Научная статья на тему 'ПЕРЕРАБОТКА ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ ГИДРОБИОНТОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ'

ПЕРЕРАБОТКА ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ ГИДРОБИОНТОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
102
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Известия КГТУ
ВАК
AGRIS
Ключевые слова
ЯБЛОЧНЫЙ СОК ПРЯМОГО ОТЖИМА / РЫБЬЯ КОЖА И ЧЕШУЯ / СОКОСОДЕРЖАЩИЙ КОЛЛАГЕНОВЫЙ НАПИТОК / РЫБНЫЙ КОЛЛАГЕН / ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ РЫБ / DIRECTLY SQUEEZED APPLE JUICE / FISH SKIN AND SCALES / JUICE-CONTAINING COLLAGEN DRINK / FISH COLLAGEN / FISH INTEGUMENTARY TISSUES

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Воробьев В. И.

Исследовано влияние температурных режимов обработки покровных тканей рыб (кожи и чешуи судака) в яблочном соке прямого отжима. Определен общий химический и аминокислотный состав исходного сырья (яблочного сока, рыбьей кожи и чешуи) и полученных термически обработанных продуктов (сокосодержащих коллагеновых напитков, порошка чешуи, кожи). Показано, что при термической обработке в яблочном соке (110 °C) и давлении 0,11 МПа очищенной рыбьей кожи массовая доля белка в полученном сокосодержащем коллагеновом напитке увеличилась с 0,3 до 4,1 % (в 13,7 раза), сухих веществ - с 9,5 до 11,4 % при уменьшении золы с 0,3 до 0,2 % и углеводов с 8,9 до 7,1 %. Массовая доля глицина в напитке увеличилась более чем в 12,4 раза, пролина - в 13,1 раза (основные аминокислоты коллагеновых белков). При аналогичной переработке чешуи массовая доля белка в напитке увеличилась с 0,3 до 2,0 % (в 6,7 раза), сухих веществ - с 9,5 до 10,5 %, золы - с 0,3 до 0,5 %, глицина - более чем в 7 раз, пролина - в 7,1 раза при уменьшении углеводов с 8,9 до 8,0 %. В полученной чешуе значительно снизилась массовая доля белка - с 42,0 до 26,4 % (в 1,6 раза) при увеличении углеводов до 16,1 %, о чем свидетельствовало изменение цвета порошка чешуи на светло-коричневый. Сравнительный аминокислотный анализ стерилизованного (110 °C) и пастеризованного (95 °C) напитков показал существенное влияние температуры обработки на увеличение массовой доли глицина, пролина, аланина, валина, аргинина и серина в жидкости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROCESSING OF THE COVER TISSUE OF HYDROBIONTS IN ORGANIC LIQUIDS OF NATURAL ORIGIN

The influence of the temperature regimes of processing the integumentary tissues of fish (skin and scales of pike perch) in directly squeezed apple juice has been investigated. The general chemical and amino acid composition of the feedstock (apple juice, fish skin and scales) and the obtained thermally processed products (juice-containing collagen drinks, powder of scales, skin) has been determined. It was shown that after heat treatment of purified fish skin in apple juice (110 deg C, P = 0.11 MPa), the mass fraction of protein in the obtained juice-containing collagen drink increased from 0.3 % to 4.1 % (in 13, 7 times), dry matter from 9.5 % to 11.4 %, with a decrease in ash from 0.3 to 0.2 % and carbohydrates from 8.9 to 7.1 %. The mass fraction of glycine in the resulting drink increased by more than 12.4 times, and proline - by 13.1 times (the main amino acids of collagen proteins). With a similar processing of peeled scales, the mass fraction of protein in the resulting drink increased from 0.3 to 2.0 % (6.7 times), dry matter - from 9.5 to 10.5 %, ash - from 0.3 up to 0.5 %, glycine- more than 7.0 times, proline - by 7.1 times, with a decrease in carbohydrates from 8.9 to 8.0 %. The thermally treated scales (powder) obtained after fractionation, drying and grinding had a significant decrease in the mass fraction of protein from 42.0 to 26.4 % (1.6 times) with an increase in carbohydrates to 16, 1 %, as evidenced by a change in the color of the scale powder (light brown). A comparative amino acid analysis of sterilized (110 deg C) and pasteurized (95 deg C) beverages obtained under similar conditions showed a significant effect of the processing temperature on the increase in the mass fraction of glycine, proline, alanine, valine, arginine, and serine in the liquid.

Текст научной работы на тему «ПЕРЕРАБОТКА ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ ГИДРОБИОНТОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ»

УДК 639.386.1(06)

DOI 10.46845/1997-3071 -2021-60-74-84

ПЕРЕРАБОТКА ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ ГИДРОБИОНТОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

В. И. Воробьев

PROCESSING OF THE COVER TISSUE OF HYDROBIONTS IN ORGANIC LIQUIDS OF NATURAL ORIGIN

V. I. Vorobyov

Исследовано влияние температурных режимов обработки покровных тканей рыб (кожи и чешуи судака) в яблочном соке прямого отжима. Определен общий химический и аминокислотный состав исходного сырья (яблочного сока, рыбьей кожи и чешуи) и полученных термически обработанных продуктов (сокосо-держащих коллагеновых напитков, порошка чешуи, кожи). Показано, что при термической обработке в яблочном соке (110 °C) и давлении 0,11 МПа очищенной рыбьей кожи массовая доля белка в полученном сокосодержащем коллагеновом напитке увеличилась с 0,3 до 4,1 % (в 13,7 раза), сухих веществ - с 9,5 до 11,4 % при уменьшении золы с 0,3 до 0,2 % и углеводов с 8,9 до 7,1 %. Массовая доля глицина в напитке увеличилась более чем в 12,4 раза, пролина - в 13,1 раза (основные аминокислоты коллагеновых белков). При аналогичной переработке чешуи массовая доля белка в напитке увеличилась с 0,3 до 2,0 % (в 6,7 раза), сухих веществ - с 9,5 до 10,5 %, золы - с 0,3 до 0,5 %, глицина - более чем в 7 раз, пролина - в 7,1 раза при уменьшении углеводов с 8,9 до 8,0 %. В полученной чешуе значительно снизилась массовая доля белка - с 42,0 до 26,4 % (в 1,6 раза) при увеличении углеводов до 16,1 %, о чем свидетельствовало изменение цвета порошка чешуи на светло-коричневый. Сравнительный аминокислотный анализ стерилизованного (110 °C) и пастеризованного (95 °C) напитков показал существенное влияние температуры обработки на увеличение массовой доли глицина, пролина, аланина, валина, аргинина и серина в жидкости.

яблочный сок прямого отжима, рыбья кожа и чешуя, сокосодержащий коллагеновый напиток, рыбный коллаген, покровные ткани рыб

The influence of the temperature regimes of processing the integumentary tissues of fish (skin and scales of pike perch) in directly squeezed apple juice has been investigated. The general chemical and amino acid composition of the feedstock (apple juice, fish skin and scales) and the obtained thermally processed products (juice-containing collagen drinks, powder of scales, skin) has been determined. It was shown that after heat treatment of purified fish skin in apple juice (110 deg C, P = 0.11 MPa), the mass fraction of protein in the obtained juice-containing collagen drink increased from 0.3 % to 4.1 % (in 13, 7 times), dry matter from 9.5 % to 11.4 %, with a decrease

in ash from 0.3 to 0.2 % and carbohydrates from 8.9 to 7.1 %. The mass fraction of glycine in the resulting drink increased by more than 12.4 times, and proline - by 13.1 times (the main amino acids of collagen proteins). With a similar processing of peeled scales, the mass fraction of protein in the resulting drink increased from 0.3 to 2.0 % (6.7 times), dry matter - from 9.5 to 10.5 %, ash - from 0.3 up to 0.5 %, glycine-more than 7.0 times, proline - by 7.1 times, with a decrease in carbohydrates from 8.9 to 8.0 %. The thermally treated scales (powder) obtained after fractionation, drying and grinding had a significant decrease in the mass fraction of protein from 42.0 to 26.4 % (1.6 times) with an increase in carbohydrates to 16, 1 %, as evidenced by a change in the color of the scale powder (light brown). A comparative amino acid analysis of sterilized (110 deg C) and pasteurized (95 deg C) beverages obtained under similar conditions showed a significant effect of the processing temperature on the increase in the mass fraction of glycine, proline, alanine, valine, arginine, and serine in the liquid.

directly squeezed apple juice, fish skin and scales, juice-containing collagen drink, fish collagen, fish integumentary tissues

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее распространенным белком покровных тканей рыб (кожи, чешуи) является коллаген, составляющий до 80 % и более от общей массы белков. Колла-геновые белки в тканях позвоночных способствуют поддержанию структуры всех органов тела, обеспечивают эластичность, упругость и прочность, необходимые для их регенерации, восстановления и активного движения, защищают покровные ткани, препятствуя абсорбции и распространению токсинов, патогенных веществ, микроорганизмов и раковых клеток [1-3].

Содержание коллагена в организме человека составляет около 30 % всех белков, основная масса его находится в соединительных тканях (кожа, кости, хрящи, кровеносные сосуды и др.) [4]. В возрасте 18-29 лет выработка коллагена начинает снижаться, после 40 лет его снижение может достигать около 1 % в год, к 80 годам синтез коллагена может уменьшиться в целом на 75 % по сравнению с его выработкой у молодых людей [5, 6].

Стремление к правильному образу жизни, основанному на здоровом сбалансированном питании и достаточном количестве потребляемых пищевых ингредиентов, является одной из эффективных стратегий управления процессом старения, способствующей увеличению продолжительности активной жизни человека.

Известно, что гидролизованный коллаген в дерме обладает двойным механизмом действия: в первом - свободные аминокислоты обеспечивают строительные блоки для образования волокон коллагена и эластина, во втором - олигопеп-тиды коллагена действуют как лиганды, связываясь с рецепторами на мембране фибробластов и стимулируя выработку нового коллагена, эластина и гиалуроно-вой кислоты [4, 7]. Многочисленные клинические испытания показали эффективность и положительное влияние гидролизованного коллагена на свойства кожи (увлажнение, эластичность, упругость, уменьшение морщин и др.), делая его популярным нутрицевтиком в повседневной борьбе с ее старением [7].

Рыбный гидролизованный коллаген обладает рядом свойств, таких как: бесцветность, прозрачность, нейтральный запах, пенообразование, пленкообразо-

вание, растворимость, диспергируемость, порошковая сжимаемость, смачиваемость, низкая аллергенность, незначительная вязкость в водных растворах, способность связывать ионы металлов, обеспечивая их биодоступность, быстрая усвояемость, антимикробная и антиоксидантная активность, что позволяет использовать его в кондитерских изделиях, выпечке, мясных и рыбных полуфабрикатах, сыре, молочных напитках, приправах, соусах и др., а также при разработке новых пищевых продуктов, в том числе функциональных.

Недавнее появление на мировом рынке напитков с добавлением коллагена и его гидролизатов (какао-коллаген, капучино-коллаген, сок с коллагеном и напитки из сушеных птичьих гнезд) вызвало огромный интерес и спрос, объясняемый улучшенными питательными, функциональными, физико-химическими и микробными свойствами продуктов, полезных для здоровья [8, 9].

С учетом быстро развивающегося мирового рынка функциональных напитков и значительного количества покровных тканей рыб после переработки (около 10 % массы рыбного сырья) сегодня очень актуально нахождение экономически приемлемых способов получения напитков на основе коллагенсодержа-щего рыбного сырья.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследований являлись яблочный сок, полученный прессованием яблок (прямой отжим), и рыбья кожа с чешуей судака после его разделки на предприятиях Калининградской области. Опыты проводили в лаборатории органической химии Калининградского государственного технического университета и лабораторном сертифицированном центре Атлантического филиала ФГБНУ «ВНИРО» («АтлантНИРО»), руководствуясь следующими нормативными документами: ГОСТ 7636 - Массовая доля влаги, золы, протеина и жира в рыбе и рыбных продуктах; ГОСТ ISO 2173 - Определение содержания растворимых сухих веществ; М-04-38 - Корма, комбикорма и сырье для их производства. Измерение массовой доли аминокислот проводили методом капиллярного электрофореза с использованием системы «Капель». Массовую долю углеводов определяли расчетным способом по разности (100 % минус содержание воды, жира, белка, золы).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Сотрудниками кафедры химии КГТУ были предложены способы переработки покровных тканей рыб, новизна которых заключалась в термической обработке предварительно очищенной рыбьей кожи и чешуи во фруктовых, овощных, ягодных соках или кисломолочных продуктах при температуре 85-100 °С в течение 0,5-5 мин с последующим фракционированием образовавшейся смеси, получением жидкой части (функциональный напиток), твердой (пищевая коллагеновая основа/добавка) и дальнейшим охлаждением или высушиванием смеси [10, 11].

Во фруктовых соках возможно появление молочно- и уксуснокислых бактерий, дрожжей и плесени, которые довольно чувствительны к воздействию тепла. Известно, что высокая кислотность соков препятствует развитию большинства болезнетворных микроорганизмов, тем не менее некоторые виды сальмонелл и патогенной кишечной палочки - возбудителей кишечных инфекций - устойчивы в кислой среде [12].

Кинетика микробной инактивации показала, что 5-кратное уменьшение естественной флоры в яблочном соке было достигнуто при температуре 85°C и продолжительности обработки 60 мин [13].

Температуру от 85 до 95°C довольно часто используют для пастеризации соков, тем не менее документально подтверждено, что указанный термический процесс может быть недостаточен для инактивации термоустойчивых спорообра-зующих бактерий (Alicyclobacillus acidoterrestris и др.) и способен активировать находящиеся в неактивном состоянии аскоспоры плесени, вызывающие ухудшение качества соков [12, 14].

Жесткость тепловой обработки определяется произведением продолжительности обработки на температуру процесса. При этом продолжительность обработки более негативно сказывается на качестве получаемого сока, чем высокая температура обработки.

С целью сохранения качества и увеличения срока хранения, а также возможного увеличения перехода сухих веществ из покровных тканей рыб в получаемые напитки были проведены исследования обработки покровных тканей рыб в режиме стерилизации (100 °C и более). Дополнительным эффектом режима стерилизации может быть снижение жесткости рыбьей чешуи, что необходимо для последующего получения пищевой коллагенсодержащей добавки.

Термическую обработку в яблочном соке предварительно подготовленной рыбьей кожи и чешуи согласно предложенным способам проводили в лабораторных условиях раздельно, методом автоклавирования при достижении температуры 110°C и давления 0,11 МПа, после чего сбрасывали давление и фракционировали полученные смеси при помощи сита (размер ячеи 0,2*0,2 мм). Далее горячую жидкую часть (напиток) сразу же разливали в подготовленные стерильные емкости, герметично закрывали крышками и быстро охлаждали холодной водой до комнатной температуры. Оставшуюся твердую часть обрабатывали согласно предложенным способам.

Общий химический состав исходного сырья и полученных после термической обработки продуктов представлен в табл. 1 .

Таблица 1 . Общий химический состав исходного сырья (яблочный сок прямого отжима, рыбья кожа и чешуя судака) и полученных после термической обработки продуктов (порошок чешуи судака и яблочные соки с кожей и чешуей судака), % Table 1. General chemical composition of the feedstock (directly squeezed apple juice, fish skin and pike perch scales) and products obtained after heat treatment (powder of

Наименование образца Массовая доля определяемого показателя, %

влага белок зола углеводы жир

1. Сок яблочный 90,5 0,3 0,3 8,9 -

2. Сок яблочный после термической обработки с кожей судака 88,6 4,1 0,2 7,1

3. Сок яблочный после термической обработки с чешуей судака 89,5 2,0 0,5 8,0

4. Чешуя судака 7,8 42,0 50,2 - Менее 0,1

5 Порошок чешуи судака после термической обработки 6,7 26,4 50,3 16,1 0,5

6. Кожа судака 8,1 90,6 1,3 - Менее 0,1

Как видно из табл. 1, при термической обработке в яблочном соке очищенной рыбьей кожи массовая доля белка увеличилась с 0,3 до 4,1 % (в 13,7 раза), сухих веществ - с 9,5 до 11,4 % при уменьшении золы с 0,3 до 0,2 % и углеводов с 8,9 до 7,1 %.

При термической обработке в яблочном соке очищенной рыбьей чешуи массовая доля белка увеличилась с 0,3 до 2,0 % (в 6,7 раза), сухих веществ - с 9,5 до 10,5 %, золы - с 0,3 до 0,5 % при уменьшении углеводов с 8,9 до 8,0 %. При этом полученная после фракционирования, высушивания и измельчения рыбья чешуя (порошок) имела значительное снижение массовой доли белка с 42,0 до 26,4 % (в 1,6 раза) при увеличении углеводов до 16,1 %, о чем свидетельствовало изменение цвета порошка чешуи на светло-коричневый.

Аминокислотный состав исходного сырья (яблочный сок прямого отжима, рыбья кожа и чешуя судака) и полученных после термической обработки продуктов (порошок чешуи судака и яблочные соки с кожей и чешуей судака) представлен в табл. 2.

Таблица 2. Аминокислотный состав (массовая доля, %) исходного сырья (яблочный сок прямого отжима, рыбная кожа и чешуя судака) и полученных после термической обработки продуктов (порошок чешуи судака и яблочные соки с кожей и чешуей судака)

Table 2. Amino acid composition (mass fraction, %) of the initial raw material (directly squeezed apple juice, fish skin and zander scales) and products obtained after heat treatment (powder of pike perch scales and apple juices with skin and pike perch scales)

После термической обработки

Ами- *Сок яб- Кожа Че- *Сок *Сок Кожа

нокис- лочный суда- шуя яблоч- яблоч- суда- Чешуя

лоты ка судака ный с кожей ный с чешуей ка судака

Arg Менее 0,5 7,65 3,49 1,22 0,27 0,62 1,51

Lys Менее 0,25 3,85 1,91 0,31 0,12 0,46 0,78

Tyr Менее 0,25 0,77 0,49 0,15 0,08 0,24 0,32

Phe Менее0,25 1,90 1,00 0,50 0,25 0,32 0,60

His Менее 0,25 1,18 0,87 0,28 0,15 0,13 0,55

Leu+ile Менее 0,25 3,20 1,60 0,82 0,41 0,81 0,97

Met Менее 0,25 1,26 1,11 0,46 0,19 0,42 0,50

Val Менее 0,5 7,10 3,70 1,72 1,02 0,35 1,99

Pro Менее 0,25 11,00 5,88 3,27 1,78 0,77 3,11

Thr Менее 0,25 2,79 1,56 0,67 0,39 0,43 0,80

Ser Менее0,25 4,36 2,52 1,18 0,70 0,60 1,27

Ala Менее 0,25 9,65 5,13 2,74 1,56 0,70 2,62

Gly Менее 0,5 20,80 11,60 6,19 3,49 1,20 5,88

Glu Менее 0,5 - - - - 0,71 -

Asp Менее 0,5 - - - - 0,68 -

Cys- Менее 0,5 - - - - 0,08 -

Cys

Trp Менее 0,1 - - - - 0,00 -

Определение проводилось в высушенных до постоянной массы образцах

Из табл. 2 видно, что в процессе термической обработки рыбьей кожи в яблочном соке прямого отжима массовая доля глицина в полученном напитке увеличилась более 12,4 раза, а пролина - в 13,1 раза (превалирующие аминокислоты коллагена), также существенно возросло содержание аланина, валина, аргинина и серина.

При термической обработке в яблочном соке рыбьей чешуи массовая доля глицина в полученном напитке увеличилась более чем в 7,0 раз, пролина - в 7,1 раза и аланина - в 6,2 раза.

Аминокислотный анализ полученных в аналогичных условиях пастеризованных и стерилизованных сокосодержащих напитков (яблочный сок прямого отжима) с использованием покровных тканей рыб (кожа, чешуя) представлен в табл. 3.

Таблица 3. Аминокислотный состав (массовая доля, %) яблочного сока прямого отжима и полученных пастеризованных (95 °C) и стерилизованных (110 °C, P=0,11 МПа) сокосодержащих напитков с использованием рыбьей кожи и чешуи судака

Table 3. Amino acid composition (mass fraction, %) of directly squeezed apple juice and obtained pasteurized (95 deg C) and sterilized (110 deg C, P=0.11 MPa) juice

drinks using fish skin and pike perch sca es

*Аминокис-лоты Сок яблочный Сок яблочный с кожей (пастеризованный) Сок яблочный с кожей (стерилизован-ный) Сок яблочный с чешуей (пастеризованный) Сок яблочный с чешуей (стерилизованный)

1 2 3 4 5 6

Аргинин (Arg) Менее 0,5 Менее 0,5 1,22 Менее 0,5 0,27

Лизин (Lys) Менее 0,25 Менее 0,25 0,31 Менее 0,25 0,12

Тирозин (Tyr) Менее 0,25 Менее 0,25 0,15 Менее 0,25 0,08

Фенилаланин (Phe) Менее 0,25 Менее 0,25 0,50 Менее 0,25 0,25

Гистидин (His) Менее 0,25 Менее 0,5 0,28 Менее 0,5 0,15

Лейцин + изо-лейцин (Leu+ile) Менее 0,25 Менее 0,25 0,82 Менее 0,25 0,41

Метионин (Met) Менее 0,25 Менее 0,25 0,46 Менее 0,25 0,19

Валин (Val) Менее 0,5 Менее 0,5 1,72 Менее 0,5 1,02

Пролин (Pro) Менее 0,25 Менее 0,25 3,27 Менее 0,25 1,78

Треонин (Thr) Менее 0,25 Менее 0,5 0,67 0,70 0,39

Серин (Ser) Менее 0,25 Менее 0,25 1,18 Менее 0,25 0,70

Окончание табл. 3

1 2 3 4 5 6

Аланин (Ala) Менее 0,25 Менее 0,25 2,74 0,47 1,56

Глицин (Gly) Менее 0,5 0,40 6,19 1,07 3,49

Глутаминовая Менее Менее 0,5 - Менее 0,5 -

кислота + Глу- 0,5

тамин (Glu)

Аспарагиновая Менее Менее 0,5 - Менее 0,5 -

кислота+ Ас- 0,5

парагин (Asp)

Цистин + Менее Менее 0,1 - Менее 0,1 -

цистеин (Cys-Cys) 0,5

Триптофан Менее Менее 0,1 - Менее 0,1 -

(Trp) 0,1

* Определение проводилось в высушенных до постоянной массы образцах

Из табл. 3 видно, что увеличение температуры обработки (стерилизация) яблочного сока прямого отжима с использованием рыбьей кожи и чешуи, по сравнению с аналогично получаемыми пастеризованными продуктами, оказывает существенное влияние на увеличение массовой доли основных аминокислот кол-лагеновых белков (глицина и пролина), а также других аминокислот (аланина, ва-лина, аргинина и серина), перешедших из рыбного сырья в жидкость.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Масса фракционированной после термической обработки (пастеризации) рыбьей кожи в зависимости от времени и температуры обработки, а также вида рыбы может составлять от 20 до 75 % массы сырой очищенной кожи, а при стерилизации 5-10 %.

Полученные сокосодержащие (яблочный сок прямого отжима) коллагено-вые напитки представлены на рис. 1.

Рис. 1. Сокосодержащие коллагеновые напитки (1 - яблочный сок прямого отжима, 2 - термически обработанный яблочный сок с добавлением рыбьей кожи, 3 - термически обработанный яблочный сок с добавлением рыбьей чешуи) Fig. 1. Collagen juice drinks (1 - directly squeezed apple juice, 2 - thermally processed apple juice with the addition of fish skin, 3 - thermally processed apple juice

with the addition of fish scales)

На рис. 1 видно, что термически обработанный (стерилизованный) яблочный сок с добавлением кожи имеет более темный оттенок как жидкой части, так и осадка (№ 2) по сравнению с исходным яблочным соком (№ 1), что связано с переходом 93 % массы очищенной кожи в напиток. Термически обработанный (стерилизованный) яблочный сок с добавлением очищенной чешуи имеет более светлый оттенок и меньшее количество осадка (№ 3) по сравнению с исходным яблочным соком.

Полученная после фракционирования термически обработанная, высушенная и измельченная чешуя судака представлена на рис. 2.

Рис. 2. Термически обработанная в яблочном соке, высушенная и измельченная

чешуя судака

Fig. 2. Heat-treated in apple juice, dried and crushed zander scales

Таким образом, термически обработанная чешуя легко измельчилась и приобрела светло-коричневый оттенок, соответствующий цвету яблочного сока, а также легкий фруктовый аромат, что объясняется некоторым количеством углеводов и красящих веществ (16,1 %), перешедших из яблочного сока и адсорбированных на чешуе (см. табл. 1).

ВЫВОДЫ

Увеличение температуры обработки (стерилизация при 110 °C) яблочного сока прямого отжима с использованием рыбьей кожи и чешуи, по сравнению с аналогично получаемыми пастеризованными (95 °C) продуктами, оказывает существенное влияние на увеличение массовой доли основных аминокислот колла-геновых белков (глицина и пролина), а также других аминокислот (аланина, вали-на, аргинина и серина), перешедших из рыбного сырья в жидкость.

Масса фракционированной после термической обработки (пастеризации) рыбьей кожи в зависимости от температуры и времени обработки, а также вида рыбы может составлять от 20 до 75 % массы сырой очищенной кожи, при стерилизации ее масса достигает 5-10 % массы необработанной кожи.

Термически обработанная в яблочном соке и высушенная рыбья чешуя легко измельчается и приобретает светло-коричневый оттенок цвета, аналогичный применяемой жидкости, и имеет легкие нотки фруктового аромата.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Tziveleka, L. A. Collagen from the marine sponges Axinella cannabina and Suberites carnosus: Isolation and morphological, biochemical, and biophysical characterization / L. A. Tziveleka, E. Ioannou, D. Tsiourvas, P. Berillis [at al.] // Marine drugs. - 2017. - Vol. 15. - № 6. - P. 152.

2. Wu, J. Isolation and Comparative Study on the Characterization of Guanidine Hydrochloride Soluble Collagen and Pepsin Soluble Collagen from the Body of Surf Clam Shell (Coelomactra antiquata) / J. Wu, X. Guo, H. Liu, L. Chen //Foods. - 2019. -Vol. 8. - № 1. - P. 11.

3. Shoulders, M. D., Raines, R. T. Collagen structure and stability / M. D. Shoulders, R. T. Raines //Annual review of biochemistry. - 2009. - Vol. 78. -Pp. 929-958.

4. Sibilla, S. An overview of the beneficial effects of hydrolysed collagen as a nutraceutical on skin properties: Scientific background and clinical studies / S. Sibilla, M. Godfrey, S. Brewer, A. Budh-Raja [at al.] //The Open Nutraceuticals Journal. -2015. - Vol. 8. - № 1. - Pp. 29-42.

5. Varani, J. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation / J. Varani, M. K. Dame, L. Rittie, S. E. Fligiel [at al.] //The American journal of pathology. - 2006. - Vol. 168. - № 6. - Pp. 1861-1868.

6. Baumann, L. Skin ageing and its treatment / L. Baumann // The Journal of Pathology: A Journal of the Pathological Society of Great Britain and Ireland. -2007. - Vol. 211. - № 2. - Pp. 241-251.

7. León-López, A. Hydrolyzed Collagen - Sources and Applications / A. León-López, A. Morales-Peñaloza, V. M. Martínez-Juárez, A. Vargas-Torres [at al.] //Molecules. - 2019. - Vol. 24. - № 22. - Pp. 4031.

8. Hashim, P. Collagen in food and beverage industries / P. Hashim, M. M. Ri-dzwan, J. Bakar, M. D. Hashim // International Food Research Journal. - 2015. -Vol. 22. - № 1. - P. 1.

9. Bilek, S. E. Fruit juice drink production containing hydrolyzed collagen / S. E. Bilek, S. K. Bayram // Journal of functional foods. - 2015. - Vol. 14. -Pp. 562-569.

10. Пат. № 2718862 РФ, МПК А 23L 17/00. Способ обработки рыбной чешуи для получения функционального напитка, функциональной пищевой добавки и косметического скраба / Воробьев В. И.; опубл. 15.04.2020, Бюл. № 11 - 10 с.

11. Пат. № 2734034 РФ, МПК А 23L 29/281, А 23L 17/00, 23L 33/28. Способ получения пищевых коллагенсодержащих продуктов / Воробьев В. И.; опубл. 12.10.2020, Бюл. № 29 - 12 с.

12. Филиппова, Р. Л. Бактерии рода Alicyclobacillus - возбудители порчи фруктовых соков и напитков / Р. Л. Филиппова, А. Ю. Колеснов, Т. Г. Муха-меджанова // Пиво и напитки. - 2004. - № 3. - С. 30-31.

Haynuwü ^ypnan «H3eecmun KfTY», № 60, 2021 z.

13. Ferrentino, G. Microbial inactivation and shelf life of apple juice treated with high pressure carbon dioxide / G. Ferrentino, M. Bruno, G. Ferrari, M. Poletto [at al.] //Journal of Biological Engineering. - 2009. - Vol. 3. - № 1. - P. 3.

14. Perestrelo, R. Differentiation of fresh and processed fruit juices using volatile composition / R. Perestrelo, C. Silva, P. Silva, S. Medina [at al.] //Molecules. -2019. - Vol. 24. - № 5. - P. 974.

REFERENCES

1. Tziveleka L. A., Ioannou E., Tsiourvas D., Berillis P., Foufa E., Roussis V. Collagen from the marine sponges Axinella cannabina and Suberites carnosus: Isolation and morphological, biochemical, and biophysical characterization. Marine drugs, 2017, vol. 15, no. 6, pp. 152.

2. Wu J., Guo X., Liu H., Chen L. Isolation and Comparative Study on the Characterization of Guanidine Hydrochloride Soluble Collagen and Pepsin Soluble Collagen from the Body of Surf Clam Shell (Coelomactra antiquata). Foods, 2019, vol. 8, no. 1, pp. 11.

3. Shoulders M. D., Raines R. T. Collagen structure and stability. Annual review of biochemistry, 2009, vol. 78, pp. 929-958.

4. Sibilla S., Godfrey M., Brewer S., Budh-Raja A., Genovese L. An overview of the beneficial effects of hydrolysed collagen as a nutraceutical on skin properties: Scientific background and clinical studies. The Open Nutraceuticals Journal, 2015, vol. 8, no. 1, pp. 29-42

5. Varani J., Dame M. K., Rittie L., Fligiel S. E., Kang S., Fisher G. J., Voorhees J. J. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. The American journal of pathology, 2006, vol. 168, no. 6, pp. 1861-1868.

6. Baumann L. Skin ageing and its treatment. The Journal of Pathology: A Journal of the Pathological Society of Great Britain and Ireland, 2007, vol. 211, no. 2, pp. 241-251.

7. León-López A., Morales-Peñaloza A., Martínez-Juárez V. M., Vargas-Torres A., Zeugolis D. I., Aguirre-Álvarez G. Hydrolyzed Collagen - Sources and Applications. Molecules, 2019, vol. 24, no. 22, pp. 4031.

8. Hashim P., Ridzwan M. M., Bakar J., Hashim M. D. Collagen in food and beverage industries. International Food Research Journal, 2015, vol. 22, no. 1, pp. 1.

9. Bilek S. E., Bayram S. K. Fruit juice drink production containing hydrolyzed collagen. Journal of functional foods, 2015, vol. 14, pp. 562-569.

10. Pat. (RU) 2718862 MPK A 23L 17/00. Sposob obrabotki rybnoy cheshui dlya polucheniya funktsional'nogo napitka, funkcional'noy pishchevoy dobavki i kosmeticheskogo skraba [Patent (RU) 2718862 IPC A 23L 17/00. Method of processing fish scales for obtaining a functional drink, a functional food additive and a cosmetic scrub]. Vorob'yov V. I.; opubl. 15.04.2020, Byul. no. 11, 10 p.

11. Pat. (RU) 2734034 MPK A 23L 29/281, A 23L 17/00, 23L 33/28. Sposob polucheniya pishchevykh kollagensoderzhashchikh produktov [Patent (RU) 2734034 IPC A 23L 29/281, A 23L 17/00, 23L 33/28 Method of obtaining food collagen-containing products]. Vorob'vov V. I.; opubl. 12.10.2020, Byul. no. 29, 12 p.

12. Filippova R. L., Kolesnov A. Yu., Mukhamedzhanova R. L. Bakterii roda Ali-cyclobacillus - vozbuditeli porchi fruktovykh sokov i napitkov [ Juices and beverages spoilage Ali-cyclobacillus bacteria]. Pivo i napitki, 2004, no. 3, pp. 30-31.

13. Ferrentino G., Bruno M., Ferrari G., Poletto M., Balaban M. O. Microbial in-activation and shelf life of apple juice treated with high pressure carbon dioxide. Journal of Biological Engineering, 2009, vol. 3, no. 1, pp. 3.

14. Perestrelo R., Silva C., Silva P., Medina S., Camara J. S. Differentiation of fresh and processed fruit juices using volatile composition. Molecules, 2019, vol. 24, no. 5, pp. 974.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Воробьев Виктор Иванович - Калининградский государственный технический университет; кандидат технических наук, доцент кафедры химии;

E-mail: mobi.dik.10@mail.ru

Vorobyov Viktor Ivanovich - Kaliningrad State Technical University;

PhD in Engineering, Associate Professor of the Department of Chemistry;

E-mail: mobi.dik.10@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.