CC BY
79
УДК 664.953: [664.951.597:282.247.41+262.81)]
ББК 36.94:36.819-106.7]:47.22(235,21+961)
О. В. Чернышова, М. Е. Цибизова
ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕДОИСПОЛЬЗОВАННОГО РЫБНОГО СЫРЬЯ ВОЛГО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА
O. V. Chernyshova, M. E. Tsibizova
STUDYING OF TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF THE UNDERUSED FISH RAW MATERIALS OF THE VOLGO-CASPIAN BASIN
Изучены размерно-массовые характеристики, химический состав, коэффициенты обводнения и созревания, коэффициент пищевой насыщенности, энергетическая ценность мышечной ткани красноперки и карася серебристого. Исследования показали ценность данного рыбного сырья, не нашедшего до сих пор широкого применения в рыбоперерабатывающей промышленности Астраханского региона. Показано, что сырье может быть использовано для производства пастообразной продукции с улучшенными функциональными свойствами.
Ключевые слова: пастообразная продукция, химический состав, размерно-массовые характеристики.
The size and mass characteristics, the chemical composition, the factors of watering and maturing, a factor of food saturation, energy value of muscular fabric of redeye and crucian have been studied.
The researches have shown the value of the given fish raw materials, that haven’t still found a wide application in the fish processing industry of the Astrakhan region. It is also demonstrated that the raw material can be used for manufacture of pastelike production with the improved functional properties.
Key words: pastelike production, Æemical composition, size and mass characteristics.
Введение
Последние десятилетия в России характеризуются стойким ухудшением состояния здоровья населения и демографических показателей. Средняя продолжительность жизни снижается, ежегодно увеличиваются показатели заболеваемости. Один из важнейших факторов, негативно влияющих на состояние здоровья населения, - неудовлетворительное питание [1].
В настоящее время в рыбной промышленности актуальной задачей является разработка функциональных продуктов на основе фарша из рыб пониженной товарной ценности. Рыбный фарш сам по себе является функциональным продуктом [2]. В рыбе содержатся такие крайне необходимые для организма человека соединения, как ненасыщенные жирные кислоты, включая уникальные эйкозопентаеновую и докозогексаеновую незаменимые аминокислоты, лизин и лейцин, жиро- и водорастворимые витамины, микро- и макроэлементы. Полиненасыщенные жирные кислоты защищают организм от сердечной недостаточности. Особое значение имеет метионин, относящийся к противосклеротическим веществам. Белок рыбы отличается хорошей усвояемостью, а по скорости перевариваемости рыбные и молочные продукты идентичны [1].
Снижение потребления рыбы обусловливает несбалансированность структуры фактического питания и нарушения в рационе населения, что вызывает нарушение физического развития, напряженность обменных процессов и адаптационных механизмов, увеличение уровня заболеваемости [3].
Таким образом, целенаправленное и дозированное употребление рыбопродуктов способно обеспечить физиологические нормы в питании. Рыбные продукты необходимы при разработке продуктов, корректирующих и поддерживающих здоровье человека, повышающих работоспособность, снижающих риск сердечно-сосудистых и других серьезных заболеваний [2].
К таким продуктам с улучшенными функционально-технологическими характеристиками можно отнести пастообразные продукты из рыбного сырья, имеющие привлекательные органолептические свойства. Биологическая ценность, пищевые и потребительские достоинства данной продукции повышаются благодаря внесению ингредиентов и вкусовых добавок.
Пастообразные продукты - наиболее удобная структурно-агрегатная модификация для создания рыбных продуктов заданного состава. К ним можно отнести продукты в виде кремов, паст, соусов, пюре, паштетов и т. д.
Для Астраханского региона проблема создания белковых продуктов на основе переработки гидробионтов является наиболее актуальной. По данным об итогах рыбного промысла за 2010 г. в Астраханской области, представленным ФГУ «Северо-Каспийское бассейновое управление по рыболовству и сохранению водных биологических ресурсов» (ФГУ «Севкаспрыбвод»), общий объем вылова составил 45,1 тыс. т.
Как и в прошлые годы, основным промысловым объектом является лещ - в 2010 г. 9,8 тыс. т, или 21,7 % общего объема вылова, правда вылов его был одним из самых низких за последние годы. В отличие от 2009 г., когда сома и щуки было выловлено 17,4 тыс. т (38 % общего улова), в 2010 г. уловы этих видов снизились до 10,8 тыс. т, что составило только 23,9 % общей добычи. В то же время вылов менее ценных рыб, таких как красноперка, карась, лещ, густера, окунь, в 2010 г. увеличился на 5,3 тыс. т, причем зарегистрирован самый высокий вылов красноперки и карася за последние 10 лет.
Промысел серебряного карася базируется в основном на вылове зрелых рыб. Весной в промысловых угодьях незрелые рыбы отсутствуют, а осенью их доля составляет 2 %. Это свидетельствует о высокой воспроизводительной способности популяции. Уловы карася формируют рыбы 10 возрастных групп - от 2- до 11-годовиков, причем в наибольшем количестве встречаются особи в возрасте от 4 до 7 лет. Средний возраст карася осенью составляет 5,8 года, длина - 27,5 см, масса - 250-300 г [4].
В целом состояние запасов карася и красноперки можно оценить как благополучное. Подтверждение тому является их высокая концентрация на единицу обловленного пространства, высокая численность молоди на нерестилищах, многолетние стабильные качественные характеристики популяции. Длина и масса одновозрастных рыб находятся на уровне среднемноголетних величин [5].
Но данные виды рыбного сырья не находят достаточного спроса у населения, а также малопригодны для производства рыбных продуктов по традиционным технологиям переработки. Таким образом, возникла необходимость поиска технологических решений с целью максимального использования этих видов рыб для получения пищевой продукции.
Создание качественных рыбных продуктов невозможно без исследования технохимиче-ского состава, пищевой и биологической ценности, а также функциональных свойств сырья, используемого для производства продукции пищевого назначения.
В соответствии с вышеизложенным целью исследований являлось изучение технологических свойств недоиспользуемого пресноводного сырья (красноперка и карась серебристый) Волго-Каспийского бассейна как потенциального сырья для производства пастообразной продукции повышенной биологической ценности и с улучшенными функциональнотехнологическими характеристиками.
Материалы и методы исследования
Объектами исследования являлись красноперка (Scardinius erythrophthalmus) и серебристый карась (Carassius auratus) весеннего вылова. Используемое сырье направлялось на отделение мышечной ткани. Изучение химического состава сырья, определение размерно-массовых характеристик проводились стандартными методами [6]. Для оценки технологических свойств исследуемых объектов рассчитывались: коэффициент созревания (КС = Ж/Б), коэффициент обводнения белка (КБВ = Б/В) и жира (Кжв = Ж/В), а также коэффициент пищевой насыщенности Кпищ.насыщ = (Б + Ж)/В (Б - белок, Ж - жир, В - влага).
Расчет энергетической ценности мышечной ткани исследуемых объектов проводили по формуле ЭЦ = 4,1 • 16,7 • Б + 9,3 • 37,7 • Ж, ккал/100 г, где Б, Ж - содержание белка, жира, %; 4,1 и 9,3 - количество энергии, выделяющейся при расщеплении 1 г белка, жира; 16,7; 37,7 -коэффициенты усвояемости [6].
Результаты исследований и их обсуждение
При создании продуктов функционального назначения важную роль играют выбор и обоснование ингредиентов, которые должны осуществляться с учетом совокупности потреби-
тельских свойств и целевого физиологического воздействия разрабатываемого продукта [7]. Таким образом, разработка рецептур пастообразных продуктов с улучшенными функциональными свойствами невозможна без исследования технохимического состава и пищевой ценности рыб.
Массовый состав зависит от вида рыбы, ее возраста, массы, способа разделки и т. д. В настоящее время существуют разрозненные данные о соотношении размеров и массы, поэтому при производстве пищевой продукции изначально необходимо изучить технохимические свойства сырья. Размерно-массовый состав имеет значение и при оценке пищевой ценности рыбы, разработке норм расхода сырья и выхода готовой продукции при разделке сырья в процессе производства рыбной продукции. Без знания точных норм выхода разделанного сырья невозможно планировать производство какого-либо нового пищевого продукта [4]. С учетом этого нами были исследована зависимость количества отходов и потерь от размерно-массовых характеристик недоиспользуемого рыбного сырья Волго-Каспийского бассейна как потенциального сырья для производства пастообразных продуктов с улучшенными функциональными свойствами (табл. 1).
Массовый состав рыбы определяли на основании принятых в производстве методов разделки (снятие чешуи, обесшкуривание, потрошение, обезглавливание, отделение плавников, снятие филе). Соотношение частей рыбы - головы, внутренних органов, чешуи, плавников, костей - устанавливали статистическим методом для каждого вида рыб.
Из данных в табл. 1 видно, что промысловая длина исследуемых объектов составляет от 12,0 до 32,0 см, масса - от 100 г до 1,1 кг. Процентное соотношение отдельных частей тела, таких как плавники, чешуя, кожа, в зависимости от массы варьирует незначительно и составляет: плавники - 4,2-4,6 %, чешуя - 5,9-6,0 %, кожа - 4,9-6,2 % для карася; плавники - 4,5-4,7 %, чешуя - 6,5-6,8 %, кожа - 5,5-6,0 % для красноперки.
Как видно из данных табл. 1, у исследуемых объектов наибольшая часть приходится на кости, головы и внутренние органы.
Таблица 1
Характеристика размерно-массового состава недоиспользуемого рыбного сырья
Волго-Каспийского бассейна
Объект иссле- дования Промысловая длина, см Масса, кг Соотношение частей тела, % Выход филе, % Выход фарша, % Отходы и потери при разделке на фарш, %
Г олова Плав- ники Внутрен- ности Чешуя Кости Кожа
Карась 24,0-32,0 0,7—1,1 15,1 ± 0,1 4,2 ± 0,2 17,6 ± 1,3 5,9 ± 0,2 12,1 ± 0,4 4,9 ± 0,2 36,3 ± 0,3 34,8 ± 0,4 67,2 ± 0,6
23,0-25,0 0,4-0,6 18,9 ± 0,1 4,6 ± 0,1 14,1 ± 0,8 5,8 ± 0,3 13,4 ± 0,3 5,7 ± 0,2 29,1 ± 0,3 26,3 ± 0,3 73,7 ± 0,5
12,0-20,0 0,1-0,3 22,4 ± 0,3 4,6 ± 0,2 10,6 ± 0,4 6,0 ± 0,2 15,1 ± 0,3 6,2 ± 0,1 24,7 ± 0,3 21,5 ± 0,2 78,5 ± 0,3
Красно- перка 25,0-29,0 0,35-0,5 13,0 ± 0,2 4,5 ± 0,3 12,8 ± 0,8 6,8 ± 0,1 12,0 ± 0,4 5,2 ± 0,2 39,0 ± 0,3 35,9 ± 0,4 64,1 ± 0,3
19,0-24,0 0,25-0,3 13,7 ± 0,4 4,6 ± 0,1 12,1 ± 0,5 6,5 ± 0,1 13,1 ± 0,4 5,5 ± 0,3 37,5 ± 0,3 34,4 ± 0,2 65,6 ± 0,3
15,0-18,5 0,1-0,2 14,4 ± 0,2 4,7 ± 0,1 11,1 ± 0,6 6,7 ± 0,3 15,5 ± 0,3 6,0 ± 0,3 32,8 ± 0,3 29,4 ± 0,4 70,6 ± 0,3
Таким образом, у красноперки с увеличением массы рыбы со 100 до 500 г масса головы снижается с 14,4 до 13,0 % (по отношению к массе сырья), а у карася от 100 до 1 100 г -с 22,4 до 15,1 %. У карася с размерно-массовыми характеристиками 12,0-20,0 см и 0,1-0,3 кг масса головы составляет 22,4 %, в то время как у красноперки при длине 15,0-18,5 см и массе 0,1-0,2 кг на голову приходится 14,4 %.
Содержание костей у карася составляет 15,1-12,1 %, и представлены они в основном позвоночной костью. В мышцах данного вида рыбы содержится небольшое количество костей. У красноперки, аналогично карасю, с увеличением массы рыбы происходит незначительное уменьшение содержания костей - с 15,5 до 12,0 %. Но у красноперки в мышцах содержится больше костей, чем у карася.
При сравнении массового состава карася и красноперки можно отметить, что выход внутренностей у карася больше. Так, у карася при длине 24,0-32,0 см и массе 0,7-1,1 кг на внутренности приходится до 17,7 %, а у красноперки с размерно-массовыми характеристиками
25,0-29,0 см и 0,35-0,5 кг внутренности составляют до 13,6 %. Такое различие в соотношении отдельных частей, несомненно, связано с морфологическими особенностями гидробионтов.
Одним из показателей пищевой ценности рыбы является содержание филе и фарша. По данным табл. 1 заметна тенденция к увеличению выхода филе и фарша в зависимости
от размерно-массовых характеристик объектов. Так, у красноперки массой 0,1-0,2 кг и длиной
15,0-18,5 см выход филе составляет 32,8 %, фарша - 29,4 %. В то же время у более крупных экземпляров длиной 25,0-29,0 см и массой 0,35-0,5 кг выход филе и фарша составляет 39,0 и 35,9 % соответственно.
Аналогично увеличивается выход филе и фарша у карася: при длине 12,0-20,0 см и массе
0,1-0,3 кг - 24,7 и 21,5 %, при длине 24,0-32,0 см и массе 0,7-1,1 кг - 36,3 и 34,8 % соответственно. При сравнении выхода филе и фарша у исследуемых объектов видно, что чем больше масса, тем ниже доля головы и выше выход филе.
Анализ экспериментальных данных также показал, что внутренние органы занимают значительную часть в массовом составе сырья: у - карася от 10,57 до 17,6 %, у красноперки -от 11,06 до 12,8 % общей массы. Как известно, внутренности состоят из таких частей, как кишечник, молоки у самцов, икра у самок, плавательный пузырь, сердце, почки и другие органы. Некоторые внутренние органы рыб (икра, молоки) могут повысить выход съедобной части, поэтому нами был исследован массовый состав внутренних органов недоиспользуемого рыбного сырья осеннего периода вылова (табл. 2).
Таблица 2
Массовый состав внутренностей рыбного сырья осеннего вылова
Объект исследования Промысловая длина, см Масса, кг Соотношение частей, %*
Внутренности Икра Молоки
Карась 24,0-32,0 0,7—1,1 17,6 ± 1,3 3,2 ± 0,2 2,0 ± 0,1
23,0-25,0 0,4-0,6 14,1 ± 0,8 2,1 ± 0,1 1,5 ± 0,2
12,0-20,0 0,1-0,3 10,57 ± 0,4 0,8 ± 0,1 0,3 ± 0,1
Красноперка 25,0-29,0 0,35-0,5 12,8 ± 0,8 1,9 ± 0,2 0,9 ± 0,1
19,0-24,0 0,25-0,32 12,1 ± 0,5 1,6 ± 0,1 0,6 ± 0,1
15,0-18,5 0,1-0,2 11,06 ± 0,6 0,7 ± 0,1 0,5 ± 0,1
* Икра к весу самок, молоки к весу самцов.
Из данных табл. 2 видно, что у карася и красноперки с увеличением массы внутренностей увеличивается содержание таких ценных в пищевом отношении составных частей, как икра и молоки. Так, у карася при размерно-массовом составе 24,0-32,0 см и 0,7—1,1 кг на икру и молоки приходится 3,2 и 2,0 % соответственно. У красноперки при 25,0-29,0 см и 0,35-0,5 кг содержание икры и молок составляет 1,9 и 0,9 % соответственно.
Следует отметить, что массовый состав внутренностей был исследован у рыбного сырья, выловленного в начале сентября. Как известно, по мере приближения к сезону нереста (апрель -май) содержание зрелой икры увеличивается [4].
Масса внутренностей карася, выращенного в прудах, может доходить до 27,7 %, 17,4 % из них приходится на долю зрелой икры. У карасей, выращенных в прудовых хозяйствах, внутренности обычно обильно наполнены пищей, а брюшная полость содержит большое количество жировой ткани - до 8,7 % массы рыбы. Масса зрелой икры у красноперки может составлять от 6,4 до 12,6 % [8].
Использование икры и молок рыб повышает пищевую ценность пастообразных продуктов за счет повышения в них содержания белков, витаминов, микро- и макроэлементов, биологически активных веществ, что также обусловливает необходимость использовать данные части внутренних органов при производстве пищевой продукции.
Для икры характерно довольно высокое содержание белка (15-35 %) и ценных в биологическом отношении веществ: фосфолипидов (кефалин, лецитин) и стеринов (холестерин), фосфопро-теидов (ихтулин), содержащихся в больших количествах в жире икры. Содержание жира в икре большинства рыб сравнительно невысокое - от 1 до 4 %, но в больших количествах содержатся витамины С, РР, группы В, пантотеновая кислота, а также жирорастворимые витамины А, Б, Е.
Молоки рыб, в отличие от икры, содержат гораздо меньше белковых веществ и жира, но больше влаги. Так, в молоках лососевых рыб содержится 15-17 % белка, 2-3 % жира и до 80 % влаги. Имеются виды рыб, в молоках которых содержится большое количество жира и, соответственно, мало влаги. Так, в молоках карповых и осетровых рыб содержится 13-18 % жира и 60-70 % влаги. Белковые вещества молок представлены в основном нуклеопротеидами, протаминами и гистонами, имеющими довольно низкую питательную ценность. Жир в молоках, как и в икре, содержит большое количество лецитина и холестерина, разнообразные витамины [2].
На технологические свойства рыбного сырья влияет не только размерно-массовый, но и химический состав.
Как известно, органолептические свойства рыбы в значительной степени определяются химическим составом, т. е. содержанием в ее мышечной ткани воды, белков, липидов, минеральных веществ. Содержание этих веществ зависит от вида рыбы, ее пола, массы, возраста и других признаков. Химический состав рыб, биологически однородных по виду, полу, возрасту и сезону вылова, зависит от условий обитания. В районах с обильной кормовой базой мышечная ткань рыб содержит значительно больше липидов и меньше воды, чем в районах с бедной кормовой базой. Существенно влияет на темпы роста и уровень накопления в организме белков и химический состав кормовой базы [4].
С учетом этого нами был изучен химический состав исследуемых объектов осеннего вылова и рассчитаны критериальные показатели качества (табл. 3).
Таблица 3
Химический состав и критериальные показатели качества мышечной ткани рыб осеннего вылова
Объект исследования Содеї эжание, % Кс Кбв Кжв Кпищ. насыщ ЭЦ, ккал/100 г
воды белка жира минеральных веществ
Карась 77,6 ± 0,2 17,4 ± 0,1 4,8 ± 0,2 1,2 ± 0,1 0,28 0,22 0,06 0,30 106,1
Красноперка 78,1 ± 0,3 17,6 ± 0,2 2,6 ± 0,1 1,5 ± 0,1 0,15 0,23 0,03 0,27 88,8
Анализ данных табл. 3 показал, что мышечная ткань исследуемых объектов по содержанию белка может быть отнесена к белковому сырью, для которого характерно достаточно высокое содержание белка - от 17,4 до 17,6 %. Сезонным изменениям подвержено содержание жира и воды. По содержанию жира красноперку можно отнести к тощим рыбам (содержание жира до 3,5 %), а серебряного карася - к объектам со средней жирностью (содержание жира от 3 до 5 %). Содержанием минеральных веществ в мышечной ткани исследуемые объекты различаются незначительно.
По данным о химическом составе объектов исследований была проведена оценка технологических свойств сырья. Расчеты коэффициента созревания мышечной ткани сырья показали, что карась относится к слабосозревающему сырью, т. к. КС находится в области от 0,2 до 0,6, а красноперка - к несозревающему.
Для карася коэффициент обводнения белка составляет 22,4 %, для красноперки - 22,6 %; коэффициент обводнения жира для карася - 0,06 %, для красноперки - 0,03 %. Таким образом, по степени обводнения белка и жира изученные объекты относятся к нормально обводненному сырью. При расчете коэффициента пищевой насыщенности мы определили, что мышечная ткань изученных объектов относится к средненасыщенному сырью (Кпищ.насыщ = 0,3-0,6). Расчет энергетической ценности мяса исследуемых объектов показал, что мясо карася и красноперки имеет невысокую калорийность - 106,1 и 88,8 ккал/100 г соответственно. Таким образом, оценка критериальных показателей качества данного сырья подтвердила возможность его использования для получения продукции различного назначения, в том числе пастообразной.
Заключение
Изучение технологических свойств красноперки и карася серебристого - размерномассовых характеристик и химического состава мышечной ткани, коэффициентов обводнения и созревания, коэффициента пищевой насыщенности, энергетической ценности - показало, что данное рыбное сырье, не нашедшее широкого применения в рыбоперерабатывающей промышленности Астраханского региона, является ценным и может быть использовано для производства пастообразной продукции с улучшенными функциональными свойствами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бредихина О. В., Новикова М. В., Бредихин С. А. Научные основы производства рыбопродуктов. - М.: КолосС, 2009. - 152 с.
2. Антипова Л. В., Толпыгина И. Н., Батищев В. В. Функциональные продукты на основе рыбного фарша и овощей // Изв. вузов. Пищ. технол. - 2003. - № 1. - С. 32-34.
3. Шепелев А. Ф., Печенежская И. А. Совершенствование ассортимента рыбных продуктов // Учен. зап. Инфраструктура рынка: проблемы и перспективы / Ростов гос. экон. ун-т (РИНХ). - 2004. -№ 10. - Ч. 2. - С. 125-131.
4. Кизеветтер И. В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищ. пром-сть, 1973. - 425 с.
5. Технология рыбы и рыбных продуктов / под ред. А. М. Ершова. - СПб.: Гиорд, 2006. - 940 с.
6. ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа / Взамен ГОСТ 7636-55; ГОСТ 13893-68; ГОСТ 13929-68; введ. 01. 01. 86. - М.: Изд-во стандартов. - 87 с.
7. Функциональная значимость продуктов переработки пресноводного рыбного сырья ВолгоКаспийского бассейна / М. Е. Цибизова, К. В. Костюрина, Д. С. Язенкова, Н. Д. Аверьянова // РЫБ-ПРОМ. - 2010. - № 4. - С. 69-72.
8. Иванов А. С. Химический состав некоторых основных промысловых рыб Волго-Каспийского бассейна // Сб. науч. тр. КаспНИРХ. - М., 1961. - С. 49-55.
Статья поступила в редакцию 8.09.2011
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Чернышова Олеся Владимировна - Астраханский государственный технический университет; аспирант кафедры «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания»; olesya-zbrodova@mail.ru.
Chernyshova Olesya Vladimirovna - Astrakhan State Technical University; Postgraduate Student of the Department "Food Biotechnology and Technology of Food Products"; olesya-zbrodova@mail.ru.
Цибизова Мария Евгеньевна - Астраханский государственный технический университет; канд. техн. наук, доцент; зав. кафедрой «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания»; m.e.zibizova@mail.ru.
Tsibizova Maria Evgenievna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Technical Science, Assistant Professor; Head of the Department "Food Biotechnology and Technology of Food Products"; m.e.zibizova@mail.ru.
