CC BY
204
2013
Известия ТИНРО
Том 172
УДК 664.951.65 Л.И. Дроздова, Т.Н. Пивненко*
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
особенности реологических показателей фаршей из глубоководных рыб и продукции из них
Исследованы эластично-вязкие свойства фаршей из мышечной ткани глубоководных рыб (макруруса малоглазого, лемонемы, ликодов Солдатова, одноцветного, редкозубого) и влияние на них функциональных добавок. Предложены рецептуры формованных изделий из фаршей макруруса малоглазого и лемонемы с добавлением концентрата коллагена из кожи минтая и мантии асцидии Halocynthia aurantium в виде сухих порошков. Показано, что при введении в фаршевые композиции концентрата коллагена и мантии асцидии улучшаются эластично-вязкие свойства фаршей и формованных изделий.
ключевые слова: глубоководные рыбы, фаршевые композиции, реологические показатели, модуль эластичности и модуль вязкости, формованные изделия.
Drozdova L.I., Pivnenko T.N. Specialities of rheological properties of forcemeats from deep-water fish and production of their processing // Izv. TlNRO. — 2013. — Vol. 172. — Р. 274-281.
Elastic-viscous properties of minced muscle tissue of deep-water fishes Albatrossia pecto-ralis, Licodes soldatovi, L. concolor, L. brevicaudus, and Laemonema longipes are investigated and impact on them of function additives is determined. Technology of molded seafood from minced A. pectoralis and L. longipes with addition of collagen from dried skin of pollock and mantle of ascidium Halocynthia aurantium is developed. These additions improve significantly elastic-viscous indicators of the forcemeat and molded seafood.
Key words: deep-water fish, forcemeat, rheological indicator, elasticity module, viscosity module, molded seafood.
введение
Знание физико-химических и физико-механических (реологических) свойств сырья и готовых изделий необходимо для совершенствования технологических процессов при получении различных видов пищевых продуктов. Реологические показатели являются объективными и чувствительными для оценки консистенции пищевых продуктов, они хорошо коррелируют с биохимическими, физико-химическими и органолептическими показателями. Для стабилизации структуры пищевых продуктов, получаемых из некондиционного сырья, в том числе обводненного, применяют различные структурообразующие добавки. Они изменяют физико-химические свойства
* Дроздова Любовь Ивановна, кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, e-mail: [email protected]; Пивненко Татьяна Николаевна, доктор биологических наук, профессор, e-mail: [email protected].
Drozdova Lyubov I., Ph.D., senior researcher, assistant professor, e-mail: [email protected]; Pivnenko Tatyana N., D.Sc., professor, e-mail: [email protected].
пищевых продуктов и участвуют в создании необходимых или изменении существующих реологических свойств, участвуют в формировании необходимой консистенции или текстуры. К структурообразующим добавкам относят загустители, гелеобразователи, стабилизаторы и эмульгаторы. В качестве загустителей при получении формованных изделий на основе фарша рыб чаще всего используют крахмал, муку, сухой яичный порошок (меланж), альгинат натрия и другие вещества, способные поглощать и связывать свободную воду (Маслова, Маслов, 1981; Богданов, Сафронова, 1993; Нечаев и др., 2005). При внесении структурообразующих добавок в рыбный фарш увеличивается его влагоудерживающая способность (ВУС), возрастают показатели реологических свойств (предельное напряжение сдвига, вязкость, липкость), это положительно сказывается на органолептических характеристиках готового продукта (сочность, нежность и т.д.), а также увеличивает его выход (Маслова, Маслов, 1981; Бояркина и др., 1995; Богданов, Шалдеева, 1997; Панкина, 2007).
В последние годы увеличилась добыча глубоководных рыб, использование которых для получения пищевых изделий по традиционным технологиям затруднительно. Мышечная ткань глубоководных рыб имеет разжиженную структуру и очень обводнена (от 78 до 95 %) (Кизеветтер, Наседкина, 1976; Вахрушева и др., 1980; Караулова и др., 2003а, 2007; Давлетшина и др., 2008; Дроздова и др., 2008а). При этом белки глубоководных рыб характеризуются высоким содержанием миофибриллярных белков (до 58 % всех протеинов мышечной ткани) и хорошей гелеобразующей способностью, что делает их привлекательными для получения формованных продуктов. В настоящее время широко используется обогащение пищевых продуктов добавками, дающими им способность влиять на метаболизм человека, придавать новые улучшенные органолептические качества пищевым изделиям. Подходящими для этих целей могут быть коллаген и сухой порошок из мантии асцидии. Коллаген при длительном нагревании в воде превращается в желатин и набухает, а изделия на его основе имеют улучшенную гелеобразующую способность и наибольший показатель ВУС (Неклюдов, 2003). Сухая мантия асцидии содержит значительное количество белков (до 56,1 %), минеральных веществ (до 15,7 %) и каротиноидов (до 0,1 %) (Задорожный и др., 2009). Известно, что белки обеспечивают связывание воды и участвуют в структурообразовании (Маслова, Маслов, 1981), а каротиноиды улучшают органолептические свойства продуктов и придают им светло-оранжевый оттенок.
Целью настоящей работы была сравнительная характеристика реологических показателей мышечной ткани глубоководных рыб и продукции на их основе с добавками, обеспечивающими улучшение их структуры.
Материалы и методы
Основными объектами для исследований были глубоководные рыбы, добытые в Охотском море: макрурус малоглазый Albatrossia pectoralis, лемонема Laemonema longipes, ликод Солдатова Lycodes soldatovi, ликод одноцветный L. concolor, ликод редкозубый L. brevicaudus. В сравнительных целях использовали традиционный объект промысла минтай тихоокеанский Theragra chalcogramma как наиболее изученный объект по технохимическому составу, из мяса которого издавна получают формованные продукты высокого качества.
В работе использовали фарш из мороженого рыбного сырья (рыбу размораживали до минус 5 °С, разделывали на филе, промывали и измельчали на волчке с диаметром решетки 2-3 мм).
В качестве пищевых добавок использовали концентрат коллагена из кожи минтая (Дроздова и др., 2008б) и мантию асцидии Halocynthia aurantium (Задорожный и др., 2009) в виде сухих порошков, которые были получены в ТИНРО (далее коллаген и асцидия).
Работа выполнена с применением общепринятых методик (Лазаревский, 1955; ГОСТ 7636-85). Экстракцию липидов проводили по модифицированному методу Блайя-Дайера (Кейтс, 1975). Количество азота определяли на приборе Kjeltec Auto
10 SO Analyser (Швеция), количество влаги — на инфракрасном влагомере Kett F-1A (Kett Electric Laboratory, Япония). Органолептические показатели устанавливали в соответствии с методикой (ГОСТ 7631-2008). Реологические показатели — модуль эластичности (G’) и модуль вязкости (G”) — определяли на приборе Rheolograph-Sol (Toyo Seiki Seisaku-Sho, Toryo, Japan). Влагоудерживающую способность измеряли методом прессования по методике, разработанной ВНИРО, модифицированной О.М. Мельниковой (1977).
Результаты и их обсуждение
Известно, что на реологические показатели рыбного сырья большое влияние оказывают структура мышечной ткани и её химический состав. В свою очередь на структуру мышечной ткани рыб влияют строение тела, возраст, условия обитания и т.д. Глубоководные рыбы обитают на разных глубинах: макрурус малоглазый — 140-3500 м, лемонема — 200-2000 м, ликод Солдатова — 100-1030 м, ликоды редкозубый и одноцветный — 80-360 м. Адаптация к условиям обитания (низкая температура, высокое давление, отсутствие источников света, низкий приток органической материи из поверхностных слоев) отражается на их структуре и свойствах мышечной ткани (Караулова и др., 2007).
Основными химическими показателями, влияющими на реологические свойства тканей рыб, являются количественное содержание воды и белка. Количественное содержание воды в тканях исследуемых глубоководных рыб находится в пределах 80-92 % (табл. 1). По количеству содержания воды в мышечной ткани (от максимального до минимального) глубоководных рыб можно расположить в следующем порядке: макрурус малоглазый, ли-код Солдатова, ликод одноцветный, лемонема, ликод редкозубый, а по содержанию белка в тканях: ликод редкозубый, лемонема, ликод Солдатова, ликод одноцветный, макрурус малоглазый. По химическому составу ликод редкозубый наиболее приближен к минтаю.
Таблица 1
Сравнительная характеристика химического состава мышечной ткани глубоководных рыб, %
Table 1
Comparative description of chemical composition for muscle tissue of deep-water fish, %
Наименование рыбы Вода Белок Липиды
Макрурус малоглазый 91,2-92,2 7,1-8,1 0,2-0,4
Лемонема 82,7-83,1 12,0-14,5 0,4-1,1
Ликод Солдатова 84,2-84,9 11,5-13,1 1,8-2,0
Ликод одноцветный 84,0-84,3 11,7-12,9 1,4—1,8
Ликод редкозубый 78,9-80,4 15,7-17,4 1,7-2,9
Минтай 81,1-83,3 14,6-16,8 0,2-0,8
Ликод редкозубый имеет более эластично-вязкие мышечные ткани по сравнению с другими глубоководными объектами: значение величин G’ и G” — соответственно 3600 и 4300 Па (рис. 1), вязкость — 228 Па • с (рис. 2) — и по реологическим показателям приближен к минтаю. Ткани ликода одноцветного менее эластично-вязкие, значение величин G’, G” и вязкости составляет соответственно 150, 430 Па (рис. 1) и 23 Па • с (рис. 2), что на порядок меньше по сравнению с таковыми у ликода редкозубого.
Следовательно, ткани ликода редкозубого, содержащие наибольшее количество белка и наименьшее количество воды, имеют наилучшие эластично-вязкие свойства по сравнению с другими глубоководными объектами.
Важной технологической характеристикой является ВУС. Фарши из глубоководных объектов имеют ВУ С 24-31 %, что несколько ниже по сравнению с традиционным объектом промысла—минтаем, ВУ С фарша которого составляет 35 % при содержании воды до 83 % (табл. 2).
Ранее было показано, что белки глубоководных рыб обладают хорошей гелеобразующей способностью (Караулова и др., 2003б) и являются источниками свободных
Рис. 1. Эластично-вязкие показатели фаршей из глубоководных рыб: G’ — модуль эластичности; G" — модуль вязкости
Fig. 1. Elastic and viscous properties of forcemeats from deep-water fish: G’ — module of elasticity; G" — viscosity module
300- 250- o Й 200-r: ¡2 150- О S | 100-ш 50- 254,8
228,:
79,6
22,8 27,6 m Ш
/ ^ ^ У У / // *// ' sy
Рис. 2. Вязкость фаршей из глубоководных рыб Fig. 2. Viscosity of forcemeats from deep-water fish, Pa • s
Таблица 2
Влагоудерживающие свойства фаршей из глубоководных рыб, %
Table 2
Water-retaining properties of forcemeats from deep-water fish, %
Исходное сырье Общее содержание воды Свободно отжимаемая вода ВУС
Макрурус малоглазый 92,4 65,9 26,5
Лемонема 82,9 51,7 31,2
Ликод одноцветный 84,3 57,4 26,9
Ликод Солдатова 84,2 59,9 24,3
Ликод редкозубый 80,4 52,9 27,5
Минтай 83,1 48,2 34,9
аминокислот и биогенных дипептидов (Дроздова и др., 2007). Основываясь на этом, мы исследовали возможность приготовления формованных изделий из фаршей глубоководных рыб. Изделия готовили из фарша макруруса малоглазого, наиболее обводненного объекта, с низким содержанием белка и слабыми эластично-вязкими свойствами, и фарша лемонемы, который занимает по указанным показателям среднее положение среди глубоководных рыб.
Для получения формованных изделий были использованы связующие и вкусовые добавки, традиционно применяемые при получении сосисок или сарделек, такие как крахмал, молоко сухое, яичный порошок, маргарин, соль, сахар, а также применяли специи, усилитель вкуса и консервант и дополнительно вводили сухой порошок из коллагена и асцидии. Количественное соотношение указанных компонентов подбирали опытным путем, основываясь на формующей способности полученной фаршевой композиции, стабильности консистенции готовых изделий и органолептической характеристике. В результате серии экспериментов было установлено, что оптимальное количество рыбного фарша должно составлять не более 76 % от общего содержания компонентов, крахмала — 8, молока сухого — 10, яичного порошка — 3, маргарина — 6, сахара — 2, сухого порошка из коллагена и асцидии — 3 %. В качестве контрольных образцов использовали фаршевые композиции без коллагена и асцидии.
Технология получения изделий включала следующие операции: приготовление рыбного фарша; внесение компонентов, перечисленных выше; перемешивание и куттерование в течение 10-15 мин; набивка полученной фаршевой смеси в оболочку «Белкозин» типа ОК и ОП, диаметром 35-60 мм; термическая обработка при температуре 95-105 °С в жарочном шкафу в течение 1,5-2,5 ч; варка в паровых камерах при температуре 80-85 °С в течение 30 мин; охлаждение сосиски под душем холодной воды в течение 6-10 мин, а затем выдерживание в камере при температуре не выше 8 °С до достижения в центре изделия температуры не выше 15 °С.
Полученные фаршевые композиции обладали хорошей формующей способностью. Порошок асцидии придал фаршу приятный светло-оранжевый цвет, коллаген
— кремовый оттенок. Готовые сосисочные изделия имели приятный внешний вид, эластичную консистенцию, вкус и запах приятные, характерные для изделий из рыбного сырья.
Эластично-вязкие показатели фаршевых композиций на основе макруруса малоглазого и лемонемы представлены на рис. 3.
Фаршевая композиция (контроль), приготовленная на основе макруруса малоглазого, имела значение величины эластично-вязких показателей в два раза меньше по
Рис. 3. Эластично-вязкие показатели фаршевых композиций: G’ — модуль эластичности; G" — модуль вязкости
Fig. 3. Elastic and viscous properties of processed forcemeats from deep-water fish: G’ — elasticity module; G" — viscosity module
□ G's G"
сравнению с таковой из лемонемы. Значение величин G’ и G” составило соответственно в фаршевой смеси из макруруса — 320 и 180 Па, в фаршевой смеси из лемонемы
— 680 и 340 Па (рис. 3). Величина показателей G’ и G” фаршевых смесей на основе макруруса при внесении коллагена и мантии асцидии увеличивалась соответственно в 1,2—1,1 и 1,6—1,5 раза. Такая же закономерность отмечена и при использовании фарша из лемонемы.
Результаты исследований ВУС и динамической вязкости фаршевых смесей представлены на рис. 4. Фаршевые композиции (контроль) из макруруса и лемонемы характеризуются небольшой величиной ВУС — соответственно 28,2 и 29,2 %. Влагоудерживающая способность фаршевых композиций незначительно увеличивается при введении в них порошка из коллагена и асцидии.
Фаршевая композиция, приготовленная на основе макруруса (контроль), была менее вязкой по сравнению с таковой из лемонемы — величина показателя динамической вязкости составляла соответственно 9,6 и 18,1 Па • с (рис. 4). Вязкость фаршевых композиций увеличивалась при введении в фарш порошка из коллагена и асцидии и составляла соответственно 10,6 и 14,3 Па • с при использовании макруруса и 20,7 и 24,4 Па • с при использовании лемонемы.
Эластично-вязкие показатели ^’, G”) готовых изделий из макруруса и лемонемы также претерпевали изменения, отмеченные для фаршевых композиций, но характеризовались более высокими значениями показателей (рис. 5). Это связано с тем, что при термообработке происходит упрочнение конденсационно-кристаллизационной структуры, присущей фаршевым изделиям из рыбы и готовой пищевой продукции (Маслова, Маслов, 1981; Косой, 2007).
При термообработке величина ВУС в контрольных образцах фаршевых смесей с использованием макруруса и лемонемы увеличивается соответственно на 4,3 и 4,7 %, а в образцах с использованием коллагена и асцидии — на 9,4-9,0 и 4,0-4,0 % (рис. 6).
При термообработке вязкость изделий значительно увеличивалась и составляла в образцах с макрурусом соответственно 50,4 и 52,5 Па • с, в образцах с лемонемой
— 69,0 и 74,3 Па • с (рис. 6).
Таким образом, можно сделать вывод, что мышечные ткани глубоководных рыб могут быть использованы для изготовления формованных изделий, а применение коллагена и асцидии в виде порошка улучшает их функционально-технологические свойства (эластично-вязкие показатели, ВУС). Фаршевые композиции хорошо формуются, а после термической обработки продукты приобретают более сочную и эластичную консистенцию.
ЕЗ ВУС □ Вязкость
Рис. 4. ВУС и вязкость фаршевых композиций из глубоководных рыб
Fig. 4. Water-retaining properties and viscosity of processed forcemeats from deep-water fish
SG' 0G"
Рис. 5. Эластично-вязкие показатели сосисок на основе фаршей из глубоководных рыб: G’ — модуль эластичности; G" — модуль вязкости
Fig. 5. Elastic and viscous indicators of sausages produced on the base of forcemeats from deep-water fish: G’ — elasticity module; G" — viscosity module
О ВУС □ Вязкость
Рис. 6. ВУС и вязкость сосисок на основе фарша из глубоководных рыб Fig. 6. Water-retaining properties and viscosity of sausages produced on the base of forcemeats from deep-water fish
Заключение
Исследования эластично-вязких свойств фаршей из мышечной ткани глубоководных рыб: макруруса малоглазого, лемонемы, ликодов Солдатова, одноцветного, редкозубого, — показали, что фарш из ликода редкозубого обладает наилучшими эластичновязкими свойствами: модули эластичности и вязкости составляют соответственно 3600 и 4300 Па, динамическая вязкость имеет показатель 228 Па • с, что приближено к таковым показателям фарша из минтая. Фарши из глубоководных рыб имеют значения ВУС 24-31 %, что несколько ниже по сравнению с традиционным объектом промысла
— минтаем, ВУС фарша из которого составляет 35 % при содержании воды до 83 %.
Фаршевые композиции с использованием порошка из коллагена и асцидии, а также приготовленные из них сосисочные изделия имели более высокие эластично-вязкие показатели по сравнению с контрольными образцами.
Термообработка положительно влияла на реологические показатели формованных изделий: продукты приобретали более сочную и эластичную консистенцию.
список литературы
Богданов в.Д., Єафронова Т.М. Структурообразователи и рыбные композиции : монография. — М. : ВНИРО, 1993. — 172 с.
богданов в.Д., шалдеева Н.в. Улучшение гелеобразующих свойств сурими с помощью структурообразователей // Рыб. хоз-во. — 1997. — № 3. — С. 51-52.
бояркина Л.г., Дроздова Л.И., Якуш Е.в. и др. Технохимическая характеристика диетических кулинарных изделий на основе фарша минтая // Изв. ТИНРО. — 1995. — Т. 118. — С. 138-141.
вахрушева М.Н., кержневская М.М., сватко с.в. Характеристика посмертных изменений некоторых глубоководных рыб // Исследования по технологии новых промысловых объектов промысла. — Владивосток : ТИНРО, 1980. — С. 27-35.
Давлетшина Т.А., Паулов Ю.в., загородная г.А. и др. Технохимическая характеристика глубоководных рыб // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2008. — № 1. — С. 37-39.
Дроздова Л.И., Пивненко Т.Н., караулова Е.П. и др. Биохимическая характеристика мышечной ткани глубоководных рыб как источника свободных аминокислот и биогенных пептидов // Изв. ТИНРО. — 2007. — Т. 150. — С. 383-390.
Дроздова Л.И., Пивненко Т.Н., Орлова М.в. Функциональные продукты из фаршей глубоководных рыб // Мат-лы Междунар. конф. «Биотехнологические процессы и продукты переработки биоресурсов водных и наземных экосистем». — Астрахань, 2008а. — С. 54-57.
Дроздова Л.И., Орлова М.в., Пивненко Т.Н. Коллагеновые концентраты из тканей гидробионтов и возможность их использования в функциональных продуктах // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2008б. — № 4. — С. 34-39.
задорожный П.А., Моторя Е.с., Пивненко Т.Н. и др. Технохимическая характеристика и перспективы применения дальневосточной асцидии НаїосупШіа ашайшт // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2009. — № 7. — С. 34-37.
караулова Е.П., Леваньков с.в., Якуш Е.в. Некоторые особенности биохимии мышц глубоководных рыб // Изв. ТИНРО. — 2007. — Т. 148. — С. 297-305.
караулова Е.П., Леваньков с.в., Якуш Е.в. Сравнительная технохимическая характеристика некоторых видов глубоководных рыб // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2003а. — № 12. — С. 50-53.
караулова Е.П., Леваньков с.в., Якуш Е.в. Актомиозины скелетных мышц глубоководных рыб // Изв. ТИНРО. — 2003б. — Т. 134. — С. 321-333.
кейтс М. Техника липидологии (выделение, анализ и идентификация) : монография. — М. : Мир, 1975. — 74 с.
кизеветтер И.в., Наседкина Е.А. Технохимическая характеристика некоторых видов рыб Тихого океана // Исследования по технологии новых объектов промысла. — Владивосток : ТИНРО, 1976. — Вып. 6. — С. 3-9.
косой в.Д. Инженерная реология. Пособие для лабораторных и практических занятий. — СПб. : ГИОРД, 2007. — 664 с.
Лазаревский А.А. Технохимический контроль в рыбообрабатывающей промышленности : монография. — М. : Пищепромиздат, 1955. — 519 с.
Маслова г.в., Маслов А.М. Реология рыбы и рыбных продуктов : монография. — М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1981. — 215 с.
Мельникова О.М. О влагоудерживающей способности мышечной ткани // Рыб. хоз-во.
— 1977. — № 2. — С. 72-73.
Неклюдов А.Д. Пищевые волокна животного происхождения. Коллаген и его фракции как необходимые компоненты новых и эффективных пищевых продуктов // Прикл. биохимия и микробиология. — 2003. — Т. 39, № 3. — С. 261-272.
Нечаев А.П., шуб И.с., Антошина О.М. и др. Технология пищевых производств : монография. — М. : КолосС, 2005. — 768 с.
Панкина А.в. Композиционные структурорегулирующие добавки для рыбных фаршевых консервов // Изв. ТИНРО. — 2007. — Т. 150. — С. 414-420.
Поступила в редакцию 26.11.12 г.
