CC BY
22
РАЗДЕЛ II. ЭКОЛОГИЯ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
УДК [664.951.037.5:639.211]:546.264-31
А.С. Арчибисова, А.А. Ефимов, М.В. Ефимова
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: efimoff-a@mail.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА СТАБИЛЬНОСТЬ ЛИПИДОВ ПРИ ХРАНЕНИИ ФАРША ЛОСОСЕВОГО МОРОЖЕНОГО
Дана характеристика процессов окислительной и гидролитической порчи липидов рыбы и мороженой рыбопродукции. Приведены результаты исследования изменения значения перекисного числа и кислотного числа липидов фарша лососевого мороженого в процессе холодильного хранения в зависимости от способа обработки образцов диоксидом углерода. Показано положительное влияние объемной обработки фарша диоксидом углерода с последующим глазурованием раствором диоксида углерода на качество мороженого продукта.
Ключевые слова: фарш рыбный мороженый, хранение, окисление, гидролиз, диоксид углерода, пе-рекисное число.
A.S. Archibisova, A.A. Efimov, M.V. Efimova (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003). Study of carbon dioxide influence on lipids stability during salmon frozen mince storage
Description of oxidative and hydrolytic fish lipids and frozen product spoilage processes is given. Study results of peroxide number and acid number of frozen minced salmon lipids during cold storage, depending on the method of processing samples with carbon dioxide are stated. We demonstrated positive effect of volumetric processing of minced fish with carbon dioxide and subsequent glazing with carbon dioxide solution on the frozen product quality.
Key words: frozen minced fish, storage, oxidation, hydrolysis, carbon dioxide, peroxide number.
Хранимоспособность любых пищевых продуктов характеризуется неизменностью органо-лептических, химических или физических свойств, исключением деятельности патогенной микрофлоры [1]. Проблема повышения хранимоспособности продуктов неизменно связана с выбором оптимальных условий хранения.
Снижение качества и порчу пищевых продуктов предотвратить невозможно, но можно снизить интенсивность протекания процессов ухудшения качества, для этого необходим правильный подбор рецептур, способов технологической обработки, упаковки, хранения и транспортирования продукции [2].
Рыбопродукты, как и все пищевые продукты, имеют биологическое происхождение и, следовательно, состоят из биоматериалов, которые в течение времени неизбежно разлагаются и портятся [2].
Порча рыбы является естественным процессом постепенной утраты качества, проявляющейся в потере цвета и ухудшении вкуса с последующим ухудшением консистенции. Основные виды пищевой порчи обусловлены химическими, биохимическими и (или) физическими изменениями, протекающими в продуктах при хранении, в том числе окислением липидов, ферментативным и неферментативным потемнением, миграцией или потерей влаги [3].
В настоящее время общепринято, что при хранении продуктов применение холода является одним из лучших способов их консервирования [4, 5]. Замораживание как способ реализации биологического принципа консервирования - криоанабиоза - является перспективным направлением, позволяющим обеспечить сохранность химического состава продукта, свести к мини-
муму все биохимические, микробиологические, гистологические и физико-химические процессы и в дальнейшем из замороженного сырья выпускать различные виды высококачественной пищевой продукции.
Понижение температуры благоприятно влияет на качество продуктов за счет снижения миграции влаги и сохранения их вкуса, аромата, цвета и текстуры. При температурах замораживания риск размножения микроорганизмов снижается, однако продолжительное хранение продуктов в замороженном виде часто негативно отражается на их качестве [3].
При длительном хранении мороженой продукции часть водо- и солерастворимых белковых фракций денатурирует и переходит в щелочерастворимую фракцию, что отрицательно отражается на пищевой и биологической ценности продукта [6]. Но основной показатель порчи продукта при хранении - переход белкового азота в небелковый (азот летучих оснований) [6]. В процессе хранения мороженой продукции также происходит окисление жира, гидролиз, высыхание верхних слоев мяса и др. Эти факторы ограничивают время реализации рыбной продукции.
Одним из самых распространенных дефектов мороженой рыбопродукции, а значит, и причиной снижения срока ее годности, является окисление тканевого жира.
Липиды рыб отличаются от липидов теплокровных животных составом высших жирных кислот, а именно степень ненасыщенности жирных кислот рыб выше. Это негативно влияет на окислительную стабильность в процессе автолиза рыб. По литературным данным в замороженной мышечной ткани лосося свободные жирные кислоты сами имеют специфический привкус, а при высвобождении из триацилглицеридов докозагексаеновой, пальмитолеиновой, линолевой и эйкозапентаеновой кислот их совместное присутствие обусловливает металлический привкус и горечь. Многие авторы считают также, что свободные жирные кислоты являются субстратами окисления в рыбе [2].
Окислительные процессы протекают в три последовательных стадии. Первая стадия - инициация окисления - заключается в образовании свободных радикалов под действием либо мышечного липолитического фермента (липоксигеназы), либо под воздействием света, влаги, повышения температуры, катионов металлов. Гемоглобин и миоглобин темных мышечных тканей выполняют при этом функции прооксидантов. Вторая стадия - элонгация - заключается в образовании пероксидных радикалов. При вступлении этих радикалов в реакцию с двойной связью образуются первичные продукты окисления - крайне нестабильные гидроксипероксиды. После их разложения высвобождаются многочисленные вторичные продукты окисления, некоторые из них активно участвуют в формировании вкусоароматических свойств продукта, также являются причиной проявления нежелательных вкусов и запахов при дальнейшей кулинарной обработке. На третьей стадии - терминации - протекают реакции свободных радикалов между собой и, соответственно, происходит утрата ими активности. В результате этих реакций образуются летучие вещества, формирующие желаемые вкусоароматические оттенки (некоторые эфиры) либо нежелательные свойства [3].
Эндогенная липоксигеназа, активный фермент первой стадии окисления, содержит железо и катализирует процесс присоединения молекулярного кислорода к полиненасыщенным жирным кислотам. Однако при хранении продуктов в замороженном виде липоксигеназа остается стабильной, и именно она отвечает за развитие прогорклого вкуса [3].
Негативно влияет на качество продукции и гидролиз липидов. В результате гидролиза происходит расщепление связей в молекулах жиров и жироподобных соединений при действии воды. При этом ионы Н+ и ОН- воды присоединяются по месту возникающих свободных связей с образованием жирных кислот и глицерина. Ион водорода присоединяется к кислотному остатку, а гидроксил-ион - к спиртовому радикалу [7]. Практически процесс распада триглицеридов протекает последовательно, с образованием промежуточных продуктов реакции - диглицеридов, затем моноглицеридов и окончательно - глицерина [3]. Скорость гидролитического распада увеличивается под воздействием фермента липазы, содержащегося в жирах. Низкомолекулярные кислоты сильно меняют вкус и запах жира. Высокомолекулярные жирные кислоты вкуса и запаха не имеют, и поэтому увеличение их содержания при гидролизе не приводит к изменению ор-ганолептических показателей жира (гидролитическому прогорканию) [3, 7].
Так как при замораживании практически вся вода (кроме химически связанной) переходит в твердое состояние, то при хранении мороженой продукции гидролитические процессы изменения липидов не могут проявляться незначительно в результате сохранения активности липазы при температуре хранения минус 18оС.
В связи с совершенствованием холодильной технологии проблема сохранения качества продуктов, изготавливаемых традиционным способом, является актуальной. Все большее внимание исследователей уделяется использованию, наряду с пониженными температурами, антисептическими средствами и антибиотиками, различных видов упаковки и инертных газов, особенно экологически чистых [8, 9].
В этой связи актуальной проблемой в области совершенствования технологии мороженых продуктов является разработка эффективных способов ингибирования окислительных и гидролитических процессов.
Весьма перспективным способом ингибирования окислительных процессов является применение диоксида углерода (СО2). При регулировании газового состава воздуха концентрацию кислорода уменьшают, но не ниже 2%, а концентрацию углекислого газа повышают до 2-5%, но не выше 8%. Применение СО2 чрезвычайно перспективно не только из-за простоты его получения, но и потому, что использование этого газа в различных агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое вещество) позволяет решать различные технологические задачи [10, 11].
Целью работы являлось исследование влияния диоксида углерода на протекание окислительных и гидролитических процессов в липидах фарша лососевого мороженого при холодильном хранении.
В качестве сырья для приготовления фарша была выбрана кета, которая относится к одному из наиболее широко распространенных и часто встречающихся видов лососевых рыб в северной части Тихого океана, составляет значительную долю уловов.
Способы обработки фарша были экспериментально обоснованы по изменению органолепти-ческих показателей продукта в процессе хранения. Для проведения испытания образцы были подготовлены следующим образом:
- фарш приготовлен по традиционной технологии, заморожен до температуры минус 18оС в толще, глазурован пресной водой - контрольный образец;
- фарш приготовлен по традиционной технологии, заморожен до температуры минус 18оС в толще, глазурован раствором диоксида углерода (с максимальной концентрацией диоксида углерода 0,32% от массы фарша с глазурью) - опытный образец № 1;
- фарш обработан диоксидом углерода по всему объему (рис. 1) при температуре 0оС в течение 40 мин и глазурован пресной водой - опытный образец № 2;
- фарш обработан диоксидом углерода по всему объему (рис. 1) при температуре 0оС в течение 40 мин и глазурован раствором диоксида углерода - опытный образец № 3.
Для установления динамики окислительной порчи продукта определяли перекисное число жира как самый распространенный химический показатель окислительной порчи жира [2].
Определение проводили по ГОСТ 7636 [12]. Оно основано на взаимодействии перекисей, содержащихся в жире, с йодистым калием в присутствии ледяной уксусной кислоты с выделением йода, который оттит-ровывают раствором тиосульфата натрия.
Динамика изменения значения перекисного числа жира исследуемых образцов фарша лососевого мороженого в процессе хранения представлена на рис. 2.
Как видно из рис. 2, у контрольного и у опытного образца № 1 фарша лососевого мороженого значение перекисного числа жира в процессе холодильного хранения повышалось достаточно интенсивно и к концу срока испытания превысило первоначальное значение в среднем в 1,8 раза. У образцов фарша № 2 и № 3, обработанных перед замораживанием диоксидом углерода по всему объему, значение перекисного числа к окончанию процесса холодильного хранения выросло лишь в 1,2 раза, то есть интенсивность окислительных процессов при хранении в образцах фарша № 2 и № 3 оказалась значительно ниже.
Рис. 1. Получение диоксида углерода и обработка им рыбного фарша по всему объему
Рис. 2. Динамика изменения значения перекисного числа жира при хранении фарша лососевого мороженого в зависимости от способа обработки
Для установления динамики гидролитической порчи продукта определяли кислотное число жира. Определение проводили по ГОСТ 7636 [12]. Динамика изменения значения кислотного числа жира исследуемых образцов фарша лососевого мороженого в процессе хранения представлена на рис. 3.
0,200 0,190 0,180 0,170 0,160 0,150 0,140 0,130 0,120 0,110 0,100
Контрольный образец Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3
оооооооооооо фффффффффффф
т-смсо-чгюсо^-оосоот-см
Продолжительность хранения
Рис. 3. Динамика изменения значения кислотного числа жира при хранении фарша лососевого мороженого в зависимости от способа обработки
Как видно из рис. 3, у контрольного образца и у опытного образца № 1 фарша лососевого мороженого значение кислотного числа жира в процессе холодильного хранения росло интенсивнее и к концу срока испытания (12 месяцев) превысило первоначальное значение в среднем в 1,38 раза. У образцов фарша № 2 и № 3, обработанных перед замораживанием диоксидом углерода по всему объему, значение кислотного числа к окончанию процесса холодильного хранения выросло в среднем в 1,32 раза. Результаты показывают, что интенсивность гидролитических процессов при хранении в образцах фарша № 2 и № 3 оказалась значительно ниже.
Из результатов определения изменения значений перекисного и кислотного чисел липидов фарша лососевого мороженого в процессе холодильного хранения следует, что применяемая обработка фарша способом распределения диоксида углерода по всему объему с последующим глазурованием раствором диоксида углерода позволяет значительно снизить интенсивность окислительной и гидролитической порчи продукта, позволяет повысить сохраняемость фарша, а значит и продлить срок его годности при аналогичной динамике других физико-химических, а также органолептических показателей.
Литература
1. Голубева Л.В. Хранимоспособность пищевых продуктов // Теоретические основы пищевых технологий / под ред. В.А. Панфилова. - М.: КолосС, 2009. - Кн. 2. - 800 с.
2. Срок годности пищевых продуктов: Расчет и испытание / под ред. Р. Стеле. - СПб.: Профессия, 2006. - 480 с.
3. Килкаст Д., Субраманиами П. Стабильность и срок годности. Мясо и рыбопродукты. -СПб.: Профессия, 2012. - 420 с.
4. Технология переработки рыбы и морепродуктов: учебное пособие / Г.И. Касьянов, Е.Е. Иванова, А.Б. Одинцов, Н.А. Студенцова, М.В. Шалак. - Ростов н/Д.: Март, 2001. - 416 с.
5. Уитон Ф.У., Лосон Т.Б. Производство продуктов питания из океанических ресурсов. Т. 1. -М.: Агропромиздат, 1989. - 350 с.
6. Артюхова С.А., Богданов В.Д., Дацун В.М. Технология продуктов из гидробионтов / под ред. Т.М. Сафроновой и В.И. Шендерюка. - М.: Колос, 2001. - 496 с.
7. URL: http://www.znaytovar.ru/new588.html
8. Петров Н. Современные виды упаковки для рыбной продукции // Рыбные ресурсы. -2008.- № 3.- С. 26-27.
9. Упаковка, хранение и транспортировка рыбы и рыбных продуктов: учебное пособие / Н.В. Долганова, С.А. Мижуева, С.О. Газиева, Е.В. Першина. - СПб.: ГИОРД, 2011. - 272 с.
10. Боковикова Т.Н., Касьянов Г.И., Тарасов В.Е. Новые пути использования диоксида углерода // Теоретическое и экспериментальное обоснование суб- и сверхкритической СО2-обработки сельскохозяйственного сырья: материалы науч.-практ. конф. - Краснодар, 2010. -С.14-17.
11. Касьянов Г.И., Коробицын В.С., Рохмань С.В. Перспективы использования диоксида углерода // Инновационные технологии в мясной, молочной и рыбной промышленности: материалы междунар. науч.-техн. интернет-конф. - Краснодар: КубГТУ, 2012. - С. 91.
12. ГОСТ 7636. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы испытаний. - М.: Госстандарт, 1988. - 115 с.
УДК 664.951.2
М.В. Благонравова, Л.Д. Грицаенко
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 е-mail: mblagonravova@mail.ru
УТОЧНЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ СПОСОБОВ ПОСОЛА РЫБЫ
В статье проводится обзор современных технологий посола рыбы. Приводятся технологические схемы производства малосоленой продукции из лососевых сухим низкотемпературным посолом. Обосновывается расширенная классификация способов посола рыбы с учетом современных технологических разработок. Предложенная классификация представляет интерес для разработчиков технологий соленой рыбной продукции.
Ключевые слова: посол, созревание, классификация способов посола, интенсификация просаливания, биохимическое созревание.
M.V. Blagonravova, L.D. Gritsaenko (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003). Classification specification of fish salting methods
The given article deals with review of modern fish salting technologies. We described production flow sheet of mildly salted salmon products made with dry low-temperature salting. The expanded classification of fish salting methods is substantiated in accordance with modern technological techniques. The offered classification is of interest to developers of salty fish production technologies.
