CC BY
60
УДК 664. 951. 014 + 574. 52
Оценка химического состава и технологических свойств
промысловых глубоководных рыб Тихоокеанского бассейна
В.Д. Богданов, д-р техн. наук, профессор, Л.Д. Петрова, канд. техн. наук, доцент Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, г. Владивосток
В настоящее время практически все страны придают большое значение живым ресурсам мирового океана как источнику биологически полноценного белка для производства пищевой продукции. Около 20 % всего животного белка, используемого в питании, обеспечивает добыча рыбы. Рыба содержит ценные пищевые вещества: 14,5-22,0 % животного белка, 0,4-33,5 % жира, 0,9-2,0 % минеральных веществ, витамины, почти все незаменимые аминокислоты. По данным ФАО, около 40 млн т морских биоресурсов ежегодно не используются из-за их технологических особенностей и отсутствия соответствующих методов первичной обработки.
В Тихоокеанском бассейне среди широко распространенных и мало используемых рыб следует отметить глубоководных, мышечная ткань которых имеет особенные технохими-ческие свойства. Одно из перспективных путей их использования -производство фарша и изготовление на его основе разнообразных формованных изделий.
Цель настоящей работы - изучение химического состава и технологических свойств глубоководных рыб, а также возможность их применения в производстве формованных изделий.
Объектами исследования служили мороженые макрурус малоглазый (Albatrossia pectoralis), лемонема длинноперая (Laemonema longipes), тихоокеанский красный окунь (Sebastes alutus), желтобрюхая камбала (Pleuronectes quadritubercu-latus), белокорый палтус (Hippo-glossus stenolepis).
Для объективной оценки рыбных фаршей определяли: массовую долю воды, липиды, белковые вещества, азота солерастворимых фракций белков, рН, минеральные вещества (А.А. Лазаревский), водоудержива-ющую способность (ВУС) по мето-
Ключевые слова: глубоководные рыбы; химический состав; жирнокис-лотный состав; технологические свойства; формованные изделия.
Key words: deep-water fish; a chemical compound; fat-acid structure; technological properties; the formed products.
ду Г. Грау и Р. Хама; воду связанную (методические указания); состав жирных кислот на газовом хроматографе GC-2010 фирмы БЫтас^и (Япония); содержание макроэлементов методом атомно-абсорбци-онной спектроскопии с измерением на спектрометре «Ф-855»; предельное напряжение сдвига на полуавтоматическом пенетрометре конструкции В.Д. Косого; потери после термической обработки (весовым методом). При органолептической оценке фаршей применяли метод парных сравнений.
К типичным глубоководным океаническим рыбам принадлежит несколько десятков различных видов долгохвостов, или макрурусов, обитающих в водах северной части Тихого океана. Наиболее массовый вид - малоглазый долгохвост или малоглазый макрурус.
Малоглазый макрурус достигает длины 90-100 см и 3-5 кг массы, в траловых уловах преобладают рыбы массой 1,5-2,5 кг и длиной 70-80 см [1].
Макрурусы имеют большую голову, удлиненное тело, туловище короткое, хвост длинный, к концу заостренный, сильно сжат с боков, со слабо выделяющимся хвостовым плавником. Чешуя черепицевидная с килями. Рот полунижний [2]. У макрурусов, добытых в разное время (в период от апреля до сентября) и в разных районах (Охотское и Берингово море, воды залива Аляска), весовые соотношения частей тела из-
менялись в пределах (% к массе тела: голова - 17,8-27,3; внутренности - 6,1-20,6; тушка - 53,6-72 (в том числе кости и плавники 8-11,5); мясо с кожей - 44,6-57,2. Видимых зависимостей массовых соотношений от сезона или района лова мак-рурусов, а также от массы или пола рыбы не выявлено [1].
В водах всех морей северной части Тихого океана обитают многочисленные виды камбал. Желтобрюхая, или четырехбугорчатая камбала -широко распространенный вид, встречается от залива Петра Великого до бухты Проведения, но наибольшие ее запасы - в камчатских и сахалинских водах. В частности, велика ее численность у Западной и Юго-Восточной Камчатки, в Кара-гинском и Олюторском заливах. Эта одна из наиболее крупных камбал: в Беринговом море встречаются особи длиной 62 см и массой 3,5 кг; возраст до 20 лет. Преобладающие размеры рыб в уловах изменяются от 24 до 35 см и от 0,3 до 1,4 кг. Желтобрюхая камбала обитает на шельфе и в верхней части материкового склона; в Охотском море встречается на глубине до 300 м, а в Беринговом - до 500 м.
Массовый состав частей тела (%): голова - 10,8-24,1; мясо с кожей -31,8-55,4; внутренности - 11,4-56,2, в том числе печень - 0,7-13,4, гонады - 0,7-32,8; плавники - 4,3-13,8; тушка - 42,1-69,7; позвоночник -10,4-12,9 [2].
Белокорый палтус заселяет верхний отдел материкового склона и шельф Северо-Западной части Тихого океана. Встречается от Японии до Калифорнии - чаще у побережья США и Канады, включая залив Аляска, где достигает высокой численности. В России его много в западной части Берингова моря, а также у Северных Курил и Восточной Камчатки. В Охотском море встречается повсеместно, но немногочислен [2].
Белокорый палтус - самая крупная из камбал и массивная рыба. Средние размеры и массы палтусов в промысловых уловах существенно изменяются в зависимости от района и периода лова, а также от способа лова. При лове палтусов на ярус средние величины и масса рыбы в улове всегда получаются больше, чем при лове тралами. На большой глубине ловят более крупных особей, самки равного возраста заметно крупнее самцов [1].
Максимально зафиксированные размеры белокорого палтуса отмечены в заливе Аляска: длина - 267 см, масса - 345 кг, возраст до 35 лет. В остальных районах встречались
лишь ненамного более мелкие рыбы. В настоящий период в российских водах чаще встречаются особи длиной до 202 см и массой до 100 кг, в возрасте 24 года [2].
Этот вид имеет важное промысловое значение, особенно ценится в США, Канаде и Японии. В камчатских водах ежегодно добывается не более 1,5 тыс. т, примерно в равном количестве в трех районах из четырех. Лишь в Петропавловско-Коман-дорском районе добывается более 500 т, а в других - 300-400 т.
Массовый состав частей тела (%): голова - 11,5-18,0; мясо с кожей -60,4-62,3; хребтовая часть и плавники - 7,5-13,0; внутренности -8,5-13,5, в том числе печень - 0,92,6 [2].
Длинноперая лемонема (1аето-пета ¡опд/'рез) в основном встречается у Южных Курил и в Охотском море. Промысел длится с июля до октября (декабря). В уловах встречаются особи длиной 32-70 см (средняя - 50 см) и массой 550 г. Живет до 17 лет, достигает длины 120 см, но основу уловов составляют рыбы в возрасте 6-9 лет. Самцы обычно меньше самок.
Лемонема имеет удлиненное тело, покрытое мелкой чешуей, боковая линия не имеет резкого изгиба в средней части. Хвостовой плавник хорошо выражен, два спинных и анальный. Брюшные плавники редуцированы и представлены в виде длинного луча. Усика на подбородке нет. Нижняя челюсть выдается вперед.
Массовый состав частей тела у ле-монемы (%): голова - 21,8; кости и плавники - 12,0; печень - 5,7; прочие внутренности - 3,3. Выход филе 52,6 % [2].
В северной части Тихого океана в уловах скорпеновых преобладает тихоокеанский грязный ерш (Sebastes a¡utus), названный тихоокеанским красным окунем. Он обитает в ниж-
ней части шельфа и на свале от Хонсю до Южной Калифорнии. Промысловые скопления образует у Северных Курил и Юго-Восточной Камчатки.
Тихоокеанский красный окунь -донная, косячная рыба, ведет малоподвижный образ жизни. Встречается на глубинах от 50 до 700 м, но взрослые рыбы предпочитают большие глубины. Основные его миграции направлены поперек изобат: зимовка - на максимальных глубинах, а нагул поднимается вплоть до шельфовых вод, где интенсивно питается. Он совершает и суточные вертикальные миграции: в темное время поднимается от дна, но рассредоточивается и держится дисперсно [1, 2].
Цвет тела тихоокеанского окуня красный с темными пятнами неправильной формы. Нижняя челюсть окуня значительно выступает вперед. Красный окунь достигает длины 53 см и массы 2,1 кг; предельный возраст 30 лет. Основу уловов составляют рыбы длиной 26-44 см и массой 400-950 г. Это медленно растущая рыба, которая в возрасте пяти лет имеет длину 20 см, в 10 лет - 30-32 см, а при максимальном возрасте 29 лет - 48 см.
Выход мяса красного окуня с кожей - до 53,2 %. Массовое соотношение частей тела окуня (%) составляет: голова - 28-37; кости и плавники - 10-14; внутренности - 3-12, в том числе печень - 1,3-3,8 [2].
Пищевая ценность сырья определяется массовой долей съедобной части, зависящей от химического и размерно-массового состава сырья. Исследовали размерно-массовый состав глубоководных рыб (табл. 1).
Результаты исследования табл. 1 показывают, что все рыбы содержат более 50 % съедобной части. Наибольшее количество съедобной части у палтуса белокорого (62,3 %), наименьшее - у лемонемы (52,6 %),
содержание съедобной части у мак-руруса, окуня и камбалы - от 53,7 до 57,2 %.
Возможность рационального и комплексного использования пищевого сырья для изготовления различной продукции определяется его химическим составом. В связи с этим изучали химический состав глубоководных рыб (табл. 2).
Результаты исследования химического состава показывают, что содержание воды, белка и липидов в исследуемых видах рыб варьируются в широких пределах. Повышенное содержание воды наблюдается у макруруса (90,8%) и лемонемы (82,5 %), у камбалы, окуня и палтуса этот показатель меняется незначительно (от 79,0 до 80,4 %). Наиболее низким белково-водным коэффициентом (БВК) обладает макру-рус, мясо лемонемы также сильно гидратировано, так как БВК ниже нормального и колеблется от 0,09 до 0,13. Мясо рыбы считается нормально обводненным, если БВК составляет 0,18-0,27. Наибольшее содержание белка установлено у окуня и камбалы - 20,1 и 17,7 % соответственно. Мышечная ткань глубоководных рыб содержит значительное количество минеральных веществ (от 1,0 до 1,3 %), что повышает пищевую ценность рыбы. По содержа-
Размерно-массовый состав глубоководных рыб [1, 2, 3]
Таблица 1
Вид рыбы Длина, см Масса, г Массовая доля съедобной части, %
Лемонема 32-70 550 52,6
Макрурус малоглазый 70-80 15002500 57,2
Окунь красный 26-44 9502100 53,2
Камбала желтобрюхая 24-35 3001400 55,4
Палтус белокорый 70-90 50009000 62,3
Таблица 2
Химический состав глубоководных рыб
Таблица 3
Жирнокислотный состав липидов глубоководных рыб, % суммы липидов
Белковые Мине- Белково-
Вид рыбы Вода, % Липи-ды, % вещества ^ х 6,25), % ральные вещества, % водный коэффици-ент(БВК)
Лемонема 82,5+0,5 0,5+0,7 11,1+0,55 1,1+0,15 0,13
Макрурус 90,8+0,5 0,3+0,7 8,1+0,55 1,0+0,15 0,09
мало-
глазый
Окунь 79,0+0,5 7,0+0,7 20,1+0,55 1,2+0,15 0,25
красный
Камбала 80,4+0,5 1,7+0,7 17,7+0,55 1,3+0,15 0,22
желто-
брюхая
Палтус бе- 80,2+0,5 3,4+0,7 14,5+0,55 1,2+0,15 0,18
Жирные кислоты Лемонема Макрурус малоглазый Окунь красный Камбала желтобрюхая Палтус белоко-рый
Насыщенные 25,51 33,92 19,81 22,03 21,40
Мононенасы- 20,44 30,29 62,67 34,50 52,16
щенные
Полиненасы- 50,64 28,32 15,98 40,06 24,09
щенные
т-6 9,56 3,24 1,99 4,14 1,87
т-3 39,24 22,20 11,50 33,81 21,40
Эйкозапентае- 7,44 2,50 4,40 18,33 6,75
новая (т-3)
Докозагексае- 29,74 19,60 5,00 8,00 12,16
новая (т-3)
нию липидов макрурус, лемонема и камбала относятся к тощим рыбам (до 2 % жира), окунь и палтус - к среднежирным (от 2 до 8 % жира).
Липиды рыб представляют интерес не только с точки зрения их биологической ценности, но и как фактор, влияющий на органолептические свойства рыбы и технологию ее обработки. Исследовали жирнокислот-ный состав липидов глубоководных рыб (табл. 3).
В исследуемых образцах обнаружено значительное количество различных жирных кислот. Доля предельных жирных кислот составляет третью часть всех жирных кислот у лемонемы и макруруса - 25,51 и 33,92 % соответственно, у палтуса, камбалы и окуня этот показатель составляет от 19,81 до 22,03 %, что свойственно липидам мышечной ткани рыб, ведущих малоподвижный образ жизни. Тканевые липиды окуня красного и палтуса состоят в основном из жирных кислот с низкой непредельностью, сумма которых составляет практически половину всех жирных кислот (62,76 и 52,16 % соответственно). Значительное количество моноеновых кислот содержится в макрурусе и камбале (30,29 и 34,50 % соответственно). Исключение составляет лемонема, в липидном составе которой 20,44 % мононенасыщенных кислот. Липиды красного окуня бедны полиненасыщенными кислотами (15,98 % против 50,64 % у лемонемы и 40,06 % у камбалы). В липидах макруруса и палтуса полиненасыщенные кислоты
составляют 28,32 и 24,09 % соответственно.
Таким образом, исследование жирнокислотного состава липидов глубоководных рыб показывает, что он включает значительное количество насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных кислот, необходимых для питания населения.
К наиболее важным показателям, характеризующим качество сырья, относят биологическую ценность. Ее характеризует качество белковых компонентов, связанных со степенью сбалансированности их аминокислотного состава. Исследовали аминокислотный состав мышечной ткани глубоководных рыб (табл. 4).
Данные табл. 4 показывают, что мышечная ткань исследуемых рыб содержит полный набор всех незаменимых аминокислот. Содержание незаменимых аминокислот в 100 г белков мышечной ткани глубоководных рыб выше, чем в 100 г идеального белка. Лизин и валин - преобладающие аминокислоты для всех видов рыб. У лемонемы и макруруса наблюдается высокое содержание фениланина+тирозина (11,8 и 11,5 г) и метионина+ цистина (7,1 и 7,4 г соответственно). У палтуса белокорого и макруруса малоглазого отмечается высокое содержание лейцина (15,2 и 10,3 г соответственно).
Одна из важных характеристик пищевого сырья - содержание в нем минеральных веществ. Это незаменимые нутриенты, которые должны ежедневно потребляться с пищей. К
Аминокислотный состав глубоководных рыб [1, 4]
Таблица 4
Аминокислота Шкала ФАО/ВОЗ, г/100 г идеального белка Лемонема Макрурус малоглазый Окунь красный Камбала желтобрюхая Палтус белокорый
Изолейцин 4,0 4,5 6,8 4,9 4,6 4,3
Лейцин 6,0 6,7 10,3 6,7 6,6 15,2
Лизин 5,0 15,1 16,1 9,3 12,7 13,2
Фенилаланин + 7,0 11,8 11,5 7,1 7,8 9,4
тирозин
Треонин 3,0 4,1 5,5 4,9 5,3 4,2
Триптофан 1,0 1,3 1,3 1,0 1,0 1,0
Метионин + 3,5 7,1 7,4 3,8 3,5 3,5
цистин
Валин 4,0 7,4 7,3 6,0 6,1 8,6
Таблица 5
Содержание макроэлементов глубоководных рыб
Макроэлементы Суточная потребность, мг Лемо-нема Макрурус малоглазый Окунь красный Камбала желтобрюхая Палтус белокорый
Кальций (Са) 800 165,8 138,4 154,2 158,7 99,1
Калий (К) 2000-4000 4972 3472 4085 3822 4668
Магний (Мд) 400 392,0 123,0 217,6 145,0 227,7
Натрий (№) 7-8 906 1231 145 181,4 136,6
необходимым для организма минеральным веществам относят макроэлементы - кальций, калий, магний, натрий. Исследовали содержание макроэлементов глубоководных рыб (табл. 5).
Результаты исследования минерального состава глубоководных рыб показывают, что все исследуемые образцы содержат суточную потребность калия от 3472 до 4972 мг. По содержанию натрия все образцы превосходят суточную потребность -у макруруса и лемонемы этот показатель составляет 1231 и 906 мг соответственно, у окуня, камбалы и палтуса - от 136,6 до 181,4 мг. Из всех исследуемых рыб наиболее высокое содержание магния у лемонемы -392 мг.
При механическом воздействии и тепловой обработке (размораживании, измельчении, нагревании) ткани мороженой рыбы легко отдают воду и при использовании их в фар-шевом производстве необходимо глубокое изучение функционально-технологических свойств (ФТС) фар-шевых систем. Знание этих свойств фаршей помогает правильно оценить их качество, обеспечить контроль и регулирование технологических процессов.
При приготовлении фарша из глубоководных рыб принят технологический процесс, включающий следующие операции: размораживание, разделка, грубое измельчение, тонкое измельчение и смешивание с солью, формование. Размораживание рыбы производили на воздухе до температуры 0... -2 °С в теле рыбы. После этого рыбу разделывали на обесшкуренное филе, затем измельчали на мясорубке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм (грубое измельчение). Тонкое измельчение фарша проводили в гомогенизаторе. Фарш из макруруса малоглазого представлял собой студнеобразную водянистую массу, из лемонемы -вязкую и липкую, из окуня, палтуса и камбалы - густую, липкую.
Исследовали основные ФТС фарша: водоудерживающую способность, связанную воду, предельное напряжение сдвига и потерь массы изделий при тепловой обработке (табл. 6).
Анализируя результаты (табл. 6), необходимо отметить, что водо-удерживающая способность фаршей глубоководных рыб составляет от 37,7 до 55,6 %. Наименьшие показатели водоудерживающей способности имеют фарши из макруруса и ле-монемы - 37,7 и 41,0 % соответственно. Аналогичная ситуация наблюдается и по содержанию связан-
Таблица 6
Функционально-технологические свойства фаршей из глубоководных рыб
Вид рыбы ВУС,% Вода связанная, % ПНС, Па Потери при тепловой обработке, %
Лемонема 41,0 31,3 130,2 44,4
Макрурус малоглазый 37,7 25,2 18,9 64,8
Окунь красный 55,6 38,0 531,9 18,2
Камбала желтобрюхая 53,2 37,2 510,3 22,1
Палтус белокорый 52,7 36,3 450,1 23,8
Таблица 7
Органолептические показатели формованных изделий
Рыбный фарш Консистенция Цвет Вкус и запах
Лемонема Сухая, Белый Умеренно
рассыпчатая выраженный
Макрурус Сухая, Белый Умеренно
малоглазый рассыпчатая выраженный
Окунь красный Суховатая, Белый с серо- Свойственный
плотная ватым оттенком рыбному
Камбала Плотная, Светло-серый Сильно
желтобрюхая суховатая выраженный
Палтус Плотная, Белый Умеренно
белокорый суховатая выраженный
ной воды в фаршах - у макруруса этот показатель составляет 25,2 %, у лемонемы - 31,3 %. Наиболее высокие потери массы при тепловой обработке имеют изделия из фарша макруруса - 64,8 % и лемонемы -44,4 %, что объясняется значительным количеством свободной воды в фаршах. Низкое значение предельного напряжения сдвига (18,9 Па) наблюдается в фарше из макруруса, у лемонемы этот показатель составляет 130,2 Па, у окуня, палтуса и камбалы - от 450,1 до 531,9 Па.
Для оценки органолептических показателей готового продукта образец подвергали тепловой обработке (варка на пару). Органолептическую оценку проводили по органолепти-ческим показателям: консистенция, цвет, запах и вкус изделия.
Из данных (табл. 7) видно, что готовые изделия имеют белый цвет, умеренно выраженный вкус и запах рыбы, сухую или суховатую консистенцию. Исключение составляют изделия из камбалы, характеризующиеся светло-серым цветом, сильно выраженными вкусом и запахом. Для улучшения органолептических показателей формованных изделий и функционально-технологических свойств фарша, в частности сочности и выхода готовых изделий, необходимо применять добавки и специальные технологические режимы их обработки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кизеветтер, И.В. Технологическая и химическая характеристи-
ка промысловых рыб Тихоокеанского бассейна/И.В. Кизеветтер. -ДальИздат Владивосток, 1971.297 с.
2. Богданов, В.Д. Водные биологические ресурсы Камчатки: биология, способы добычи, переработка/В.Д. Богданов, В.И. Карпенко, Е.Г. Нори-нов. - Петропавловск-Камчатск, 2005. - 264 с.
3. Селюк, О.Д. Дары дальневосточных морей/О.Д. Селюк. Владивосток: Дальнаука, 2003. - 260 с.
4. Павлоцкая, Л.Ф. Физиология питания/Л.Ф. Павлоцкая, Н.В. Ду-денко, М.М. Эйдельман. - М.: Высшая школа, 1989. - 368 с.
5. Лазаревский, А.А. Технохими-ческий контроль в рыбообрабатывающей промышленности/А.А. Лазаревский. - М., 1955. - 519 с.
Адреса наших авторов
Колончин К.В.
107319, Москва, Орликов пер., д. 1/11, Министерство сельского хозяйства РФ; [email protected]
Иванова В.Н., Гончаров В.Д.
109004, Москва, ул. Земляной вал, д. 37, Московский государственный университет технологий и управления; [email protected]
Рыжакова А.В., Мигалева Т.Е.
115988, Москва, ул. Зайцева, д. 41, Российская экономическая академия им. Г.В. Плеханова; [email protected]
Лисицын А.Б., Кузнецова О.А.
109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26, ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова; [email protected]
Шепелева Е.В., Митасева Е.В.
115903, Москва, ул. Люсиновская, д. 35, ВНИИ молочной промышленности; [email protected]
Кудряшов В.Л., Волкова Г.С., Куксова Е.В., Абрамова И.М., Савельева В.Б., Поляков В.А., Сурин Н.М.
111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4-б, ВНИИ пищевой биотехнологии; [email protected]
Гугучкина Т.И., Антоненко М.В., Агеева Н.М., Оселедцева И.В.
350901, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, д. 39, Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства; [email protected]
Ручкин В.С.
350072, г. Краснодар, ул. Тополиная аллея, д. 2, Краснодарский НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции; е[email protected]
Суханова Е.В., Дзюба Е.В., Деникина Н.Н.
660001, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, д. 3, Лимнологический институт СО РАН; [email protected]
Филь Ю.Ю., Белькова Н.Л., Саловарова В.П.
664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, д. 1, Иркутский государственный университет; [email protected]
Приезжева Л.Г., Шухнова А.Ф.
127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11, ВНИИ зерна и продуктов его переработки; [email protected]
Рудометова Н.В.
191014, Санкт-Петербург, Литейный пр-т, ВНИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей; [email protected]
Гулюк Н.Г., Пучкова Т.С., Пихало Д.М., Гулакова В.А.
140052, Московская обл., Люберецкий р-н, пос. Коренево, ул. Некрасова, д. 11, ВНИИ крахмалопродуктов; [email protected]
Еделев Д.А., КАнтере В.М., Матисон В.А., Юдин А.Ю.
125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, Московский государственный университет пищевых производств; [email protected]
Габинская О.С.
650099, г. Кемерово, пр-т Кузнецкий, д. 39, Российский государственный торгово-экономический университет, Кемеровский институт (филиал); [email protected]
Уткин А.О.
109316, Москва, ул. Талалихина, д. 33, Московский государственный университет прикладной биотехнологии; [email protected]
Морозова Е.В., Губаненко Г.А.
660075, г. Красноярск, ул. Л. Прушинской, д. 2, Красноярский торгово-экономический институт; [email protected]
Богданов В.Д., Петрова Л.Д.
690012, г. Владивосток, ул. Луговая, д. 52Б, Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет; [email protected]
