CC BY
43
УДК 664.952/.957
DOI 10.46845/1997-3071-2021-63-58-65
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОЛИЗАТА АНТАРКТИЧЕСКОГО КРИЛЯ (EUPHAUSIA SUPERBA) В ТЕХНОЛОГИИ ИМИТИРОВАННОГО ФАРША
М. Л. Винокур
USING ANTARCTIC KRILL (EUPHAUSIA SUPERBA) HYDROLISATE IN IMITATED MINCE TECHNOLOGY
M. L. Vinokur
Приведена оценка возможности получения имитированного сыро-мороженого фарша криля с использованием гидролизата на его основе. Также исследовано проявление криопротекторных свойств гидролизата криля. Гидролизат получен в результате частичного гидролиза криля протосубтилином Г20Х в процессе изготовления крилевой муки. Смесь сукрозы и сорбитола (1:1) использовалась как эталон для сравнения криопротекторных свойств. В качестве основы выбран фарш сайки. Исследовано влияние количества добавляемого сухого крилевого гидролизата на формирование органолептических свойств продукта, имитирующего фарш криля. Количество гидролизата криля, добавляемого к фаршу сайки, соответствовало 1, 2, 3, 4, 5 и 6 %. Наиболее рациональная дозировка сухого гидролизата, позволяющая создать продукт, имитирующий фарш криля, и в достаточной степени стабилизировать фарш, составила 4 % к массе фарша. Использование гидролизата дало возможность значительно повысить влагоудерживающую способность фарша и снизить количество влаги, теряемой в процессе тепловой обработки. В сравнении со смесью сукрозы и сорбитола гидролизат криля оказывал более выраженный стабилизирующий эффект на оба показателя, однако в большей степени удалось улучшить способность фарша связывать воду в процессе тепловой обработки. Вышеуказанный положительный эффект влияния крилевого гидролизата на качество фарша наблюдался как сразу после заморозки, так и по истечении трех месяцев хранения.
антарктический криль, гидролизат криля, сыромороженый фарш, криопротектор, влагоудерживающая способность, имитированный фарш, количество теряемой влаги (см. на англ. языке)
The article gives an assessment of the possibility of obtaining imitated raw-frozen minced krill using a hydrolyzate. Manifestation of cryoprotective properties of krill hydrolyzate has been investigated. The hydrolyzate has been obtained as a result of partial hydrolysis of krill with protosubtilin G3x during the production of krill meal. A mixture of sucrose and sorbitol (1:1) was used as a reference for comparing cryoprotective properties. Saika mince was chosen as the basis. The influence of the amount of added dry krill hydrolyzate on the formation of organoleptic properties
imitating minced krill has been studied. The amount of krill hydrolysate added to the saika mince corresponded to 1, 2, 3, 4, 5 and 6 %. The most rational dosage of dry hydrolyzate, which makes it possible to create a product that imitates krill mince and sufficiently stabilizes the mince, was 4% of the mince mass. We also studied the effect of adding a hydrolyzate in the amount of 4% on such indicators characterizing the quality of mince as water-holding capacity and the amount of moisture lost during heat treatment. The use of a hydrolyzate made it possible to significantly increase the waterholding capacity of minced meat and reduce the amount of water lost during heat treatment. In comparison with a mixture of sucrose and sorbitol, krill hydrolyzate had a more pronounced stabilizing effect on both indicators, but the ability of minced meat to bind water during heat treatment has improved to a greater extent. The above positive effect of the krill hydrolyzate on the quality of mince was observed both immediately after freezing and after three months of storage.
antarctic krill, krill hydrolisate, raw-frozen mince, cryoprotector, water- holding capacity, imitated mince, amount of moisture lost during heat treatment
ВВЕДЕНИЕ
Одно из направлений развития рациональной переработки водных биологических ресурсов - получение аналоговой продукции, в том числе за счет использования белка маломерных рыб. В последние годы также возрос интерес к переработке антарктического криля (Euphausia superba) как основного ресурса антарктической части Атлантики. Несмотря на большое количество запатентованных технологий пищевой продукции из криля, в том числе сыро-мороженого фарша, основным направлением переработки является производство крилевой муки, в том числе ферментированной. В процессе ее производства образуется бульон, содержащий достаточное количество глубоко гидролизованного белка. В статье предлагается рассмотреть возможность использования бульона для получения имитированного фарша криля. Также известно о наличии криопротектор-ных свойств гидролизатов. В наибольшей степени изучены криопротекторные свойства низкомолекулярных фракций, образующихся при гидролизе желатина. Установлено, что наилучшими криопротекторными свойствами обладают положительно заряженные продукты гидролиза коллагена с молекулярной массой от 700 до 1400 Дальтон [1]. Показано, что гидролизаты, полученные из отходов переработки рыбы, кальмара и креветок, также проявляют криопротекторные свойства, увеличивая количество незамерзающей влаги при их добавлении в сурими и экстракты миофибриллярных белков [2-6]. Наиболее эффективные и широко применяемые в настоящее время криопротекторы имеют углеводную природу (сукроза, сорбитол, лактат натрия и пр.). Однако у продукции, содержащей компоненты углеводной природы, во-первых, возможно появление нежелательного сладковатого привкуса, во вторых, ее не рекомендуется употреблять лицам, больным сахарным диабетом. Поэтому в статье также будет дана оценка криопротек-торных свойств используемого гидролизата в сравнении с другим криопротекто-ром - смесью сукрозы и сорбитола (1:1).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Рыбный фарш был получен из мороженой сайки, гидролизат - в процессе приготовления подферментированной крилевой муки в лаборатории ФГБНУ «АтлантНИРО». В качестве фермента использован протосубтилин Г3Х, продолжительность гидролиза составляла не более 2 ч. Гидролизат подвергали сублимационной сушке, его количество, добавляемое к фаршу, соответствовало 1, 2 , 3, 4, 5 и 6 %. Также были приготовлены один образец фарша без добавок и другой - с добавлением смеси сорбитола и сукрозы. Фарш упаковывали под вакуумом и замораживали воздушным способом при температуре минус 35 °С.
Экстракция солерастворимых белков проводилась с использованием 5 %-ного раствора хлористого натрия. Содержание белка в солевых экстрактах определялось методом Кьельдаля по ГОСТ 7636 [7].
Влагоудерживающую (водосвязующую) способность (ВУС) вычисляли по количеству влаги, выделившейся в результате центрифугирования пробы по методу Вартаняна [8]:
ВУС = А^А , (1)
д - А
где А - вес пробирки с фаршем до центрифугирования, А - вес пробирки с фаршем после центрифугирования, А - вес пустой пробирки.
Количество теряемой в процессе тепловой обработки влаги (КТТВ) определяли способом, описанным Хоникелем (Ношке1, 1998) с некоторой модификацией. В цилиндрические пластиковые пробирки высотой 20 и шириной 6 см помещали образцы фарша массой 5 г. Пробирки, в свою очередь, клали в полиэтиленовые пакеты и грели 15 мин на водяной бане при температуре 75 °С. После варки бульон из пробирок сливали через фильтровальную бумагу в течение 10 мин. Пробирки взвешивали до и после удаления влаги, КТТВ вычисляли из уравнения:
КТТВ = (В - В) , (2)
(В - В 0) , ()
где В - вес пробирки с фаршем до удаления влаги, В2 - вес пробирки с фаршем после удаления влаги, В0 - вес пустой пробирки.
Органолептическую оценку давали по таким критериям, как горечь и «креветочный флавор», используя 5-балльную шкалу следующим образом. Для горечи: 0 - сильно, 1 - довольно сильно, 3 - средне сильно, 3 - средне, 4 -довольно слабо, 5 - не ощущается; для «креветочного флавора»: 0 - не воспринимается, 1 - слабо, 2 - довольно слабо, 3 - средне, 4 - довольно сильно, 5 - сильно.
Цвет фарша оценивался как «соответствующий» и «несоответствующий» сыромороженому фаршу криля.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
При добавлении криопротектора на основе сухого гидролизата криля (КГК) в количестве 4 % показатель «креветочный флавор» достигает наибольшей оценки, однако при дальнейшем увеличении дозировки заметно
появление горечи. В свою очередь, цвет фарша характеризовался как свойственный крилевому начиная с 3 %, поэтому дальнейшие исследования проводились при дозировке гидролизата, соответствующей 4 %.
3 2 1
lili
■п
Степень выраженности "Креветочного флавора" i Степень выраженности горечи
12 3 4 5 6 Количество добавляемого к фаршу сухого гидролизата, %
Рис. 1. Степень выраженности горечи и «креветочного флавора» Fig. 1. Intensity of bitterness and shrimp flavor
Оба криопротектора позволили значительно повысить ВУС фарша как до размораживания, так и после по сравнению с контрольным образцом. Тенденция к снижению ВУС при последующем хранении наблюдалась для контрольного образца и для фарша с криопротекторами, однако использование последних замедлило темп снижения ВУС. Эффект от добавления в сравнении с криопротекторами на основе сахаров (КС) был более выражен, по истечении трех месяцев ВУС уменьшилась незначительно. Известно, что основной причиной снижения ВУС при холодильном хранении является частичная денатурация и агрегация в первую очередь миофибриллярных белков, сопровождающаяся снижением количества так называемой «солерастворимой фракции». Наблюдаемая динамика подтверждена результатами определения солерастворимой фракции в контрольном фарше и стабилизированном криопротекторами. После трех месяцев хранения содержание солерастворимых белков для контрольного образца и с добавлением КГК составило 34,8; 48,1 и 53,4 % соответственно.
100 90 80
70
60
и 50 40 30 20 10 0
Фарш, не Фарш сразу после Фарш после Фарш после двух Фарш после трех подвергнутый заморозки одного месяца месяцев месяцев
заморозке хранения при хранения при хранения при
минус 18° С минус 18° С минус 18°С
■ Фаршбез криопротектора G Фарш с КС иФаршсКГК
Рис. 2. Влияние криопротекторов на ВУС фаршей Fig. 2. The effect of cryoprotectors on the WHC of minces
Еще одним важным показателем, связанным с сочностью и выходом получаемых на основе фарша продуктов, является КГК. Внесение обоих типов криопротекторов позволило значительно повысить и стабилизировать способность удерживать влагу при нагревании. Как и в случае со стабилизацией ВУС, наиболее эффективным оказалось добавление КГК. При сравнении криопротекторных свойств смеси сорбитола с сукрозой и гидролизатов тихоокеанского хека, полученных с использованием ферментных препаратов микробиального происхождения (Флаворозима и Алькалазы), также показана большая эффективность последних при стабилизации показателей ВУС и КТТВ фарша трески [2].
Рис. 3. Влияние криопротекторов на КТТВ фаршей Fig. 3. The effect of cryoprotectors on the WLHT of minces
По мнению Дамодарана, короткоцепочечные пептиды могут играть важную роль в предотвращении роста кристаллов, что связано с их способностью образовывать водородные связи с центрами кристаллизации, предотвращая таким образом рост последних [2]. Протосубтилин, как и большинство микробных протеиназ, проявляет достаточно широкую специфичность действия, что, возможно, является причиной накопления достаточного количества короткоцепочечных пептидов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обобщая результаты проведенных работ, можно сказать, что гидролизат, получаемый при ферментировании криля с использованием протосубтилина Г20Х, может быть применен для создания имитированного фарша криля. В то же время этот гидролизат способен проявлять высокие криопротекторные свойства, что, возможно, вполне достаточно для исключения введения прочих стабилизаторов функциональных свойств фарша.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Honikel, K. Reference methods for assessment of physical characteristics for meat. Meat Sci., 1998, no. 49 (4), pp. 447-457.
2. Wang, S., Agyare, K., Damodaran, S. Optimisation of hydrolysis conditions and fractionation of peptide cryoprotectants from gelatin hydrolysate. Food Chem., 2009, no. 115 (2), pp. 620-630.
3. Khan, M., Hossain, M., Hara, K., Osatomi, K., Ishihara, T., Nozaki, Y. Effect of enzymatic fish-scrap protein hydrolysate on gel-forming ability and denaturation of lizard fish Saurida wanieso surimi during frozen storage. Fish Sci., 2003, no. 69 (6), pp.1271-1280.
4. Hossain, M., Khan, M., Ishihara, T., Hara, K., Osatomi, K., Osako, K., Nozaki, Y. Effect of proteolytic squid protein hydrolysate on the state of water and denatura-tion of lizardfish (Saurida wanieso) myofibrillar protein during freezing. Innovat. Food Sci. Emerg. Technol., 2004, no. 5 (1), pp. 73-79.
5. Somjit, K., Ruttanapornwareesakul, Y., Hara, K., Nozaki, Y. The cryoprotect-ants effect of shrimp chitin and shrimp chitin hydrolysate on denaturation and unfrozen water of lizardfish surimi during frozen storage. Food Res Int., 2005, no. 38 (4), pp. 345-355.
6. Ruttanapornvareesakul, Y., Somjit, K., Otsuka A., Hara, K., Osatomi, K., Osako, K., Kongpun, O., Nozaki, Y. Cryoprotective effects of shrimp head protein hydrolysate on gel forming ability and protein denaturation of lizardfish surimi during frozen storage. Fish Sci. Int., 2006, no. 72 (2), pp. 421-428.
7. ГОСТ 7636-85 Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. Введ. 1986-01-01. Москва: Изд-во стандартов, 1985. 89 с.
8. Антипова, Л. В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л. В. Антипова, И. А. Глотова, И. А. Рогов - Москва: Изд-во Колос, 2001. - 376 с.
REFERENCES
1. Honikel K. Reference methods for assessment of physical characteristics for meat. Meat Sci., 1998, no. 49 (4), pp. 447-457.
2. Wang S., Agyare K., Damodaran S. Optimisation of hydrolysis conditions and fractionation of peptide cryoprotectants from gelatin hydrolysate. Food Chem., 2009, no. 115 (2), pp. 620-630.
3. Khan M., Hossain M., Hara K., Osatomi K., Ishihara T., Nozaki Y. Effect of enzymatic fish-scrap protein hydrolysate on gel-forming ability and denaturation of lizard fish Saurida wanieso surimi during frozen storage. Fish Sci., 2003, no. 69 (6), pp.1271-1280.
4. Hossain M., Khan M., Ishihara T., Hara K., Osatomi K., Osako K., Nozaki Y. Effect of proteolytic squid protein hydrolysate on the state of water and denaturation of lizardfish (Saurida wanieso) myofibrillar protein during freezing. Innovat. Food Sci. Emerg. Technol, 2004, no. 5 (1), pp. 73-79.
5. Somjit K., Ruttanapornwareesakul Y., Hara K., Nozaki Y. The cryoprotect-ants effect of shrimp chitin and shrimp chitin hydrolysate on denaturation and unfrozen
water of lizardfish surimi during frozen storage. Food Res. Int., 2005, no. 38 (4), pp. 345-355.
6. Ruttanapornvareesakul Y., Somjit K., Otsuka A., Hara K., Osatomi K., Osako K., Kongpun O., Nozaki Y. Cryoprotective effects of shrimp head protein hydrolysate on gel forming ability and protein denaturation of lizardfish surimi during frozen storage. Fish Sci. Int., 2006, no. 72 (2), pp. 421-428.
7. GOST 7636-85 Ryba, morskie mlekopitayushchie, morskie bespozvonochnye i produkty ih pererabotki. Metody analiza. Vved. 1986-01-01. M., Izd-vo standartov, 1985, 89 p.
8. Antipova L. V., Glotova I. A., Rogov I. A. Metody issledovaniya myasa i myasnykh produktov [Methods of investigation of meat and meat products]. Moscow, Kolos, 2001, 376 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
Винокур Михаил Леонидович - Атлантический филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии («АтлантНИРО»); кандидат технических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории стандартизации и нормирования; E-mail: lmv@atlantniro.ru
Vinokur Mikhail Leonidovich - Atlantic branch of Research Institute of Fisheries and Oceanography - VNIRO (AtlantNIRO); PhD in Engineering; head scientist of the standardization laboratory; E-mail: lmv@atlantniro.ru
