, посоленных поваренной солью, на 25-30 и 10-13,5% (рис. 1).
Специфика процессов посола рыбы поваренной и диетической солью обусловлена особенностями гидратации тканей, которую можно представить как совокупность двух конкурирующих процессов - осмотического удаления влаги из волокон в межволоконное пространство с высокой концентрацией соли и образования центров адсорбции воды в клетках под воздействием ионов электролита.
При одинаковой молярной концентрации в межклеточном пространстве осмотическое давление растворов NaCl и KCl различается незначительно: при молярной концентрации 0,93 моль/кг Н20 осмотическое давление NaCl, согласно [4], составляет 4356 Н/м, а для КС1 при той же молярной концентрации - 4530 Н/м. Близкие результаты для NaCl и KC1 получаются и при расчете движущей силы влагопереноса с использованием данных об активности воды [4]. Однако если сравнивать действие определенного количества ионов Na+ и К+ на клеточные белки, то обнаружится, что процесс образования центров адсорбции воды из-за разрушения белковых агрегатов при посоле поваренной солью может быть более интенсивным, чем при использовании диетической соли.
По-видимому, катионы, как и анионы, способны влиять на внутримолекулярные гидрофобные контакты, уменьшающие прочность белковых систем, при
С
60
50
40
30
20
10
-ТЕП
200
150
§ 100
а
ч
50
Сельдь Горбуша Камбала Карась
□ Поваренная соль
И-----------1-----------г
Сельдь Горбуша Камбала Карась
□ Диетическая соль
Рис. 1
этом наибольшим действием обладают интенсивно гидратирующиеся ионы.
При конформационных изменениях, возникающих из-за перестройки гидрофобных контактов в молекулах, образуются новые водородные связи между молекулами белка. Как следует из спектроскопических исследований модельных систем [5], водородные атомы молекул воды, связанных с протоноакцепторными группами белка, поляризуются под воздействием поля окружающих катионов, что приводит к упрочнению водородных связей. Так как существует конкуренция между водородными связями: протонодонорная груп-па-протоноакцепторная группа и протоноакцепторная группа-вода, то поле катиона, усиливая водородные связи с протоноакцепторной группой, смещает равновесие в сторону гидратации этих групп и уменьшает вероятность образования межмолекулярной водородной связи в белке.
В результате действия описанных факторов в тканях рыб, посоленных поваренной солью, происходит разделение белковых агрегатов в клетках на субъединицы, а также разрыв связей в молекулах фибриллярных белков, гидратация разъединившихся полярных групп и набухание белков. Предположение о более сильном разрушающем действии №С1 на внутриклеточную структуру рыб подтверждается методом свето-
вой микроскопии тканей рыб, посоленных поваренной солью (рис. 2).
У сельди, посоленной обычной солью, мышечные волокна из-за расширения стромы значительно увеличивались в объеме, выглядели набухшими, имели гомогенную цитоплазму и располагались более компактно, ядра их были едва заметными или подвергались ка-риолизису, отмечалось значительное уменьшение жировой ткани.
У рыб, посоленных диетической солью, процесс разрушения клеточных структур с образованием новых адсорбционных центров не столь выражен, поэтому адсорбция воды в клетках меньше, преобладает осмотическое удаление воды в межволоконное пространство, что может приводить к разрыхлению ткани.
Микроструктурные исследования сельди, посоленной диетической солью, свидетельствуют, что мышечная ткань рыб была значительно разрыхлена (рис. 3). Мышечные волокна имели различные размеры и конфигурацию, пространство между ними существенно увеличилось. Однако целостность мышечных волокон сохранилась. Наблюдалось локальное оптическое уплотнение структуры мышечных волокон, характерное для тканей с интенсивно протекающими осмотическими процессами. Межволоконное пространство местами имело специальную ячеистую структуру, характерную для жировой ткани, что свидетельствует о присут-
Рис. 2
Рис. 3
Таблица
Микробиологические показатели
Рыбный продукт По- сол* КМАФАнМ, КОЕ/г ■ 10-2 БГКП (колиформы), мг/кг
1 сут 3 сут 7 сут 1 сут 3 сут 7 сут
Сельдь КРЖ, 1 2,7 10 18 0,015 0,037 0,06
с/с 2 4,9 19 24 0,023 0,04 0,07
Г орбуша (ку- 1 1,7 2,2 2,5 0,0017 0,0032 0,005
сок), с/с в ли- 2 2,0 2,4 3,2 0,002 0,0035 0,007
монной заливке
Камбала вяле- 1 1,5 2,1 2,9 0,02 0,033 0,05
ная 2 1,8 2,6 3,4 0,027 0,038 0,072
Карась вяле- 1 1,4 1,7 3,0 0,034 0,052 0,07
ный, пряный 2 1,7 1,9 3,5 0,045 0,059 0,085
* 1 - рыбные продукты, посоленные поваренной солью; 2 - рыбные продукты, посоленные диетической солью.
ствии жира между волокнами. Этот признак был также характерен для свежей рыбы (сельди), посоленной поваренной солью.
Так как в исходном состоянии пространство между волокнами заполнено жиром, вода, осмотически удаленная из волокон, оказывается в гидрофобном окружении. Если приложить к системе капель воды в гидрофобной матрице давление, это приведет к очень малому выходу воды из образца, так как в нем нет единой капиллярной сети, по которой вода перемещалась бы из внутренних слоев образца наружу. Отсюда следует, что водосвязывающая способность у рыб, посоленных диетической солью, будет повышенной.
Поскольку процесс сушки определяется как активностью воды на поверхности, так и влагопереносом из внутренних слоев к внешним [6], сушка рыбы, посоленной диетической солью, протекает медленнее по сравнению с рыбой, посоленной поваренной солью. Поэтому активность воды и массовый выход в первом случае выше, чем во втором.
Повышенной активностью воды объясняется более существенное развитие микрофлоры рыб, посоленных диетической солью (таблица). Однако микробиологи-
ческие показатели этих рыбных продуктов не превышают санитарно-гигиенических требований, предусмотренных СанПиН 2.3.2.1078-01.
Наличие капель жидкости в структуре тканей согласуется с ощущаемой органолептически сочностью продукции, изготовленной с применением диетической соли.
Таким образом, оценка параметров связывания влаги, микроструктурных характеристик и микробиологических показателей образцов исследованных видов рыб, посоленных диетической солью, свидетельствуют о возможности использования этой пищевой добавки вместо поваренной соли в технологии соленых и вяленых рыбных изделий для придания им профилактических свойств в отношении сердечно-сосудистых заболеваний. При этом необходимо повышение дозировки диетической соли на 0,5% по сравнению с поваренной для обеспечения заданной концентрации тузлука, а также корректировка вкусоароматических характеристик продуктов путем дополнительного применения С02-экстрактов пряностей.
ЛИТЕРТУРА
1. Антипова Л.В. Паничкин Д.В. Применение диетической соли - путь в создании продуктов здорового питания // Сб. докл. 10-й Междунар. конф., посв. памяти В.М. Горбатова, «Актуальные проблемы мясной промышленности: инновации, качество, управление». - М.: ВНИИМП, 2007. - С. 45-47.
2. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М.: Колос, 2001. - 376 с.
3. Физические методы контроля сырья и продуктов в мясной промышленности (лабораторный практикум) / Л.В. Антипова, Н.Н. Безрядин, С.А. Титов и др. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 200 с.
4. Новый справочник химика-технолога. Химическое равновесие. Свойства растворов. - СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. - 998 с.
5. Цундель Г. Гидратация и межмолекулярное взаимодействие. - М.: Мир, 1972.
6. Семенов Г.В., Касьянов Г.И. Сушка сырья: мясо, рыба, овощи, фрукты, молоко: Учеб. пособ. - Ростов н/Д: Изд. центр «МарТ», 2002. - 112 с.
Поступила 20.07.09 г.
INFLUENCE OF DIETARY SALT ON LINKAGE OF A MOISTURE IN TECHNOLOGY OF FUNCTIONAL FISH PRODUCTS
L.V. ANTIPOVA, S.A. TITOV, D.V. PANICHKIN
Voronezh State Technological Academy,
19, Revolution av., Voronezh, 394000; fax: (4732) 55-42-67, e-mail: [email protected]
Influence of dietary salt on parameters of linkage of a moisture, structurally-mechanical properties, micro structural characteristics and microbiological indicators salty fishes is researched. It is shown, that ions K+ and Na+ make various impact on osmotic and adsorbtion moisture linkage in a muscular fabric of fishes that affects its microstructure and structurally-mechanical characteristics.
Key words: fish products, dietary salt, salting, linkage of a moisture, microstructure.
