Особенности химического состава икры макруруса и возможность производства из нее деликатесной продукции Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

2007

Известия ТИНРО

Том 149

УДК 664.951.014:597.5

Т.П. Калиниченко, Г.Н. Тимчишина, Е.В. Болтенков, Т.Н. Слуцкая, Е.В. Якуш

ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ИКРЫ МАКРУРУСА И ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ИЗ НЕЕ ДЕЛИКАТЕСНОЙ ПРОДУКЦИИ

Исследованы особенности аминокислотного состава белков и жирных кислот липидов икры макруруса малоглазого Albatrossia pectoralis. Установлено, что икра этого вида рыб является ценным в биологическом отношении сырьем для получения высококачественных пищевых продуктов благодаря содержанию эссенциаль-ных нутрицевтиков: аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, а также ка-ротиноидов и микроэлементов. Показано, что в белках икры присутствуют все незаменимые аминокислоты и содержание ю-3 жирных кислот в триглицеридах в 8 раз больше, чем содержание ю-6 жирных кислот. Получение деликатесной икры макруруса возможно с использованием гидроколлоидов в качестве структурообра-зователей. Обеспечение заданной консистенции, имеющей показатели динамической вязкости 4,5-5,7 Па*с, гарантировано применением каррагинана или конжака в количестве 0,5 %, двух или нескольких гидроколлоидов одновременно при концентрации 0,2-0,3 % к массе продукта за счет эффекта синергизма.

Kalinichenko T.P., Timchishina G.N., Boltenkov E.V., Slutskaya T.N., Yakush E.V. Features of rattail roe chemical structure and potentialities of caviar production // Izv. TINRO. — 2007. — Vol. 149. — P. 401-407.

Amino acid structure of proteins and fatty acids structure of lipids from the rattail Albatrossia pectoralis roe are investigated. High contents of amino acids, polyunsaturated fatty acids, carotinoids, and microelements are found, so, the rattail roe could be regarded as a valuable raw material for high-quality foodstuff. All essential amino acids are presented in the proteins of the roe, moreover, the contents of each essential amino acids is higher, than in the reference protein established by FAO/WHO. Leucine, lysine, valin, and isoleucine prevail among essential amino acids, glutamic acid and proline — among unessential amino acids. The high contents of essential amino acids show a biologically full value of the proteins. Besides, the roe of rattail contains essential polyunsaturated fatty acids, as linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, that defines biological efficiency of the roe lipids. The total contents of polyunsaturated ю-3 fatty acids exceeds in 8 times the content of ю-6 fatty acids. Contents of docosahexaenoic acid in the rattail roe is 2-3 times higher than in the roe of shrimps and in 5 times higher than in gonads of sea urchin.

Caviar could be produced from the rattail roe with using hydrocolloids as structure formations. The consistence with dynamic viscosity 4.5-5.7 Pa s is guaranteed by application of 0.5 % konjac or carrageenan, or several hydrocolloids simultaneously with concentration 0.2-0.3 % per product weight because of syner-gistic effect.

Макрурус малоглазый Albatrossia pectoralis является глубоководным видом, наиболее массовым и распространенным представителем семейства Долгохвостые (Фадеев, 2005). Для макруруса характерен круглогодичный нерест, сле-

довательно, его икра может быть заготовлена в любое время лова. Рыбодобыва-ющим предприятиям Дальнего Востока в настоящее время выделяют квоты на вылов макруруса, икру заготавливают в мороженом виде, и создание современных технологий ее переработки является актуальной задачей.

Существующая технология изготовления пробойной соленой икры (ГОСТ 1573-75) предусматривает содержание поваренной соли в готовом продукте 58 %, однако продукция с таким количеством соли органолептически воспринимается как горько-соленая. Кроме того, проведенные медико-биологические исследования свидетельствуют о неблагоприятном влиянии на человеческий организм повышенного потребления ионов натрия, ведущего, в частности, к увеличению риска сердечно-сосудистых заболеваний, нарушениям натриевого и кальциевого обмена, повышению артериального давления (Демешко, Чурина, 2003).

Проведенные ранее исследования показали (Никитина, 1986), что производство соленой пробойной икры из мороженых ястыков макруруса сопровождается значительным количеством отходов на стадиях дефростирования и дренирования, готовая продукция имеет жидкую консистенцию и в процессе хранения неизбежно появляется отстой.

Целью нашей работы было исследование аминокислотного состава белков и состава липидов, установление их биологической ценности и эффективности, показателей безопасности икры макруруса как сырья для производства пищевых продуктов, а также возможности производства деликатесной продукции заданной консистенции с пониженным содержанием хлорида натрия.

В работе использовали икру макруруса малоглазого, хранившуюся в течение 2 мес при температуре минус 20 оС. Количество белков устанавливали по общему азоту, определяемому на высокоскоростном анализаторе азота Kjeltec Auto 1030 Analyzer ("Tecator", Швейцария). Аминокислотный состав белков после кислотного гидролиза (24 ч) анализировали на приборе L-8800 ("Hitachi", Япония). Экстракцию липидов осуществляли согласно методу Блая и Дайера (Bligh, Dyer, 1959). Метиловые эфиры жирных кислот липидов получали по стандартной методике (Кейтс, 1975). Анализ метиловых эфиров жирных кислот проводили методом газожидкостной хроматографии на хроматографе GC-16A ("Shimadzu", Япония). Жирные кислоты идентифицировали, сравнивая время удерживания и значения углеродных чисел. Для определения содержания каро-тиноидов липидные экстракты промывали водой, фильтровали через безводный сернокислый натрий, после чего концентрировали в вакууме, полученный остаток растворяли в ацетоне. Оптическую плотность ацетоновых экстрактов измеряли на спектрофотометре "Hitachi-330" (Япония) при длине волны 479 нм. Содержание поглощающих при этой длине волны каротиноидов (в мг на 100 г сырого веса ткани) определяли по формуле, предложенной В.Н. Карнауховым (Карнаухов, 1978). Подготовку проб для анализа минеральных элементов осуществляли в соответствии с методическими указаниями (Методические рекомендации ..., 1995). Определение содержания кислоторастворимых форм металлов проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре АА-855 ("Nippon Jarrel Ash", Япония). Динамическую вязкость измеряли на приборе "Rheolograph Sol"(Япония). Определение воды, азота летучих оснований, хлористого натрия, общей кислотности проводили по принятым методам (ГОСТ 7636-85). Микробиологические исследования проводили по "Инструкции по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных" (1991). При создании деликатесной икры макруруса вкусовым компонентом являлся майонезный соус, содержание которого в готовом продукте составляло 24 %, хлорид натрия вносили в количестве 3 %, в качестве консерванта использовали бензойнокислый натрий, масса которого не превышала 0,1 %.

Икра макруруса мелкая, диаметр ее составляет 1,46 ± 0,05 мм, она имеет привлекательный вид за счет ярко-оранжевого цвета. Исследование показало,

402

что в икре макруруса содержится 18,1 ± 0,1 % белка. Установлено, что в белках икры присутствуют все незаменимые аминокислоты, количество которых составляет третью часть всей суммы аминокислот. Содержание каждой из незаменимых аминокислот в белках икры макруруса выше, чем в эталонном, характеризующем качество белка и сбалансированность аминокислотного состава по шкале ФАО/ВОЗ (Нечаев, 2003) (табл. 1). Среди незаменимых аминокислот преобладают лейцин, лизин, валин и изолейцин, среди заменимых — глутаминовая кислота и пролин. Полученные данные свидетельствуют о высокой биологической ценности белков икры макруруса.

Таблица 1

Аминокислотный состав белков икры макруруса малоглазого, г/100 г

Table 1

Amino acids structure of roe proteins of Albatrossia pectoralis, g/100 g

Заменимая аминокислота Содержание Незаменимая аминокислота Содержание

Аспарагиновая кислота 7,6 Метионин+цистеин 3,6/3,5

Глутаминовая кислота 12,4 7,6/6,0

Серин 5,9 Фенилаланин+тирозин

Глицин 3,0

Аланин 7,2 Валин 6,3/5,0

Гистидин 2,2 Изолейцин 5,8/4,0

Аргинин 5,4 Лейцин 8,4/7,0

Пролин 9,8 Лизин 7,5/5,5

Примечание. Вторая цифра — содержание в идеальном белке по шкале ФАО/ВОЗ.

Анализ липидов икры макруруса показал, что их содержание в сырых тканях составляет 11,0 ± 1,4 %. Жировые компоненты представлены насыщенными (21,5 %), мононенасыщенными (48,7 %), полиненасыщенными (26,3 %) кислотами (табл. 2). Среди насыщенных жирных кислот преобладают гексадекановая (пальмитиновая, 16:0), докозано-вая (бегеновая, 22:0) и тетраде-кановая (миристиновая, 14:0); среди мононенасыщенных — ок-тадеценовая (олеиновая, 18:1 п-9), гексадеценовая (пальмитоолеино-вая, 16:1п-7), эйкозеновая (гадо-леиновая, 20:1п-11). Из полиненасыщенных кислот наибольшее содержание характерно для до-козагексаеновой (22:6п-3), эйко-запентаеновой (20:5п-3), октаде-катриеновой (а-линоленовой, 18:3п-3) и октадекадиеновой (ли-нолевой, 18:2п-6). Практически все эти кислоты называют главными жирными кислотами липи-дов икры (Юрьева, Акулин, 2005).

Согласно полученным нами данным, в икре макруруса содержатся незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (лино-левая, а-линоленовая, арахидоно-вая), что определяет биологичес-

Таблица 2 Состав жирных кислот липидов икры макруруса малоглазого, %

Table 2

Fatty acids structure of roe lipids of Albatrossia pectoralis, %

Кислота Содержание Кислота Содержание

Насыщенные

14:0 3,1 17:0 1,4

i-15:0 0,2 i-18:0 0,3

ai-15:0 0,1 ai-18:0 1,2

15:0 0,3 18:0 0,9

16:0 10,3 22:0 3,7

Мононенасыщенные

16:1n-7 10,6 18:1n-5 0,7

16:1n-5 0,4 19:1n-9 0,2

17:1n-5 0,4 20:1n-11 6,8

18:1n-9 20,8 20:1n-9 4,1

18:1n-7 4,2 20:1n-7 0,5

Полиненасыщенные

16:2n-4 0,1 20:4n-6 0,6

18:2n-6 1,7 20:4n-3 0,7

18:3n-3 1,8 20:5n-3 7,8

18:4n-3 0,6 22:5n-3 0,8

20:2n-6 0,5 22:6n-3 11,6

20:3n-6 0,1

кую эффективность липидов икры. Установлено, что суммарное содержание полиненасыщенных ю-3 жирных кислот (23,3 %) в 8 раз превышает таковое w-6 жирных кислот, причем содержание докозагексаеновой кислоты в икре макруруса в 2-3 раза выше, чем в икре креветок (Юрьева, Акулин, 2005), и в 5 раз выше, чем в гонадах морского ежа Strongylocentrotus pallidas (Акулин и др., 2005). Положительный терапевтический эффект ю-3 жирных кислот проявляется при воздействии на сердечно-сосудистую и иммунную системы (Тутельян, Попова, 2002), следовательно, икра макруруса может быть использована в лечебном питании.

Каротиноиды относятся к необходимым компонентам питания человека, поэтому сведения по содержанию этих веществ обязательны при анализе биологической ценности как сырья, так и готовой продукции. Определение содержания каротиноидов в икре макруруса показало, что их средняя концентрация на сырую массу тканей составляет 0,88 мг/100 г, что значительно выше, чем у других видов рыб, имеющих сходную по размерам икру (Микулин, 2000). Высокое содержание каротиноидов в икре макруруса обеспечивает не только ценность этого сырья как имеющего в своем составе биологически активные компоненты, но и чрезвычайно привлекательную оранжевую окраску готовой продукции.

Результаты исследования минеральной составляющей икры макруруса представлены в табл. 3. Сравнение полученных нами результатов по содержанию макроэлементов в икре макруруса с литературными данными (Технология обработки ..., 1976) показало, что количество калия соответствует таковому в икорных продуктах, а для других металлов отмечены невысокие значения. Среди микроэлементов в икре преобладают цинк и железо, которые являются эссенциальными нутриентами (Тутельян, Попова, 2002). Содержание токсичных элементов в икре макруруса значительно ниже допустимых уровней (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Таблица 3

Содержание металлов в икре макруруса малоглазого, мг/кг сухой массы

ТаЬ1е 3

The contents of metals in roe of Albatrossia pectoralis, mg/kg of dry weight

Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание

Натрий 625,0 Железо 27,5 Кобальт < 0,5

Калий 2500,0 Медь 3,5 Свинец < 0,25

Кальций 450,0 Хром < 0,5 Кадмий < 0,25

Магний 212,5 Никель < 0,5 Ртуть < 0,075

Цинк 115,0 Марганец < 0,5 Мышьяк Не обнар.

Изучение возможности создания технологии деликатесной икры проводили на основании использования гидроколлоидов. Гидроколлоиды, или гидрофильные коллоиды, — это большая группа органических соединений, являющихся чаще всего полисахаридами со сложной разветвленной химической структурой. Среди множества пищевых добавок гидроколлоиды обладают влагоудерживающими, структурообразующими, стабилизирующими и загущающими свойствами (Мусиенко, 2003).

Нежную нетекучую структуру продукта создавали применяя следующие разрешенные к пищевому использованию гидроколлоиды: конжак (Е 425), карра-гинан (Е 407), ксантановая камедь (Е 415), карбоксиметилцеллюлоза (Е 466) (СанПиН 2.3.2.1078-01). Известно, что одним из отличительных свойств гидроколлоидов является эффект синергизма (Мусиенко, 2003), поэтому исследовали возможность использования двух или нескольких гидроколлоидов одновременно.

Органолептическая оценка деликатесной икры макруруса и инструментальная оценка консистенции свидетельствуют, что карбоксиметилцеллюлоза в количестве 0,5 % ощущается во вкусе, снижая балльную органолептическую оценку готовой продукции, каррагинан и конжак в количестве 0,5 % обеспечивают получение готового продукта заданной консистенции, обладающего прекрасным вкусом, тогда как то же количество ксантановой камеди придает продукту слиш-

ком густую консистенцию. Использование эффекта синергизма позволяет при сочетании меньших количеств гидроколлоидов получить заданную структуру готового продукта. Так, отличные результаты отмечены при использовании сочетаний каррагинана (0,2 %) и конжака (0,1 %), каррагинана (0,2 %) и ксантановой камеди (0,1 %) (табл. 4).

Таблица 4

Оценка деликатесной икры макруруса в зависимости от использованных структурообразователей

ТаЬ1е 4

Estimation of delicatessen caviar of Albatrossia pectoralis depending on used structure formations

Структурообразователь Количество, % Вязкость, Па • с Органолептическая вязкости оценка, балл вкуса

Карбоксиметил-целлюлоза 0,5 6,31+0,23 3,5 3,0

Каррагинан 0,5 4,62+0,14 5,0 5,0

Ксантановая камедь 0,5 6,37+0,10 4,0 4,0

Конжак 0,5 4,90+0,38 5,0 5,0

Каррагинан 1,0 6,04+0,30 3,5 4,0

Ксантановая камедь 1,0 7,78+0,43 3,5 3,0

Конжак 1,0 6,37+0,13 3,5 3,0

Каррагинан Ксантановая камедь 0, 0, 12 5,24+0,45 5,0 5,0

Каррагинан Конжак 0,2 0,1 4,37+0,17 4,9 5,0

Ксантановая камедь Конжак оо 12 5,49+0,31 4,9 4,0

Каррагинан Ксантановая камедь Конжак Карбоксиметил-целлюлоза 0000 СЛ СП СП СП 4,67+0,25 4,9 5,0

Деликатесная икра макруруса характеризуется следующими химическими показателями: вода — 61,0 ± 0,5 %; белок — 14,0 ± 0,2; липиды — 21,0 ± 0,3; хлорид натрия — 3,1 ± 0,1, общая кислотность — не более 0,26 %. Количество азота летучих оснований, свидетельствующее о качестве белковой составляющей продукта, через 6 мес хранения не превышало 22 мг/100 г. Микробиологические исследования подтверждают, что в течение указанного срока хранения деликатесная икра является доброкачественным продуктом (табл. 5).

Таким образом, установлено, что икра макруруса малоглазого является высококачественным сырьем для производства пищевой продукции. Высокая биологическая ценность белков икры подтверждается соотношением и количеством незаменимых аминокислот, превышающим таковое в эталонном белке, а наличие полиненасыщенных жирных кислот обеспечивает высокую биологическую эффективность липидных компонентов. Кроме того, ценность этого сырья для производства пищевой продукции подтверждается наличием биологически активных веществ — каротиноидов и эссенциальных микроэлементов.

В результате проделанной работы установлено, что производство высококачественной деликатесной продукции из мороженого сырья возможно при использовании в качестве вкусовой добавки майонезного соуса, а создание нетекучей консистенции с показателями динамической вязкости от 4,5 до 5,7 Па*с гарантировано применением таких структурообразователей, как каррагинан и кон-жак, в количестве 0,5 % к массе продукта. Эффект синергизма позволяет создавать заданную структуру при меньшей концентрации гидроколлоидов —

0,2-0,3 %. Срок хранения деликатесной икры макруруса составляет 6 мес при температуре минус 4-6 оС.

Таблица 5

Микробиологическая характеристика сырья и готовой продукции

ТаЬ1е 5

The microbiological characteristic of raw material and ready production

Микробиологический показатель

МАФАнМ, КОЕ/г, не более 2,0*102 5,0-104 3,0-102 5,6-104 1,0-105

БГКН (колиформы) Не обнаруж. В 0,001 г не допуск. Не обнаруж. Не обнаруж. В 0,1 г не допуск.

Staphylococcus aureus Не обнаруж. В 0,01 г не допуск. То же То же В 1,0 г не допуск.

Сульфитредуцирующие и В 1,0 г

клостридии не допуск.

Патогенные, в т.ч. Не В 25 г и „ В 25 г

сальмонеллы обнаруж. не допуск. не допуск.

Listeria monocytogenes Не обнаруж. В 25 г не допуск. и -

Плесени, КОЕ/г, не более - - и 2 50

Дрожжи, КОЕ/г, не более - - и 44 300

* По СанПиН 2.3.2.1078-01.

Литература

Акулин В.Н., Касьянов С.П., Рыбин В.Г. и др. Исследования липидов гидроби-онтов // Изв. ТИНРО. — 2005. — Т. 141. — С. 335-347.

ГОСТ 1573-75. Икра пробойная соленая. Технические условия // Рыба и рыбные продукты. Рыбная кулинария и икра. Технические условия. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. — С. 3-8.

ГОСТ 7636-85. Рыбы, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. — М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1988. — 133 с.

Демешко О.Н., Чурина С.К. Чувствительность к поваренной соли и некоторые показатели кальциевого и натриевого обмена у больных эссенциальной гипертензией // Артериальная гипертензия. — 2003. — Т. 9, № 2. — С. 48-54.

Инструкция по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных. — Л.: ГИПРОРЫБ-ФЛОТ, 1991. — 94 с.

Карнаухов В.Н. Роль моллюсков с высоким содержанием каротиноидов в охране окружающей среды от загрязнения. — Пущино, 1978. — 74 с.

Кейтс М. Техника липидологии. — М.: Мир, 1975. — 158 с.

Методические рекомендации по выполнению измерений массовых концентраций элементов. Перечень аттестованных методик химического анализа воды, донных отложений и гидробионтов. — Ростов-на-Дону: АзНИИРХ, 1995. — 153 с.

Микулин А.Е. Функциональное значение пигментов и пигментации в онтогенезе рыб. — М.: ВНИРО, 2000. — 232 с.

Мусиенко И.В. Стабилизирующие системы на основе гидроколлоидов // Мясная индустрия. — 2003. — № 3. — С. 26-28.

Икра макруруса ,,,

г Икра макруруса деликатесная

мороженая r

Срок Срок Срок

Допустимые Допустимые

хранения хранения хранения

о л уровни* ¿¡с уровни*

2,0 мес 2,0 мес 6,5 мес

Нечаев А.П. Пищевая химия. — СПб.: Гиорд, 2003. — 540 с.

Никитина И.Н. Икра макруруса малоглазого // Рыб. хоз-во. — 1986. — № 9. — С. 66-68.

СанПиН 2.3.2.1078-01: Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. — М.: ИнтерСЭН, 2002. — 168 с.

Технология обработки водного сырья / Кизеветтер И.В., Макарова Т.И., Зайцев В.П. и др. — М.: Пищ. пром-сть, 1976. — 696 с.

Тутельян В.А., Попова Т.С. Новые стратегии в лечебном питании. — М.: Медицина, 2002. — 144 с.

Фадеев Н.С. Справочник по биологии и промыслу рыб северной части Тихого океана. — Владивосток: ТИНРО-центр, 2005. — 366 с.

Юрьева М.И., Акулин В.Н. Состав липидов икры креветок Sclerocrangon salebrosa и Pandalus latirostris // Изв. ТИНРО. — 2005. — Т. 140. — С. 316-321.

Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Can. J. Biochem. Physiol. — 1959. — Vol. 37, № 8. — P. 911-917.

Поступила в редакцию 3.04.07 г.