CC BY
7
УДК 597.554 DOI 10.24412/2311-6447-2021-3-43-50
Функционально-технологические и ароматические свойства веслоноса для производства пищевых рыбопродуктов
Functional, technological and aromatic properties of paddle fish for the production of fish food products
Профессор Л.В. Антипова (ORSID 0000-0002-1416-0297), экстерн А.Ю. Сетькова (ORSID 0000-0002-9070-3935)
(Воронежский государственный университет инженерных технологий) кафедра технологии продуктов животного происхождения, тел. 8-960-113-85-33 E-mail: antipova.L54@yandex.ru
Professor L.V. Antipova (ORSID 0000-0002-1416-0297), Extern A.Yu. Setkova (ORSID 0000-0002-9070-3935)
(Voronezh State University of Engineering Technologies) chair of Technology of Animal Products,
tel. 8-960-113-85-33
E-mail: antipova.L54@yandex.ru
Реферат. Безусловный интерес представляет расширение ассортимента рыбопродуктов функционального назначения за счет вовлечения в основное производство новых видов сырья, особенно пресноводного, куда относится веслонос. Его популярность растет в связи с положительным опытом выращивания в прудах в смешанных культурах рыб внутренних водоемов. Цель работы - изучение ФТС продуктов разделки веслоноса по сравнению с более распространенными видами рыб внутренних водоемов. Установленные масс-метрические характеристики, показатели пищевой и биологической ценности, уровень безопасности, перечень незаменимых компонентов в составе выступают гарантами возможности производства высокоценных рыбопродуктов, включая функциональные и специального назначения. Реализация производства рыбопродуктов различных ассортиментных групп определяется прежде всего функционально-технологическими свойствами, определяющими выход и органолептиче-ские показатели, лежащие в основе качественных характеристик. В ходе исследований установлено, что после тепловой обработки влага достаточно прочно удерживается белковыми системами всех модельных рыбных фаршевых систем. При этом наибольшее значение показателя ЖУС характерно для фарша из веслоноса и составляет 83,7 %, а наименьшее - для печени (67,8 %). Степень жиропоглощае-мости рыбного субпродуктового сырья (печени) обусловлена связыванием жира системой микропор и капилляров. Использование в рецептурах паштетов печени веслоноса способствует сохранению аромата в течение длительного времени. Введение печени позволит усовершенствовать традиционные технологические процессы производства рыбных паштетов при балансировании их состава, экономии рыбного сырья, стабилизации органолептических показателей при хранении, увеличении выхода, придании им профилактических свойств.
Summary. Of absolute interest is the expansion of the range of functional fish products due to the involvement of new types of raw materials in the main production, especially freshwater, which includes paddlefish. Its popularity is growing due to the positive experience of growing fish in ponds in mixed cultures of inland reservoirs. The purpose of this work was to study the FCS of oarfish cutting products in comparison with more common fish species of inland reservoirs. The mass-metric characteristics established by the authors of the article, indicators of food and biological value, the level of safety, the list of irreplaceable components in the composition act as a guarantee of the possibility of producing high-value fish products, including functional and special-purpose ones. The realization of the production of fish products of various assortment groups is determined primarily by the functional and technological properties that determine the yield and organoleptic indicators underlying the qualitative characteristics. In the course of experimental studies, it was found that after heat treatment, moisture is sufficiently firmly retained by the protein systems of all model minced fish systems. At the same time, the highest value of the ZHUS indicator is typical for minced oar meat and is 83.7 %, and the lowest is for the liver (67.8 %). The degree of fat absorption of fish sub-product raw materials (liver) is mainly due to the binding of fat by a system of micropores and capillaries. The use of paddlefish liver pates in the recipes contributes to the preservation of the aroma for a long time. The introduction of liver will improve the traditional technological processes of production of fish pates when balancing their composition, saving fish raw materials, stabilizing organoleptic parameters during storage, increasing yield, giving them preventive properties.
:c> A.B. Антипова, А.Ю. Сетькова, 2021
Ключевые слова: продукты разделки веслоноса, функционально-технологические свойства весло-носа, ароматические свойства веслоноса.
Keywords: products of cutting paddlefish, functional and technological properties of paddlefish, aromatic properties of paddlefish.
Рыбное сырье многокомпонентно, изменчиво по составу и свойствам, строению, что приводит к значительным колебаниям в качестве, пищевой п биологической ценности рыбопродуктов. Многими авторами доказано положительное влияние рыбопродуктов на качество питания и здоровье человека. Безусловный интерес представляет расширение ассортимента рыбопродуктов функционального назначения за счет вовлечения в основное производство новых видов сырья, особенно пресноводного, куда относится веслонос. Его популярность растет в связи с положительным опытом выращивания в прудах в смешанных культурах рыб внутренних водоемов. Установленные масс-метрические характеристики, показатели пищевой и биологической ценности, уровень безопасности, перечень незаменимых компонентов в составе выступают гарантами возможности производства высокоценных рыбопродуктов, включая функциональные и специального назначения. Реализация производства рыбопродуктов различных ассортиментных групп определяется прежде всего функционально-технологическими свойствами, определяющими выход и органолептические показатели, лежащие в основе качественных характеристик.
Вопрос рассмотрения ФТС неразрывно связан со следующими проблемами:
- оценкой технологических функций и потенциальных возможностей использования сырья;
- выбором вида, соотношений и условий совместимости компонентов рецептуры;
- обоснования условии и параметров обработки сырья, что особенно существенно при изготовлении пищевых рыбных эмульсий и осуществлении термообработки;
- направленным регулированием свойств отдельных видов используемого сырья и рыбных систем в целом;
- прогнозированием характера изменения свойств рыбных систем на различных этапах технологической обработки;
- рациональным использованием белоксодержащих компонентов;
- получением рыбопродуктов гарантированного качества.
Под функционально-технологическими свойствами понимают совокупность показателей, характеризующих уровни эмульгирующей, водосвязывающей, жиро-, водопоглощающей и гелеобразующей способности, структурно-механические свойства, сенсорные характеристики и величину технологического выхода.
Данная трактовка понятия ФТС не является абсолютной, однако не отрицает приоритетное значение перечисленных показателей при определении степени приемлемости мяса рыбы для производства пищевых продуктов.
Параллельно с термином ФТС в области академических наук используют понятие «функциональные свойства», подразумевая под ними сложный комплекс физико -химических характеристик изолированного белка, определяющих его поведение при переработке и хранении и обеспечивающих желаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых продуктов.
Следует отметить, что в сложных реальных ппщевых системах поведение рыбного белка как основного стабилизирующего компонента рецептуры всегда рассматривается во взаимосвязи как с другими составляющими (жир, вода, минеральные вещества, морфологические элементы), так п с изменяющимися в процессе технологической обработки сырья условиями среды и его состоянием.
Рыбные фарши, как грубо- так и тонкоизмельченные, близки к классическим эмульсиям, относящимся к коагуляционным структурам. Более того, они являются сложными гетерогенными системами, функциональные свойства которых зависят от соотношения тканей, содержания в них специфических белков, жиров, воды и морфологических компонентов.
Эмульгирующие свойства (ЭС) определяют поведение белков при получении эмульсий. По данным Кумагаловой З.Х. (2011), наличие большого количества гидрофильных и гидрофобных групп в белках обусловливает ориентацию полярных групп к воде, а неполярных - к маслу (жиру), в результате чего образуется межфазный адсорбционный слой. Эластические свойства и механическая прочность этой межфазной пленки определяет стабильность эмульсии и, как следствие, качество готовых изделий. На ЭС белка оказывает влияние его концентрация, растворимость и гидро-фобность, степень денатурации, а также величина рН и ионная сила раствора.
Использование в составе компонентных пищевых систем эмульсионного типа белоксодержаших ингредиентов с высокими ЭС обеспечивает получение стабильных качественных характеристик готовых изделий. Поэтому знание ФТС сырья дает возможность направленно регулировать качественные показатели готовых рыбных изделий.
Следовательно, ФТС характеризуют уровни эмульгирующей (ЭС), водосвязыва-ющей (ВСС), жиро-, водоудерживающей способности (ЖУС и БУС). Эти показатели имеют приоритетное значение при определении степени приемлемости сырья для производства рыбных продуктов.
Цель работы - изучение ФТС продуктов разделки веслоноса по сравнению с более распространенными видами рыб внутренних водоемов. В качестве объектов использовали живую рыбу, производимую в условиях ЗАО «Павловскрыбхоз» (Воронежская обл.) по ГОСТ 24896 «Рыба живая. Технические условия», ГОСТ 814 «Рыба охлажденная. Технические условия» (карп, толстолобик, печень и мясо веслоноса американского). При выполнении экспериментальных исследований использовали современные методы.
Общие методы исследований применялись для оценки следующих показателей пищевых систем:
1) химического состава:
- массовая доля влаги по ГОСТ Р 52421;
- белок - методом Кьельдаля с предварительной минерализацией пробы;
- жир - рефрактометрически после экстрагирования жира из высушенной навески образца малолетучим растворителем и в соответствии с рекомендациями (Л.В. Антипова, 2001);
- зола - по ГОСТ 151138;
- минеральные вещества - гравиметрическим методом в соответствии с рекомендациями (Л.В. Антипова, 2001);
- витаминный состав - по ГОСТ 7047.
2) функционально-технологических и структурно-механических свойств рыбного сырья:
- влагосвязывающая способность модельных пищевых систем (ВСС, %) оценивалась по методу Грау и Хама в модификации В.П. Воловинской и Б.И. Кельман по соотношению массовых долей свободной и связанной влаги;
- водоудерживающая способность - согласно рекомендациям [2];
- липкость - на лабораторной установке для определения липкости (по С. Тышкевичу) ;
- жироудерживающая способность - согласно рекомендациям [2];
- стабильность эмульсии - согласно рекомендациям [2];
- эмульгирующая способность - согласно рекомендациям [2].
3) фракционного состава белков - биуретовым методом (Л.В. Антипова, 2001);
4) аминокислотного состава рыбопродуктов - методом ионообменной хроматографии на анализаторе марки ААА-ТЗЗЗ (Чехия) [1, 4];
5) аминокислотной сбалансированности и биологической ценности продуктов. Оценивали расчетным путем по формулам H.H. Липатова с использованием методов компьютерного моделирования по следующим показателям: аминокислотный скор, биологическая ценность, коэффициент различия аминокислотного скора, коэффициент утилитарности;
6) жирнокислотного состава - методом ГЖХ по ГОСТ Р 51484.
7) органолептических испытаний - по ГОСТ 28283, ГОСТ 8756.1, ГОСТ 28188;
8) микробиологических показателей:
- КМАФАнМ (количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов) - согласно ГОСТ Р 51479;
- БГКП (бактерий группы кишечной палочки) - согласно рекомендациям;
- выявление бактерий рода Salmonella - согласно рекомендациям (Баклашова, 1980);
- содержание в продукте Staphylococcus aureus определяли по ГОСТ 10444.2;
9) токсикологических показателей (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть) по ГОСТ 30178, ГОСТ 26930, МУ № 5178;
10) гормонов - согласно методическим рекомендациям;
11) антибиотиков - по ГОСТ 31694-2012;
12) радиологических показателей (цезий-137, стронций-90) по МУК 2.6.1.119403 на спектрометрической установке МКС-01А «Мультирад» [4].
Как видно на рис. 1, наибольшей ВСС обладает рыбный фарш из веслоноса и толстолобика (77,7 и 75,3 % соответственно), наименьшей - фарш карпа (74,1 %) и самой минимальной - печень веслоноса (63,2 %). По нашему мнению, это связано с количественным соотношением влаги и жира, количеством белков, их составом и свойствами, в том числе с содержанием и степенью растворимости миофибрплляр-ных и фибриллярных белков, обладающих резко выраженной способностью к набуханию.
ВСС ВУС ЖУС ЗЭС
I сэ
Веслонос Карп Толстолобик Печень
веслоноса
Рис.1. Функционально-технологические свойства сырья
Водосвязывающая способность белков тем выше, чем больше интервал между величиной рН среды и изоэлектрической точкой, т.е. чем больше групп СООН и 1ЧН2 будет ионизировано и заряжено. Так, если рыба перед удушьем была подвергнута стрессу, то автолитические процессы в мясе протекают интенсивнее и величина рН резко сдвигается в кислую сторону в течение 1 ч и приближается к изоэлектрической точке. Такое мясо теряет много сока и обладает пониженной гидратацией. Тушка рыбы становится особенно водянистой при рН 5,2-5,5. Число неионизирован-ных полярных групп, способных удерживать воду, обычно остается неизменным, благодаря чему сохраняется способность белка связывать некоторое количество воды и в изоэлектрической точке.
Согласно описанию технологических свойств печени Соколовым A.A. (2007) печень в отличие от других рыбопродуктов не набухает в сыром виде, плохо удерживает воду и сильно уплотняется при варке, поглощая жир, взамен выделяющейся воды.
Заметим, что способность печени веслоноса набухать в воде резко снижается при хранении. Уже через 24 ч набухание составляет 55 % от исходного, а к 48 ч - 34 %. В результате протеолиза несколько увеличивается количество остаточного азота.
Пластичность печени зависит от ее термической обработки и мало зависит от степени измельчения. Печень рыбы менее стойка при хранении, чем мясо. Это обусловлено меньшей плотностью ткани, более высоким pH, наличием более активных групп ферментов (например, катепсинов, протеолитическая активность которых в 60 раз выше активности мышечных катепсинов).
Стабильность, или устойчивость, фарша является обобщаюгцим показателем, характеризующим развитие как водосвязывающей способности сырого фарша, так и водо- и жироудерживающей способности термообработанного фарша, и выражается в виде отношения связанного в процессе термической обработки фарша количества влаги и жира к массе сырого фарша, взятого на исследование.
В ходе экспериментальных исследований установлено, что после тепловой обработки влага достаточно прочно удерживается белковыми системами всех модельных рыбных фаршевых систем. При этом наибольшее значение показателя ЖУС характерно для фарша из веслоноса и составляет 83,7 %, а наименьшее - для печени (67,8 %). Степень жиропоглощаемости рыбного субпродуктового сырья (печени) обусловлена связыванием жира системой микропор и капилляров.
Свойства готового продукта в значительной степени определяются способностью рыбного фарша в технологии производства паштетов удерживать частицы жира в эмульгированном состоянии. Поэтому стабильность эмульсии жира в воде -одна из наиболее сложных проблем при изготовлении рыбных паштетов. Технологически эту проблему можно решать, вводя новые компоненты в рецептуру. Для образования однородной структуры фарша применяют стабильные пищевые системы, например, печень веслоноса. Дополнительно высокая их стабильность достигается применением различных комбинаций сырья растительного и животного происхождения.
Наивысшая эмульгирующая способность (31,8 %) и показатель стабильности эмульсии (30,2 %) отмечены в образце фарша из мяса веслоноса, что можно объяснить особенностями химического состава. Полученные результаты исследования ФТС необходимо учитывать при составлении рецептурно-компонентных решений и технологических приемов обработки сырья.
Таким образом, рыбные фарши на основе мяса прудовых рыб обладают достаточно высокими функционально-технологическим свойствами, что обеспечивает возможность их использования в получении фаршевых и кулинарных изделий широкого потребительского спроса с высоким качеством и технологическим выходом.
Применение печени веслоноса может привести к изменению цветовых характеристик модельных фаршевых систем, и, в конечном счете готовых продуктов.
Модельные фарши для определения цветовых характеристик готовили следующим образом: фарш из мяса толстолобика - 40 %, фарш из мяса веслоноса - 40 % и печень веслоноса - 20 %. Контролем служили: рыбный фарш (толстолобик + весло-нос) - 100 % и печень веслоноса - 100 %. Для изучения цветовых характеристик модельных фаршей были сняты спектральные кривые на спектрофотометре СФ-18 в видимой области (400-740 нм). Для каждой длины волны Л, по спектру находили коэффициент отражения R\¡. Полученные данные приведены в таблице. По данным таблицы строили спектральные кривые отражения R = f (Ä), представленные на рис. 2.
Таблица 1
Коэффициент отражения модельных фаршей
Длина волны, Ai, нм Коэффициент отражения, Raí
Фарш из 100 % мяса рыбы (толстолобик + веслонос) Фарш с добавлением печени веслоноса Печень веслоноса
400 0,630 0,600 0,505
420 0,600 0,600 0,500
440 0,440 0,525 0,490
460 0,410 0,485 0,480
480 0,395 0,470 0,470
500 0,390 0,465 0,460
520 0,405 0,470 0,450
540 0,490 0,500 0,449
560 0,520 0,480 0,449
580 0,520 0,490 0,435
600 0,515 0,470 0,425
620 0,510 0,460 0,385
640 0,505 0,440 0,350
660 0,530 0,390 0,290
680 0,555 0,350 0,200
700 0,540 0,320 0,180
720 0,170 0,325 0,375
740 0,140 0,360 0,420
Взаимное расположение спектральных кривых характеризует их различие в цветности. Чем выше лежит кривая, тем светлее образец. Поскольку темно-коричневый цвет, характерный для печени веслоноса, представляет собой немного потемневший красный, то с точки зрения физики цвет исследуемых образцов может характеризоваться степенью подъёма спектральной кривой в исследуемой области спектра.
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0.1 о
400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740
—Фаршт рыбы Рис. 2. Спектрограммы отражения модельных фаршей
Поскольку красный цвет имеет длину волны в диапазоне от 580 до 660 нм, то краснота исследуемых образцов может характеризоваться степенью подъёма спектральной кривой в начале этой области. Чем резче подъём, тем интенсивней выражен красный цвет.
У фаршей из 100 %мяса рыбы наблюдается не очень резкий подъём. Это говорит о том, что фарш из мяса толстолобика и веслоноса имеет светло-розовый цвет с оттенками серого.
Новый вид аквакулътурной рыбы - веслонос - прекрасный фон для разработки целого спектра продуктов, содержащих биологически активные соединения и обеспечивающих конкретную функциональность в организме. Обоснование и реализация соответствующих рецептурных компонентных решений, информативность населения о функциональных продуктах на базе глубокого научного обоснования соответствующих технических решений, во многом обеспечивает коренное изменение структуры производства продуктов питания и мобилизации научно-производственного потенциала страны на выполнение одной из основных социальных проблем, связанных с обеспечением самой жизни человека.
Направленное применение печени веслоноса при приготовлении рыбных систем позволяет нормализовать общий химический и аминокислотный состав, компенсировать отклонения в функционально-технологических свойствах используемого основного сырья, обеспечить вовлечение в производство пищевых продуктов прототипов белоксодержащего сырья и высвободить часть высококачественного рыбного сырья, улучшить качественные характеристики готовой продукции, снизить себестоимость вырабатываемой продукции.
Согласно ГОСТ Р 51074 срок хранения: «период, в течение которого пищевой продукт при соблюдении установленных условий хранения сохраняет свойства, указанные в нормативном или техническом документе. Истечение срока хранения не означает, что продукт не пригоден для использования по назначению». Другими словами, на протяжении этого срока продукт полностью сохраняет вкус, консистенцию, аромат и полезные качества (например, содержание живых культур в йогурте) в таком же виде, как и при выпуске.
Пластичность печени зависит от ее термической обработки и мало зависит от степени измельчения. Печень рыбы менее стойка при хранении, чем мясо. Это обусловлено меньшей плотностью ткани, более высоким рН, наличием более активных групп ферментов (например катепсинов, протеолитическая активность которых в 60 раз выше активности мышечных катепсинов).
Нами были проведены исследования сроков хранения паштета рыбного «Оригинального», изготовленного в опытно-лабораторных условиях по схеме (рис. 3) с применением в рецептурах печени веслоноса с использованием системы «Электронный нос».
Для определения свежести образец готового продукта помещали в стеклянную ячейку детектирования и затем микрокомпрессором (скорость 150 см3/мин) в течение 2-3 мин отбирали газовую фазу. Отобранные пары микрокомпрессором направлялись в электронный нос, включающий шесть сенсоров (рис. 3).
f.(Te)
f.<Tn>
f.(Tio
U Без печени
С(Гц)
f,<rn)
f,(Ta)
6 I
Л
48 ч 5«
м без печени
f.0"u)
i(T4)
f.(Ta)
(,<ГЧ>
Ч С печенью
и Без печени
ЫБез печени
Рис. 3. Сенсограммы рецептуры паштета рыбного «Оригинальный»
Как следует из представленных данных, использование в рецептурах паштетов печени веслоноса способствует сохранению аромата в течение длительного времени.
Введение печени позволит усовершенствовать традиционные технологические процессы производства рыбных паштетов при балансировании их состава, экономии рыбного сырья, стабилизации органолептических показателей при хранении, увеличении выхода, придании им профилактических свойств.
ЛИТЕРАТУРА
1. Николаенко, О.А. Методы исследования рыбы п рыбных продуктов [Текст]: уч. Пособие / О.А. Николаенко. - СПб.: Гиорд, 2011. - 176 с.
2. Контроль качества и безопасности пищевых продуктов, сырья [Текст] / ла-бор. практикум: учеб. пособие / Т.А. Кучменко, Р.П. Лиспцкая, П.Т. Суханов и др.; под ред. Т.А. Кучменко. - Воронеж, гос. технол. акад., ООО «СенТех». - Воронеж, 2010.- 116 с.
3. Качество, безопасность и методы анализа продуктов из гидробпонтов / / Руководство по современным методам исследований морских водорослей, трав и продуктов пх переработки. - М.: Изд-во ВНИРО, 2009. - 108 с.
4. Бремнер, Г.А. Безопасность и качество рыбо- п морепродуктов / Г.А. Брем-нер. - СПб., 2009. - 551 с.
REFERENCE
1. Nikolayenko, О. A. research Methods fish and fish products [Text]: Textbook / O. A. Nikolaenko. - St. Petersburg: Giord, 2011. - 176 p.
2. Quality control and safety of food products, raw materials [Text] / labor, practi-cum: study, manual / T. A. Kuchmenko, R. P. Lisitskaya, P. T. Sukhanov, etc.; edited by T. A. Kuchmenko. - Voronezh, gos. technol. akad., LLC "Sentech". - Voronezh, 2010. -116 p.
3. Quality, safety and methods of analysis of products from hydrobionts / / Guide to modern methods of research of seaweed, herbs and products of their processing. -Moscow: VNIRO Publishing House, 2009. - 108 p.
4. Bremner, G. A. Safety and quality of fish and seafood / G. A. Bremner. - St. Petersburg, 2009. - 551 p.
