Обоснование и разработка продукции из водных растений Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 637.56:381.1

Доктор техн. наук В.В. ШЕВЧЕНКО (ФГАОУ ВО СПбГПУ ept@ice.spb.ru) Соискатель Н.В. ВЕСЕЛОВ (ФГАОУ ВО СПбГПУ veselov.k@inbox.ru) Соискатель C.B. ТОРГАНОВ (СПбГАУ 16071961 i@mail.ru)

ОБОСНОВАНИЕ H РАЗРАБОТКА ПРОДУКЦИИ ИЗ ВОДНЫХ РАСТЕНИИ

Товароведение, экспертиза продовольственных товаров, капуста, ламинария, Муэр, древесный гиб, хранение, растения, технология, рецептура

Рациональное использование природных ресурсов является основной задачей, стоящей перед всеми специалистами, занятыми в перерабатывающей и пищевой промышленности. Из всего разнообразия сырья, используемого для производства продуктов питания, водные растения занимают особое место. Водные растения представлены водорослями и морскими травами.

Водоросли - своеобразная группа водных растений. Это самые древние представители растительного мира, встречающиеся в морях, океанах и других водоемах на глубине до 200 метров. У них отсутствуют корни, стебли и листья. Большинство из них имеют органы крепления к грунту (ризомды), похожие на корни.

В прибрежных зонах морей России произрастает более 200 видов бурых водорослей и около 250 красных. В северном бассейне в районах Белого и Баренцева морей промысловые запасы бурых водорослей определяются ламинариевыми и фуксовыми, общие запасы которых составляют более 900000 тонн. Побережье Черного моря богато запасами бурых водорослей рода цистозира и морской травы зоостера. Суммарный запас морских трав и цистозиры в пребрежной зоне Черного моря достигает 1,5 млн тонн [1].

Прибрежная зона дальневосточных морей России наиболее богата бурыми, красными водорослями и морскими травами. Общие запасы бурых водорослей только в Дальневосточном бассейне оцениваются более 18 млн тонн сырой массы, где общее количество видов достигает 160. Однако по технологической ценности и доступности для промысла практическое значение имеют около 30 видов [2]. Классификация водных растений представлена на рис. 1.

Водные растения

Водоросли

Морские травы

Аир Белая нжелтая лилии

Рис. 1. Классификация водных растений

Водорослевый промысел России базируется на небольшом числе видов морских растений, относящихся к трем отделам высших таксонов:

- багряные водоросли - радимения, порфира, анфельция, филлофора, фурцеллярия, хондрус;

- бурые водоросли - ламинария (морская капуста), фукус, алария, укдария, макроцистис;

- зеленые водоросли - ульфа (морской салат), ентора-морфа, монстрома.

В нашей стране наиболее важное промысловое значение имеют бурые и красные водоросли. Альгофлора наших морей довольно разнообразна, более 800 видов (50% -красные водоросли, 45% - бурые и только 5% - зеленые водоросли).

Средой обитания водорослей является вода, однако их ткани оводнены не более чем ткани наземных растений.

Таблица 1. Содержание сухих веществ и воды в тканях наземных и морских растений (в %)

Растения Сухие вещества Вода

Наземные растения:

Салатные овощи 5-19 81-95

Огурцы, арбузы, дыни 3-10 90-97

Водоросли:

Красные 14-25 75-86

Бурые 8-27 73-92

Зеленые 17-30 70-83

Морские травы 18-25 75-82

Содержание сухих веществ в водорослях зависит от биологических (вида, стадии развития) и экологических (глубина произростания, степень освещенности, гидрохимического и газового состава воды, прибойности, особенности грунта) факторов. А также от места расположения тканей у растения [3].

Сравнительную характеристику химического состава водорослей принято давать по составу сухого вещества в силу значительной лабильности степени обводнения нативных тканей [4].

Морские растения, за исключением багрянок, содержат меньше органических веществ по сравнению с наземными овощами. Содержание клетчатки у бурых и красных водорослей находится на уровне ее содержания в наземных овощах (8,0 - 15,8% к сухому веществу), в зеленых - в 2-3 раза меньше (2,0 - 6,0% к сухому веществу), а в морских травах ее содержится в 1,3-1,8 раза больше.

Содержание липидов в сухом веществе не превышает 4,0%.

Жирнокислотный состав липидов морских водорослей варьируется в широких диапазонах (от 17 до 72%). Жирные кислоты липидов ламинарий и фуксов на 18-35% представлены насыщенными кислотами (С8:о~С22:о), но основной является пальмитиновая (С1б:о) и несколько в меньшей мере (8-15%) миристиновая кислота.

От 50 до 90% ненасыщенных жирных кислот представляют моноеновые, среди которых олеиновая кислота (С^О является основной (30-49%), несколько меньше содержится пальмитиновой кислоты (2-19%).

Из полиеновых жирных кислот в бурых водорослях преобладают кислоты С^г и Сго:4, но отсутствуют кислоты с пятью и шестью двойными связями.

Липиды красных водорослей по содержанию насыщенных кислот идентичны липидам бурых, но у них отсутствуют кислоты С^:о и Сюю- Из ненасыщенных жирных кислот преобладают пентоеновые (Сго:5), но довольно низкое содержание моноеновых кислот

Сырой протеин водорослей изменяется в более значительных пределах, чем у наземных овощей (4,0-44,9 и 14,0-34,4% соответственно в пересчете на сухое вещество). В сухом веществе морских зеленых водорослей содержание свободных аминокислот не превышает 400 мг/100 г, а у бурых и красных составляет 8500 и 3600 мг/100 г соответственно [3].

Морские растения содержат в своем составе в основном водорастворимые витамины.

Состав витаминов и их содержание подвергается значительным колебаниям в зависимости от вида водоросли, времени года, стадии развития, района произростания и других причин.

Минеральные вещества водорослей состоят из растворимых и нерастворимых в воде солей. Бурые водоросли и морские травы содержат значительное количество нерастворимых в воде солей.

Углеводы морских растений по своим свойствам и составу отличаются от углеводов наземных растений. Они синтезируют и накапливают такие полисахариды, которые не встречаются в высших растениях. Морские полисахариды обладают антисептическим эффектом, который основан на связывании воды в среде пребывания микроорганизмов, что переводит ее в недоступную для жизнедеятельности форму.

Углеводы морских объектов включают гамо- и гетерополисахариды анионного и катионного типов. Мономерные звенья представлены урановыми кислотами, маннозой, галактозой, часть из которых сульфитирована. В тканях морских растений полисахариды выполняют функции структурного вещества и энергетического резерва, который легко превращается в моносахариды и в такой форме расходуется на жизнеобеспечение. Из бурых водорослей получают альгинат натрия, маннит, ламинарии, фукоидан.

Полисахаридами бурых водорослей являются: альгиновые кислоты, ламинарины, маннит, фукоидан, альгулеза.

Фукоидан - сульфитированный полисахарид, содержащий нейтральные сахара, обладающий гигроскопическими свойствами и поэтому предохраняет водоросль от высыхания, которая не полностью погружена в воду. В толще воды водоросли содержат его в меньшем количестве, чем плавающие на поверхности.

Альгулеза - нерастворимый полисахарид бурых водорослей (целлюлоза), содержащийся в Laminariua digitata (до 3,7%) и Laminariua saccharina (до 5,7%).

Из красных водорослей получают агар, агароид, карагинаны, фурцелларан.

Полисахариды красных водорслей: агар и другие агароиды получают из красных водорослей (анфельция, фурцеллярия, филлофора и др.), агароза, агароид, карригананы, фурцелларан, полисахарид водорослей Porphyza (Порфиран) (Р. capensus, Р. teñera, Р. laciniata, Флоридный крахмал, манниан [3].

Объектами исследований явились ламинариевые водоросли и древесный гриб Муэр.

Таблица 2. Химический состав двухлетней лагунной ламинарии, % массы сухого вещества

Вещество Содержание, %

Вода 87,9

Сухие вещества 12

Органические вещества 58,3

Альгиновая кислота 27,0

Маннит 21,0

Азотистые вещества 7,0

Минеральные вещества 42,0

Иод 0,25

Калий 6,9

Натрий 3,0

Фосфор 0,4

Магний 1,3

Бром 0,2

Сера 1,3

Железо ОД

Хлор 10,5

Из-за различных условий обитания образовались экологические формы японской ламинарии: лагунная и внелагунная.

Нами исследованы свойства двухлетней лагунной ламинарии.

Муэр (древесный гриб) является отличным природным антиоксидантом. Грибы обладают целым рядом ферментов, которые препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах, а также содержат никотиновую кислоту, известную своим благотворным влиянием на все восстановительные процессы организма. Древесные грибы богаты полисахаридами, которые предупреждают развитие в организме злокачественных опухолей и повышают иммунитет в целом. В грибах много витамина Б и витаминов группы В, также в них содержатся аминокислоты, К, С а и Р.

В кулинарии Муэр используют как добавку в соусы, мясные и рыбные блюда, хорошо подходит для салатов и пирогов.

Калорийность древесного гриба 10 кКал:

- белки - 0-4 г;

- жиры - 0-4 г;

- углеводы - 2-6 г.

В традиционной кухне многих стран азиатского региона Муэр достаточно популярен, поэтому выращивается сегодня в тепличных комплексах.

Органолептическую оценку качества салатов из двухлетней лагунной ламинарии японской и Муэра проводили по пятибалльной шкале, физико-химические и микробиологические показатели в лаборатории ЗАО «Балтийский берег», токсикологические показатели в ФБУ «Тест-С.-Петербург».

Согласно концепции государственной политики в области здорового питания населения России одной из задач является обогащение продуктов биологически ценными, жизненно необходимыми компонентами, к тому же обладающими защитными свойствами.

В данном исследовании при разработке новых видов продукции из морских растений было предусмотрено включение в рецептуру традиционных морских салатов из ламинарии веществ с лечебным эффектом.

Лечебно-профилактические свойства салатов из ламинарии с добавлением овощей, майонеза, сельди, кальмаров, креветок нами были исследованы ранее [2, 3, 4]. Однако следует отметить, что эти виды салатов не пользуются широким спросом из-за специфического запаха (морского), вкуса ламинарии и достаточно высокой цены. Исходя из изложенного нами на ЗАО «Балтийский берег» была разработана новая рецептура морских салатов с учетом включения в них древесного гриба Муэра, обладающего многими целебными свойствами. Они идеально подходят для диетического питания, насыщают организм всеми необходимыми микроэлементами, предотвращая появление авитаминоза. Эти грибы укрепляют иммунную систему, предупреждают развитие инфекционных заболеваний и обладают антиоксидантными свойствами. Учитывая уникальные свойства Муэра, и то, что после тепловой обработки и в сухом виде грибы не имеют специфического вкуса и запаха, нами этот гриб был включен в рецептуру новых видов салатов.

Экспериментально было изготовлено 5 образцов морских салатов с добавлением различного процентного содержания Муэра. Контрольными образцами были салат №1 -морская капуста в уксусно-масляной заливке - салат «Натуральный»; салат №2 - древесный гриб в уксусно-масляной заливке - салат «По-восточному»; № 3, 4, 5, 6 - салат из морской капусты с добавлением 20-30-40-50% Муэра соответственно.

Результаты дегустационной оценки качества салатов представлены в табл. 3.

Таблица 3. Органолептическая оценка качества морских салатов (баллы)

Показатель Образец

№ 1 №2 №3 №4 №5 №6

Внешний вид (цвет) 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Вкус 3,8 4,5 4,0 4,3 4,8 5,0

Запах 3,4 5,0 3,9 4,0 4,6 5,0

Консистенция 50 5,0 4,0 4,2 4,8 5,0

Цвет морской капусты - оливково-зеленый. Цвет Муэра - обуглившаяся бумага.

Из табл. 3 следует, что сочетание морской капусты и Муэра в соотношении 50 на 50% позволяет получить продукцию отличного качества с доступной для покупателя ценой.

В табл. 4 представлены результаты показателей безопасности исходного сырья для производства морских салатов.

Таблица 4. Показатели безопасности морской капусты и Муэра

Показатель Значение по НД (не более) мг/ кг Морская капуста Муэр

Мышьяк 5,000 0.118 0.120

Свинец 0,500 0,200 0,300

Ртуть 0.100 0,020 0,080

Кадмий 0,200 0.016 0,050

Из табл. 4 следует, что содержание токсических элементов в исследуемых образцах значительно ниже предельно допустимых концентраций для рыбной продукции. Удельная активность цезия 137 в образцах морской капусты и Муэра составила 8,8 и 9,7 Бк/кг соответственно. Активность стронция 90 в исследуемых образцах составила 1,4 Бк/кг, что значительно ниже установленных норм.

Срок хранения салата из морской капусты и Муэра по ТУ 4 месяца при температуре от минус 2 до + 4°С.

Следующим этапом наших исследований явилось установление срока годности морского салата по разработанной нами рецептуре. Для этого образцы № 1 и № 6 были заложены на хранение для исследований микробиологических показателей в процессе хранения и проведения дегустации. Результаты микробиологических исследований приведены в табл. 5.

Образцы салата из морской капусты с добавлением 50% Муэра выдерживают срок хранения 6 месяцев, что было подтверждено заключением экспертов по органолептической оценке. На 6 месяц хранения образец салата из морской капусты с добавлением 50% Муэра имел нежный вкус, плотную консистенцию и характерный для каждого вида продукции цвет

После проведения экспериментов по подбору новой рецептуры на морской салат была разработана технология его производства, которая включает следующие технологические этапы:

1) замачивание капусты и грибов в пресной воде;

2) мойка;

3) бланширование;

4) охлаждение;

5) маринование;

6) смешивание грибов с морской капустой согласно рецептуре;

7) фасовка в банку;

8) дозация растительного масла и уксусной заливки в банку;

9) укупоривание, этикетировка.

Таблица 5. Результаты микробиологических исследований

№ обр азца Наименование продукции КМАФА нМ, КОЕ/г Нормат ивные значени я показат елей БГКП St. aureus Сульфит редуциру ющие клострид ИИ V. parahae mol yticus/ Proteus Дрожжи КОЕ/г Плесени, КОЕ/г Заключение

1 месяц хранения

1 Морская капуста в уксусно-масляной заливке - салат «Натуральный» 1,6 хЮ2 Не более 10x1О5 Не выдел. Не выдел. Не выдел. - Менее 10 Не выдел. Соотв.

6 Салат из морской капусты с добавлением 50% Муэра 3,8x103 Не более 10x1О5 Не выдел. Не выдел. Не выдел. - Менее 10 Не выдел. Соотв.

4 месяца хранения

1 Морская капуста в уксусно-масляной заливке - салат «Натуральный» 2,1 хЮ3 Не более 10x1О5 Не выдел. Не выдел. Не выдел. - Менее 10 Не выдел. Соотв.

6 Салат из морской капусты с добавлением 50% Муэра 5,5 хЮ3 Не более 10x1О5 Не выдел. Не выдел. Не выдел. - Менее 10 Не выдел. Соотв.

6 месяцев хранения

1 Морская капуста в уксусно-масляной заливке - салат «Натуральный» 2,8x10° Не более 10x1О5 Не выдел. Не выдел. Не выдел. - Менее 10 Менее 10 Не соотв.

6 Салат из морской капусты с добавлением 50% Муэра 0,9 хЮ4 Не более 10x1О5 Не выдел. Не выдел. Не выдел. - Менее 10 Менее 10 Соотв.

Таким образом, на основании проведенных исследований разработана принципиально новая рецептура и технология морского салата, обладающего лечебно-профилактическими свойствами за счет сочетания химического состава ламинарии и гриба Муэра.

Литература

1. Пилипенко ТВ., Шевченко В.В., Сикоев З.Х. Морские салаты - источник незаменимых микронутриентов // Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг: Мат. Всеросс. науч.-практ конф. - Киров, 2011. - С. 263-265.

2. Ершов A.M. Технология рыбы и рыбных продуктов. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 940 с.

3. Шевченко В.В., Веселов Н.В. Товароведение нерыбных объектов промысла: Уч. пособие. -СПб.: ГТЭУ, 2012.-76 с.

4. Шевченко В.В., Рыбалкина A.B. Товароведная характеристика нерыбных объектов промысла: Уч. пособие. - СПб.: ТЭИ, 2008. - 46 с.