CC BY
0С.Н. Максимова, д-р техн. наук, проф., e-mail: maxsvet61@mail.ru Д.В. Полещук, канд. техн. наук, доц., e-mail: tym1988@mail.ru
B.И. Полещук, аспирант, e-mail: vichka.babiy.93@mail.ru
C.Ю. Пономаренко, аспирант, e-mail: svetulie555@mail.ru
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,
г. Владивосток
УДК637.522
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МОРОЖЕНОЙ САРДИНЫ ТИХООКЕАНСКОЙ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ
В статье представлены результаты исследования технологического потенциала сардины тихоокеанской (иваси) отечественного и иностранного производства с использованием органолептиче-ских, физических, химических и микробиологических методов. Экспериментально установлено, что изменение качественных характеристик сырья в процессе холодильного хранения влечет за собой дифференцированный подход к использованию данного биологического обьекта (сардины тихоокеанской) в технологии пищевой продукции.
Ключевые слова: сардина тихоокеанская, качество, мороженая продукция.
S.N. Maksimova, Dc. Sc. Engineering, Prof.
D.V. Poleschuk, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
V.I. Poleschuk, P.G.
S.Yu. Ponomarenko, P.G.
STUDY OF TECHNOLOGICAL POTENTIAL OF PACIFIC FROZEN SARDINE (IVASI) AS A RAW MATERIAL FOR FOOD PRODUCTION
The article presents the results of a study of the technological potential of Pacific (Ivasi) sardines of domestic and foreign production using organoleptic, physical, chemical and microbiological methods. It has been experimentally established that a change in the qualitative characteristics of raw materials during refrigeration storage entails a differentiated approach to the use of this biological object (Pacific sardine) in food technology.
Key words: Pacific sardine, quality, frozen products.
Введение
Начиная с 2014 г. учеными ТИНРО-Центра установлена устойчивая тенденция к росту запасов сардины тихоокеанской (Sardinopsmelanostictus) в Дальневосточных водах. Так, если в 2014 г. запас учтенной биомассы сардины составил около 300 тыс. т, в 2015 г. - около 700 тыс. т, то в 2016 г. запасы оценивались более чем в 1,5 млн. т. Траловые съемки позволили сделать вывод о благоприятном прогнозе увеличения популяции сардины в тихоокеанских водах [1].
Перспективные прогнозы и постоянно увеличивающийся объем добычи сардины позволяют отнести ее к перспективным объектам промысла в Дальневосточном регионе, и, как следствие, возникает необходимость создания из этого объекта высококачественной пищевой продукции.
Удаленность районов промысла, отсутствие необходимого перерабатывающего флота не позволяют производить глубокую переработку сардины тихоокеанской в морских условиях, ограничиваясь производством мороженой продукции.
К важнейшим химическим превращениям, которые могут протекать при замораживании и холодильном хранении сардины тихоокеанской относят ферментативные реакции, денатурацию белков, окисление липидов, разрушение пигментов и витаминов, приводящие к ухудшению вкуса и в целом качества полуфабриката и готовой продукции [2].
Основными причинами повреждения белков при замораживании являются образование льда, его перекристаллизация, обезвоживание продуктов, криоконцентрирование электролитов, окисление липидов, изменения в липидных группах и высвобождение определенных клеточных метаболитов [3-6].
Денатурации белков также способствуют окислительные процессы, происходящие при хранении продуктов в замороженном состоянии, поскольку белки способны вступать в реакции с такими окислителями, как ферменты и переходные металлы.
Окислительная прогорклость в ходе холодильного хранения обусловливается накоплением карбонильных соединений, образующихся при самоокислении липидов. В замороженном состоянии в мясе происходит ферментативный гидролиз липидов с высвобождением свободных жирных кислот. Особенно подвержено развитию таких процессов сырье с содержанием значительной доли химически активных полиненасыщенных жирных кислот [6].
Именно к такому сырью относят сардину тихоокеанскую (иваси). Несмотря на существенные физические и биохимические изменения, происходящие в рыбе при холодильном хранении, сардина является технологически привлекательным сырьем для производства пищевой продукции. При этом важным является характеристика мороженой сардины тихоокеанской при направлении ее на дальнейшую технологическую переработку. Целью данных исследований является оценка технологического потенциала мороженой сардины тихоокеанской (иваси).
Материалы и методы
Основным материалом в научных исследованиях являлась мороженая сардина тихоокеанская, соответствующая ТУ 10.20.13-005-22141296-2017 «Сардина тихоокеанская иваси неразделанная мороженая. Технические условия» российского производства (выпуск 2017 г.) сроком хранения до 6 мес. при температуре не выше минус 18 °С и сардина мороженая, произведенная японской компанией «Uni-x Corporation Ohi Cold Storage», имеющая срок хранения 2 года.
Органолептическую оценку качества сырья и готовой продукции осуществляли по ГОСТ 7631-2008 и результатам дегустационных совещаний.
Изменение структуры мышечной ткани мороженой сардины после оттаивания определяли путем исследования поперечных срезов толщиной 2 мм на микроскопе Микромед-5 с увеличением в 40 и 100 раз.
Разрушающее усилие (Р), предельное напряжение сдвига (ПНС), напряжение при деформации (прочность (0)) исследовали на приборе Fudon Rheo Meter (Rheotech Co., Ltd, Япония). Используемый индентор (насадка) - сферический плунжер, диаметр которого подбирали опытным путем для достижения стабильного сигнала и оптимальной глубины погружения.
Определение модуля сохранения (эластичности) (G) и модуля потерь (вязкости) G' ' осуществляли на приборе Rheolograph Sol-535 (Tokyo Seki Ltd.).
Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) определяли по ГОСТ 10444.15-94 «Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных и аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов».
Результаты и их обсуждение
Оценивая внешний вид мороженой сардины тихоокеанской, следует отметить, что в начальном периоде хранения (1 мес.) существенных различий между исследуемыми образцами, произведенными по разным технологиям, выявлено не было: рыба имела плотную консистенцию, запах - без порочащих признаков, цвет - свойственный рыбе, брюшко - плотное
(табл. 1). Следует отметить, что края блоков мороженой рыбы отечественного производства имели небольшие повреждения, что не наблюдалось в блоках рыбы, произведенных в Японии.
Таблица 1
Органолептические показатели мороженой сардины тихоокеанской (иваси) в течение 6 месяцев хранения
Месяц хранения Наименование показателя
Внешний вид мороженых блоков Наружные повреждения рыбы после размораживания Консистенция после размораживания Запах после размораживания
Сардина тихоокеанская (Россия)
1 Наблюдаются незначительные повреждения краев блоков Рыба без наружных повреждений Плотная Свойственный свежей рыбе, без посторонних запахов
3 Наблюдаются незначительные повреждения краев блоков Рыба без наружных повреждений Несколько ослабевшая, брюшко -плотное Свойственный свежей рыбе, без посторонних запахов
6 Наблюдаются незначительные повреждения краев блоков Отдельные образцы рыбы имеют незначительные срывы кожи и незначительное повреждение брюшка Слабая консистенция, брюшко - мягкое Присутствует незначительный запах окислившегося жира
Сардина тихоокеанская (Япония)
1 Целые, плотные, без повреждений Рыба без наружных повреждений Плотная, упругая Свойственный свежей рыбе, без посторонних запахов
3 Целые, плотные, без повреждений Рыба без наружных повреждений Плотная, упругая Свойственный свежей рыбе, без посторонних запахов
6 Целые, плотные, без повреждений Рыба без наружных повреждений Плотная, упругая Свойственный свежей рыбе, без посторонних запахов
По истечении 3 мес. хранения начали проявляться некоторые различия во внешнем виде мороженой рыбы отечественного и японского производства. При органолептической оценке у сардины тихоокеанской отечественного производства установлены признаки ослабевшей консистенции после размораживания, особенно в области брюшка, которые усиливались при дальнейшем хранении. В конце нормативного срока хранения у этой рыбы появился запах окисленного жира.
Органолептические показатели сардины японского производства на протяжении 6 мес. хранения практически не изменились.
С целью определения степени воздействия низких температур на структурно-механические свойства рыбы оценивали срезы мышечной ткани сардины тихоокеанской.
Сравнительная характеристика гистологических срезов мышечной ткани сардины тихоокеанской, хранившейся в течение 6 мес. (рис. 1), свидетельствует о структурных изменениях в образце мороженой рыбы, произведенной в России, в отличие от зарубежного образца. Мышечная ткань в нем более пористая, присутствуют полости, появление которых могло быть вызвано нарушением полупроницаемости мембран и механическим разрушением клеточных оболочек кристаллами льда.
а б в
Рисунок 1 - Гистологические срезы мышечной ткани сардины тихоокеанской: а - изображение ткани сардины тихоокеанской отечественного производства, увеличенное в 40 раз; б - изображение ткани сардины тихоокеанской отечественного производства, увеличенное в 100 раз; в - изображение ткани сардины тихоокеанской японского производства, увеличенное в 40 раз
Как видно из рисунка 1, форма и структура мышечной ткани на срезах сардины тихоокеанской, произведенной в Японии, не имеют видимых изменений и нарушений. Целостность структуры явно прослеживалась при увеличении в 40 раз, в связи с чем не потребовалось более сильного увеличения.
Приведенные выше данные подтверждены результатами определения реологических характеристик мышечной ткани исследуемой рыбы (разрушающее усилие и прочность). Образец, произведенный в Японии, по результатам исследований почти в 2 раза превосходил по указанным показателям отечественный образец (рис. 2, 3).
1
3
6
Срок хранения, мес.
^ Сардина тихоокеанская (Япония) ■ Сардина тихоокеанская (Россия)
Рисунок 2 - Исследование разрушающего усилия (нагрузка) мышечной ткани мороженой сардины тихоокеанской
30
83
Я 25
м
р
е 20
Ч
и
р С 15
§ ^ т С 10
не м
я
е а аз 5
н с о 0
н
о
С
3
Срок хранения, мес.
■ Сардина тихоокеанская (Япония) ■ Сардина тихоокеанская (Россия)
Рисунок 3 - Исследование прочности (напряжение при деформации) мышечной ткани
мороженой сардины тихоокеанской
Далее представлена динамика изменения небелкового азота в образцах мороженой рыбы в процессе их хранения. Известно, что в результате биохимических процессов, происходящих в рыбе при хранении, небелковый азот накапливается вследствие преобразования водо- и со-лерастворимых белковых фракций. Показатель небелкового азота при исследовании мороженой сардины в течение хранения имел тенденцию к увеличению. После 3 мес. хранения произошло накопление небелкового азота в двух исследуемых образцах (рис. 4), что свидетельствует о денатурационных изменениях мышечных белков сардины в условиях холодильного хранения.
0,6
0х
ю"
I 0,5
сз
I 0,4
о
и
§ 0,3
<и ю
Й 0,2
<и «
И
а
<и Ч О
О
0,1
1
3
6
Срок хранения, мес. ■ Сардина тихоокеанская (Япония) ■ Сардина тихоокеанская (Россия)
Рисунок 4 - Исследование содержание небелкового азота в мышечной ткани сардины тихоокеанской
Протекание окислительных процессов при хранении мороженой сардины, характеризующейся высоким содержанием липидов, оценивали по динамике накопления малонового диальдегида (рис. 5). Увеличение его содержания к окончанию нормативного срока хранения
1
6
0
у мороженой рыбы отечественного производства коррелирует с результатами органолептиче-ских исследований, которые свидетельствуют о появлении к этому периоду хранения запаха окисленного жира. Следует отметить, что образцы отечественного и японского производства существенно отличались по содержанию липидов: 28,2 и 11,3 % соответственно.
1,8
13 6
Срок хранения, мес.
■ Сардина тихоокеанская (Япония) ■ Сардина тихоокеанская (Россия)
Рисунок 5 - Исследование содержание малонового диальдегида в мышечной ткани
сардины тихоокеанской
При проведении микробиологических исследований мороженой сардины установлено, что в течение 6 мес. хранения оба исследуемых образца по показателю КМАФАнМ не превышали нормативных значений (табл. 2). При этом санитарно-показательные и патогенные микроорганизмы в результате исследований не были обнаружены.
Таблица 2
Динамика изменения численности микроорганизмов в мышечной ткани мороженой сардины тихоокеанской при хранении
Срок хранения, мес. КМАФАнМ, к.о.е./г
Сардина тихоокеанская (Россия)
1 1х101
3 1х102
6 1х102
Сардина тихоокеанская (Япония)
1 1х101
3 1х102
6 1х102
ТР ЕАЭС 040/2016 1х105
Известно, что в зависимости от определенных факторов нормативный срок хранения мороженой рыбы значительно варьирует. Продолжительность хранения определяется условиями предварительной обработки сырья, температурой замораживания, техническим обеспечением этих процессов. Сроки хранения мороженой сардины тихоокеанской (иваси) отечественного производства, значительно более низкие, чем японского производства, также могут быть уве-
личены. Судя по представленным результатам экспериментальных исследований, предварительное охлаждение сырья до обработки, которое присутствует в японской технологии, является одним из важных факторов, обеспечивающих как пролонгированное хранение, так и высокое качество мороженой продукции. Такой технологический прием следует применять и в отечественном производстве при замораживании сардины тихоокеанской (иваси).
Заключение
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о высоком качестве мороженой сардины тихоокеанской (иваси) японского производства, которая по всем исследуемым показателям превосходила сардину, произведенную по отечественной технологии. Считаем, что это связано не только с высокими требованиями к японскому производителю, но и особенностями технологического процесса.
Таким образом, с учетом технологического потенциала мороженой сардины тихоокеанской (иваси) отечественного производства целесообразно совершенствование технологии замораживания данного сырья и обеспечение дифференцированного подхода при использовании мороженой рыбы в производстве пищевой продукции.
Библиография
1. Барышко М.Е. Промысел скумбрии и сардины-иваси на Дальнем Востоке // Международный журнал экспериментального образования. - 2015. - № 8. - С. 229-230.
2. Zaritsky N. Physical - chemical principles in freezing // Handbook of Frozen Food Processing and Packaging - BocfRation, FL: CRC; Taylor&Francis Group, 2006. - P. 3-33.
3. Sista R.V., Ericson M.C., Shewfelt R.L. Quality deterioration in frozen foods associated with hydro-lytic enzyme activities. Quality in Frozen Food. - N.Y.: Chapman&Hall, 1997. - 100 p.
4. Xiong Y.L. Protein denaturation and functionality losses // Quality in Frozen Food. - N.Y.: Chapman&Hall, 1997. - 100 p.
5. Harter R. Crystallization in Foods. - Gaithcrsburg, MD: Aspen Publishers Inc., 2001. - 231 p.
6. EricsonM.C. Lipid Oxidation: flavor and nutritional quality deterioration in frozen food // Quality in Frozen Food. - N.Y.: Chapman&Hall, 1997. - 100 p.
Bibliography
1. Baryshko M.E. Fishing for Mackerel and Ivasi Sardines in the Far East // International Journal of Experimental Education. - 2015. - N 8. - P. 229-230.
2. Zaritsky N. Physical - chemical principles in freezing // Handbook of Frozen Food Processing and Packaging - BocfRation, FL: CRC; Taylor&Francis Group, 2006. - P. 3-33.
3. Sista R.V., Ericson M.C., Shewfelt R.L. Quality deterioration in frozen foods associated with hydro-lytic enzyme activities. Quality in Frozen Food. - N.Y.: Chapman&Hall, 1997. - 100 p.
4. Xiong Y.L. Protein denaturation and functionality losses // Quality in Frozen Food - N.Y.: Chapman&Hall, 1997. - 100 p.
5. Harter R. Crystallization in Foods. - Gaithcrsburg, MD: Aspen Publishers Inc., 2001. - 231 p.
6. Ericson M.C. Lipid Oxidation: flavor and nutritional quality deterioration in frozen food // Quality in Frozen Food. - N.Y.: Chapman&Hall, 1997. - 100 p.
