CC BY
132
С, %
тионного полиэлектролита в исследуемом объекте составляло 2,09-3,7%.
В обработанной сыворотке определяли изменение оптической плотности фотоколориметрически со светофильтром, оптимум поглощения которого 420 нм. Полноту процесса коагуляции фиксировали по изменению оптической плотности раствора.
Зависимость оптической плотности раствора А после удаления коагулюма от концентрации коагулянта ВПК-402 С, %, представлена на рисунке.
Установлено, что наиболее полная степень выделения сывороточных белков по данным оптической плотности достигается при концентрации полиэлектролита в сыворотке 2,1-2,6% и температуре 40-50°С. При этом происходит практически полная коагуляция белковых соединений, определяемая ксантопротеино-вым методом по А. Гололобову и Н. Павловой. Фазовое разделение в системе белок-вода-ВПК-402 сопро-
вождалось коацервацией. С увеличением концентрации коагулянта размеры коацерватов сывороточных белков возрастали, образуя аморфную жидкую фазу. При дальнейшем увеличении концентрации ВПК-402 размеры коацерватов белков сыворотки уменьшались, что сопровождалось частичной стабилизацией коллоидной системы и возрастанием оптической плотности (рисунок).
Таким образом, определены концентрационные (2,1-2,6%) и температурные (40-50°С) условия коагуляции сывороточных белков в присутствии катионного полиэлектролита.
ЛИТЕРАТУРА
1. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. - МАгропромиз-дат, 1990. - 240 с.
2. Сенкевич Т., Ридель К.Л. Молочная сыворотка. Переработка и использование в агропромышленном комплексе. - М.: Агропромиздат, 1989. - 272 с.
3. Food Technol. - 1990. - 44. - № 4. - P. 100, 102-104, 106, 108, 110, 112.
4. Food Process. - 1988. -49. - № 5. - P. 85-86.
5. I. Dairy Ind. - 1988. - 53. - № 1. - P. 6-7.
6. Грошем И.М. Применение полиэлектролитов в произ -водстве древесноволокнистых плит: Обзор. информ. - М.: ВНИ -ПИЭИлеспром, 1990. - 60 с.
7. Кинд В.Б., Выглазов В.ВХолькин Ю.И. Седиментация взвешенных веществ гидролизатов растительного сырья в при -сутствии катионного полиэлектролита // Г идролизная и лесохимиче -ская пром-сть. - 1993. - № 3. - С. 15-17.
8. Ананьева Л.Н., Никулин С.С., Гаршина С.И. Сорбционная чистка производственных вод мясоперерабатывающих предприятий // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2000. - № 4. -С. 113-115.
Кафедра процессов и аппаратов химических и пищевых производств
Поступила 07.04.04 г.
664.955.2
МИКРОСТРУКТУРА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИКРЫ ЛОСОСЕВОЙ ПРИ ФЕРМЕНТАЦИИ, ПОСОЛЕ И ХРАНЕНИИ
Н.М. КУПИНА, Н.Б. СТАРОДУБЦЕВА, И.Ю. ДОЛМАТОВ
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-центр)
Институт биологии моря Дальневосточного отделения РАН
Икра лососевых рыб принадлежит к наиболее ценным продуктам питания, так как содержит большое количество эссенциальных жирных кислот, обладающих биостимулирующим действием. Традиционная технология изготовления соленой зернистой икры лососевой основана на механическом способе отделения икры - трении ястыков о сито, что приводит к повреждению икринок. В ыход икры при пробивке ястыков зависит от прочностных свойств икорной оболочки и в зависимости от стадии зрелости составляет от 43 до 68%. Эти данные свидетельствуют о необходимости совершенствования технологии изготовления соленой зернистой икры с целью снижения потерь ценного сырья.
Одним из путей повышения эффективности процесса производства соленой зернистой икры лососевых является внедрение методов биотехнологии, в частности, применение протеолитических ферментов для разрушения пленки ястыка и выделения зерна. Установлено, что ферментативная обработка ястыков протеазами, выделенными из гепатопанкреаса краба, позволяет легко отделить икринки от ястычной пленки и увеличить выход икры до 75-80% [1, 2].
Однако практика показала, что при хранении соленой ферментированной икры наблюдается дестабилизация качества, так как ферментация приводит не только к распаду соединительной ткани пленки ястыка, но и к повреждению оболочки икринки [3, 4].
С целью разработки рациональных условий изготовления соленой икры, обеспечивающих получение продукта длительного срока хранения, исследовали изменения физико-химических показателей и структу-
Рис. 1
ры оболочки икры и ястычной пленки при биохимическом способе получения соленой зернистой икры лососевых.
Объектом исследований являлись ястыки рыбы-сырца горбуши и кеты III—V стадии зрелости. Для выделения икринок из ястыков использовали препарат Крусэнзим, полученный из гепатопанкреаса камчатского краба по ТУ 9383-157-00472012-03. Ястыки перемешивали в растворе ферментного препарата с активностью от 60 до 400 Пе/100 г ястыков при температуре от 15 до 40°С.
Химический состав икры определяли по общепринятым методикам [5]. Физические показатели икры: вязкость желточной массы оценивали с помощью вискозиметра капиллярного стеклянного ВПЖ-4 по методу [6]. Прочность оболочки икринки определяли с помощью устройства Валента и выражали массой нагрузки в граммах, необходимой для разрушения оболочки икринки.
Г истологические исследования проводили по методике, включающей фиксацию образца в 2%-м растворе глутарового альдегида (глутаральдегида) в морской воде в течение 1 сут при температуре 40°С, промывку в фильтрованной морской воде и дофиксирование 1%-м раствором OsO4 в течение 1 ч при той же температуре. Материал обезвоживали в этиловом спирте и ацетоне и заливали в смесь аралдита и эпона. Тонкие срезы изготовляли на ультратоме Ultra-Cut, контрастировали растворами уранилацетата и цитрата свинца. Ультратон-кие срезы просматривали на электронном микроскопе Jeol Jem [7].
Проведенные гистологические исследования структуры позволили выявить различия в строении ястычной пленки и оболочки икринки. Установлено, что соединительная ткань ястыка лососевых рыб (рис. 1, увел. 1 х 400) состоит из трех компонентов: коллагенового волокна 1, аморфного внеклеточного вещества 2 и отдельных клеток 3.
Оболочка икры имеет более сложное строение (рис. 2, увел. 1 х 400) и состоит из лучистой оболочки 1, тонкой электронно-плотной оболочки 2, фолликулярного эпителия 3, базальной мембраны 4 и наружной соеди-нительно-тканной оболочки 5.
Рис. 2
В процессе выдерживания ястыков в растворе ферментного препарата в первую очередь изменяется структура ястычной пленки. Ферментативное воздействие сопровождается дезагрегацией макро- и микрофибрилл коллагена, разрушением коллагенового волокна, вымыванием аморфного вещества, в результате чего соединительная ткань разрыхляется и истончается вплоть до разрывов.
Высвободившиеся из ястыка икринки попадают в раствор ферментного препарата, и их оболочка также подвергается действию протеаз. Исследования показали, что степень изменения морфологии и прочностные свойства икорной оболочки зависят от условий обработки ястыков: концентрации ферментного препарата, температуры раствора, продолжительности процесса ферментации.
При обработке ястыков в растворе, содержащем ферментный препарат в количестве 200 Пе/100 г икры (температура (17 + 3) °С), наблюдается незначительная дестабилизация оболочки икры, однако морфология ее не изменяется. Фолликулярный эпителий немного разрыхляется, но сохраняет структуру полностью. Наружная соединительнотканная оболочка только слегка разрыхляется.
Увеличение количества протеолитических единиц в растворе до 400 Пе/100 г или повышение температуры ферментного раствора до 30-40°С приводит к более глубокой деструкции оболочки: разрушению фолликулярного эпителия, истончению, вплоть до разрывов, базальной мембраны, сильному разрыхлению наружной оболочки.
Установлено, что при просаливании икры вследствие дегидратации и денатурации белков происходит сжатие икринок. При этом повышается осмотическое давление набухшей желточной массы, и она выходит за пределы лучистой оболочки. Если оболочка икры слабая, то уже в процессе посола икринки лопаются, образуется так называемый «лопанец».
При просаливании икры, независимо от способа выделения ее из ястыков, изменяется структура оболочки. Однако эти изменения у пробитой и ферментированной икры не идентичны. Как показали гистологи-
Таблица 1
Способ выделения икры Физико-химические показатели икры
Вода, % NaCl, % Вязкость, мм2/с Прочность, г/см2
Пробивка 44 ± 0,1 5,0 ± 0,4 560 ± 0,5 120,4 ± 0,4
Ферментация 48 ± 0,8 5,1 ± 0,2 230 ± 0,3 63 ± 0,3
Таблица 2
Способ обработки Концентрация соли, % Вода, % Вязкость, мм2/с Прочность оболочки, г/см3
Пробивка Ферментация: - 46,6 ± 0,3 630 ± 5 120,4 ± 0,5
без соли - 48,1 ± 0,2 456 ± 3 62,3 ± 0,7
AlK(SO4)2-12 Н2О 0,01 48,9 ± 0,1 464 ± 2 69,5 ± 0,6
0,1 48,2 ± 0,2 476 ± 4 69,1 ± 0,3
1 47,5 ± 0,2 479 ± 3 68,3 ± 0,2
NaNO2 0,002 48,3 ± 0,3 515 ± 2 61,1 ± 0,3
0,01 48,2 ± 0,4 544 ± 5 62,2 ± 0,4
0,05 47,5 ± 0,3 632 ± 1 60,9 ± 0,1
СаС12 0,01 47,7 ± 0,1 448 ± 2 89,3 ± 0,3
0,2 47,1 ± 0,2 455 ± 2 92,6 ± 0,2
0,5 46,8 ± 0,5 460 ± 3 107,4 ± 0,1
ческие исследования, при посоле пробитой икры желточная масса выходит за лучистую оболочку, но не выходит за пределы фолликулярного эпителия на протяжении всего срока хранения соленой икры.
Ферментированная икра при посоле претерпевает более существенные изменения. Она набухает в большей степени и содержит на 3-5% больше влаги по сравнению с пробитой (табл. 1).
Глубина структурных изменений в оболочке соленой икры прямо связана со степенью повреждения ее под действием ферментного препарата. Г истологиче-ские исследования показали, что посол икры сопровождается выходом желточной массы не только за лучистую оболочку, но и за фолликулярный эпителий и даже за базальную мембрану. В последнем случае в процессе хранения соленой икры желточная масса диффундирует за пределы соединительнотканной оболочки, образуя так называемый «отстой», что сокращает срок хранения готовой продукции до 3 мес.
Для повышения прочностных свойств оболочки икры и увеличения срока ее хранения исследовали влияние минеральных солей на физико-химические показатели и структуру ферментированной икры. Для стабилизации структуры икорной оболочки использовали алюмокалиевые квасцы, нитрит натрия, хлорид кальция. Полученные результаты свидетельствуют (табл. 2), что алюмокалиевые квасцы и хлорид кальция практически не влияют на вязкость желточной массы, тогда как нитрит натрия способствовал ее повышению.
В образцах ферментированной икры, посоленных с нитритом натрия концентрацией 0,05% к массе икры, показатель вязкости имел значение, близкое к таковому в образцах пробитой икры.
Исследование прочностных свойств икры показало, что среди использованных солей только хлорид кальция способствовал упрочению оболочки икры. Прочность икринок, обработанных хлористым кальцием, взятым в количестве 0,5% к массе, увеличивалась в
1,2 раза по сравнению с ферментированной икрой, посоленной без добавок, и приближалась к показателю прочности пробитой икры.
Сравнительные гистологические исследования структуры ферментированной икры, посоленной с применением исследуемых минеральных солей, свидетельствуют, что наибольшее стабилизирующее влияние на оболочку икры оказывают ионы кальция. Они способствуют повышению прочности и сохранению целостности фолликулярного эпителия, а также уплотнению наружной соединительнотканной оболочки. В целом структура оболочки соленой ферментированной икры, обработанной хлоридом кальция, становится подобной структуре пробитой.
Результаты гистологических и физико-химических исследований образцов соленой икры в процессе их изготовления и хранения согласовывались с органолептической оценкой.
На основании проведенных исследований были установлены рациональные параметры процесса изготовления соленой зернистой икры лососевых, сохраняющей качество в течение 12 мес, и утверждена соответствующая нормативная документация.
ЛИТЕРАТУРА
1. Wray T. Enzymes work wonders for caviar and squid: Sea Food // Intern. Proces. and Packaf. - 1987. -№ 3. - 25 p.
2. Wray T. Fish processing: new uses for enzymes // Food manufacture international. - 1988a. - 63. - № 2. - P. 32-34.
3. Купина Н.М., Стародубцева Н.Б., Леванькова И.Н. Влияние ферментного препарата на гидролиз белков икры лососе -вой // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1994. - № 1-2. - С. 19-20.
4. Купина Н.М., Стародубцева Н.Б., Долматов И.Ю. Влияние условий обработки ястыков горбуши ферментным препара -том на качество соленой икры // Изв. ТИНРО. - 1996. - 120. -С. 49-53.
5. Лазаревский А.А. Технохимический контроль в рыбо -обрабатывающей промышленности. - М.: Пищевая пром-сть, 1955.
- 518 с.
6. Мачихина Ю.А., Мачихина С.А. Инженерная реология пищевых материалов. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. -С. 32-59.
7. Kugino K., Kishino Y. Effect of voluntary exercise on pancreatic function ofrats // Nutr. Res. - 1991. -№ 11. - P. 1273-1283.
Лаборатория биотехнологии пищевых и технических продуктов
Поступила 05.08.04 г.
