CC BY
33
УДК 639 DOI 10.24412/2311-6447-2021-1-105-111
Пищевая и биологическая денность второстепенных частей радужной форели, выращенной в аквакультуре
Nutritional and biological value of secondary parts of rainbow trout raised in aquaculture
Доцент А.В. Соколов
(Воронежский государственный университет инженерных технологий) кафедра управления качеством и технологии водных биоресурсов, тел. 8(473)253-26-30 E-mail: sokol993@vandex.ru
Associate Professor A.V. Sokolov
(Voronezh State University of Engineering Technologies) chair of Quality Management and Technology of Aquatic Bioresources, tel. 8 (473) 253-26-30 E-mail: sokol993@yandex.ru
Реферат. Проведена оценка биотехнологического потенциала второстепенных частей, образующихся при разделке радужной форели. Установлено, что на долю второстепенных частей приходится 52,2 %, что позволяет говорить об актуальности и целесообразности разработки мероприятий по их рациональному использованию и вовлечению в производство продуктов различного назначения. Исследования химического, аминокислотного, минерального составов второстепенных частей радужной форели показали, что они обладают высокой биологической ценностью белка, при содержании всех незаменимых аминокислот богаты макро- и микроэлементами. Показано, что высокая массовая доля белка (15,41-58,46 %) во второстепенных частях радужной форели открывает большие перспективы к организации их сбора, накопления и переработки. Одним из наиболее перспективных направлений в переработке второстепенных частей радужной форели является применение методов биотехнологии, которые обеспечат инновационное развитие предприятий рыбной промышленности, ориентированных на производство широкого спектра пищевой, кормовой и технической продукции.
Summary. Evaluates the biotechnological potential of the secondary parts formed during the cutting of rainbow trout. It is established that the share of secondary parts accounts for 52.2 %, which allows us to speak about the relevance and expediency of developing measures for their rational use and involvement in the production of products for various purposes. Studies of the chemical, amino acid, and mineral composition of the secondary parts of rainbow trout have shown that they have a high biological value of protein, with the content of all essential amino acids, and are rich in macro-and microelements. It is shown that the high mass fraction of protein (15.41-58.46 %) in the secondary parts of rainbow trout opens up great prospects for the organization of their collection, accumulation and processing. One of the most promising areas in the processing of minor parts of rainbow trout is the use of biotechnology methods, which will ensure the innovative development of fishing enterprises focused on the production of a wide range of food, feed and technical products.
Ключевые слова: радужная форель, второстепенные части рыб, пищевая и биологическая ценность, аминокислотный состав, аквакультура, массовый состав.
Keywords: rainbow trout, secondary parts of fish, nutritional and biological value, amino acid composition, aquaculture, mass composition.
Лососевые рыбы являются национальным богатством России. По видовому разнообразию лососевых, численности их популяций, величине нерестовых ареалов Россия не имеет себе равных. В мире ежегодно добывают 800-1000 тыс. т лососевых, причем более 80 % вылова обеспечивает бассейн Тихого океана. Несомненно, есть ближайшие резервы по эксплуатации природных популяций лососевых, в первую очередь это рационализация промысла. Однако необходимо сделать принципиальный шаг от традиционного рыболовства к аквакультуре, которая в последнее время показывает высокие темпы роста. Наиболее ценными и перспективными объектами культивирования для России являются атлантический лосось и радужная форель [1].
© А.В. Соколов, 2021
По данным Росрыболовства (рис. 1) в 2020 г. объемы производства объектов аквакультуры составили 291,2 тыс. тонн, что на 42,9 тыс. т больше чем в 2019 году (на 17,3 %). В целом за последние 3 года объем выращивания объектов аквакультуры вырос на 87,2 тыс. т (на 42,7 %). Основной объем объектов аквакультуры в 2020 г. составили следующие семейства рыб: карповые - 50,5 % к общему объему выращенных объектов аквакультуры (147 тыс. т), лососевые - 39,8 % (116 тыс. т) и 9,7 % (28,2 тыс. т) прочие объекты аквакультуры (рис. 1) [2, б].
Стоит также отметить, что в 2020 г. 90 % всех выращенных объектов аквакультуры семейства лососевых приходится на радужную форель (104,4 тыс. т). Следовательно, данный вид лососевых, выращенный в условиях аквакультуры, является перспективным сырьем для рыбоперерабатывающих предприятий. Данный факт подтверждается ежегодным ростом объемов выращивания лососевых рыб.
Рост объемов поступившей на переработку рыбы влечет за собой увеличение отходов, к которым относятся второстепенные части, образующиеся при разделке радужной форели на филе без кожи, массовая доля которых может достигать от 20 до 70 %от массы рыбы (Olsen, Toppe and Karunasagar, 2014).
350
300
н 250
о
—I
200
nj
и
< 150
и
5 100
(D
6
0
■ Общий объем "Карповые "Лососевые ■ Остальные виды Рис. 1. Об-ъежы выращивания объектов аквакультуры в 2018-2020 гг.
Таким образом, разработка комплексной переработки второстепенных частей радужной форели является главной задачей рыбоперерабатывающих предприятий в ближайшее время. В связи с этим актуальной является оценка биотехнологического потенциала второстепенных частей радужной форели, выращенной в условиях аквакультуры.
Цель исследования - оценка биотехнологического потенциала второстепенных частей радужной форели. Объектами исследования являлись второстепенные части (голова, жабры, чешуя, кожа, внутренности, плавники, кости), образовавшиеся при разделке радужной форели на филе без кожи. Радужная форель была выращена в условиях ИТЦ «Аквабиоресурс» кафедры управления качеством и технологии водных биорссурсов, (г. Воронеж, Россия).
Все сырье, применяемое в исследованиях, по органолептическим и физико-химическим показателям соответствовало требованиям действующей нормативной или технической документации, по показателям безопасности - ТР ТС 021/2011, ТР ТС 029/2012, ТР ЕАЭС 040/2016 и СанПиН 2.3.2.1078-01.
291,2
2018 г 2019 г 2020 г
Методы исследования: массовые характеристики второстепенных частей радужной форели определяли по ГОСТ 1368-2003, ГОСТ Р 50380-2005; массовую долю влаги, белка, жира, золы - по ГОСТ 7636-85; аминокислотный состав (без триптофана) - на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence по ГОСТ 321952013; триптофан во второстепенных частях радужной форели - на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence по ГОСТ 32201-2013; 2001; показатели биологической ценности - по методу академика Липатова Н.Н. (Липатов и др., 1987, 1996); минеральный состав определяли на квадрупольном масс-спектрометре Nexion 300D с помощью метода масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (МС-ИСП) и атомно-эмиссионном спектрометре Optima 2000 DV согласно методу атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) (в условиях ООО «Микронутриенты», г. Москва).
Общеизвестно, что массовый состав рыбы зависит от ее вида, возраста, массы, способа разделки и т.д. (Кизеветтер, 1973; Харенко, 2005; Сафронова, 2013 и др.). Поэтому соотношение мышечной ткани и второстепенных частей радужной форели было определено на основании принятых в рыбной отрасли методов разделки на филе без кожи (снятие чешуи, потрошение, обезглавливание, удаление жабер, отделение плавников, снятие и обесшкуривание филе). Соотношение второстепенных частей рыбы, выращенной в условиях аквакультуры в 2019-2020 гг. - головы, жабры, внутренности, чешуи, плавников, костей, кожи устанавливали статистическим методом (табл. 1).
Таблица 1
Массовый состав второстепенных частей радужной форели
Содержание второстепенных частей, в % к массе рыбы Ито- По- Выход
внутренности Внут-рення я жи- го отхо- тер и
Вид рыбы Голова без Жаб- Кости В том числе Ко- Пла в ни Че- дов при при раз мы-шечн ой ткани, %
жабр ры Всего икра молоки жа ки шуя ровая ткань раз- делк е дел ке, %
Радужная форель 14,0± 0,8 1,7± ОД 8,1±0 ,3 14,0± 0,6 2,5+0,1 1,1±0Д 6,7± ОД 4Д± од 1,6± ОД 2,0±0, 2 52,2 3,5 44,3
В ходе эксперимента доказано (табл. 1), что на второстепенные части, образующиеся при разделке радужной форели, приходится 52,2 %, что позволяет говорить об актуальности и целесообразности разработки мероприятий по их рациональному использованию и вовлечению в производство продуктов пищевого, кормового и технического назначения. Такие обстоятельства диктуют важность организации глубокой переработки радужной форели с выделением наиболее ценных частей, компонентов и веществ на каждом этапе их переработки [3, 4].
При оценке химического состава рыбы, выращенной в условиях аквакультуры в 2019-2020 гг., важным является не только количественное содержание основных компонентов в сырье, но и их соотношение [5] (табл. 2).
Таблица 2
Химический состав второстепенных частей радужной форели
Вид рыбы Второстепенные части рыбы Содержание, % Энергетическая ценность, кДж/ 100 г
влаги жира золы белка
Радужная форель Голова без жабр 62,71±0,22 13,15+0,05 4,93+0,05 19,21+0,14 816,61
Кости 48,09+0,20 6,63+0,10 24,58+0,20 20,70+0,14 595,64
Внутренности (без гонад) 75,96+0,19 5,69+0,10 1,98+0,06 16,37+0,12 487,89
Кожа 70,68+0,20 3,12+0,07 1,38+0,06 24,82+0,17 532,11
Плавники 63,81+0,22 3,48+0,06 13,17+0,15 19,54+0,12 457,52
Чешуя 19,18+0,22 2,61+0,05 19,75+0,20 58,46+0,22 1074,68
Жабры 70,19+0,20 5,19+0,10 9,21+0,07 15,41+0,12 453,01
Из данных табл. 2 видно, что второстепенные части радужной форели богаты белком (15,41-58,46 %), жиром (2,61-13,15 %), минеральными веществами (1,38-24,58 %).
Проведенные исследования характеризуют исследуемое сырье как объекты с высоким содержанием белка, жира и минеральных веществ. Особое внимание привлекает высокое содержание белка во второстепенных частях рыбы, дефицит которого в пищевой и кормовой промышленности известном в мировом масштабе.
На основании проведенных исследований аминокислотного состава второстепенных частей радужной форели (табл. 3) можно сделать вывод о том, что исследуемые объекты имеют высокую биологическую ценность белка. Белки всех второстепенных частей рыбы содержат в своем составе полный набор незаменимых аминокислот. Содержание незаменимых аминокислот во второстепенных частях радужной форели составляет от 15,472 до 29,548 г на 100 г белка в зависимости от вида сырья.
Таблица 3
Аминокислотный состав второстепенных частей радужной форели
Наименование аминокислоты Содержание аминокислоты в второстепенных частях рыбы, г/ 100 г белка
Голова без жабр Жабры Внутренности (без гонад) Кости Кожа Плавники Чешуя
Незаменимые
Лизин 4,974 4,953 5,388 4,182 3,485 3,981 2,721
Валин 2,386 2,317 4,312 2,799 1,498 2,566 1,980
Лейцин 5,028 5,167 6,311 4,364 3,124 4,118 3,009
Изолейцин 1,873 1,854 3,861 2,144 1,241 2,003 1,452
Метионин 1,643 1,898 1,789 1,301 1,188 1,531 1,518
Треонин 3,541 3,882 4,002 3,388 2,741 3,487 2,673
Триптофан 0,597 0,692 0,498 0,079 0,061 0,045 0,488
Фенилаланин 2,126 2,084 3,387 2,547 2,134 2,694 2,011
Итого 22,168 22,847 29,548 20,804 15,472 20,425 15,852
Окончание табл.3
Наименование аминокислоты Содержание аминокислоты в второстепенных частях рыбы, г/ 100 г белка
Голова без жабр Жабры Внутренности (без гонад) Кости Кожа Плавники Чешуя
Заменимые
Аргинин 5,771 4,687 3,714 6,055 6,912 6,814 4,901
Тирозин 2,112 2,144 2,988 1,741 0,876 1,739 1,522
Гистидин 1,951 2,456 2,277 1,786 1,155 1,822 1,827
Пролин 4,633 4,772 3,546 4,842 6,845 5,933 6,013
Серии 4,632 4,118 4,345 4,322 4,739 4,754 4,088
Алании 6,559 5,567 4,966 6,077 7,081 6,226 5,077
Глицин 10,819 9,005 5,806 14,216 19,114 18,037 17,429
Цистеин 0,281 0,377 0,322 0,183 0,073 0,101 0,126
Глутаминовая кислота + глутамин 11,124 9,349 10,306 10,211 9,476 10,339 8,199
Аспарагино-вая кислота + аспарагин 8,847 6,233 6,471 7,766 8,814 9,411 5,935
Итого 56,729 48,708 44,741 57,199 65,085 65,176 55,117
Всего 78,897 71,555 74,289 78,003 80,557 85,601 70,969
Из незаменимых аминокислот превалирующими являются лизин (2,721-5,388 г/ 100 г белка) и лейцин (3,009-6,311 г/ 100 г белка). Обращает внимание значительная доля таких заменимых аминокислот, как глицин (5,806-19,114 г/ 100 г белка) и пролин (3,546-6,845 г/ 100 г белка), которые выступают структурными признаками коллагеновых белков. Превалируют данные аминокислоты в таких второстепенных частях радужной форели, как кожа, чешуя, плавники и кости.
Таким образом, одним из наиболее перспективных направлений в переработке второстепенных частей радужной форели является применение методов биотехнологии, которые обеспечат инновационное развитие предприятий рыбной промышленности, ориентированных на производство широкого спектра пищевой, кормовой и технической продукции.
Проведенные исследования минерального состава второстепенных частей радужной форели (табл. 4) показали, что по качественному и количественному содержанию минеральных веществ они могут служить источником для получения ценных пищевых и кормовых продуктов, например, ферментных гидролизатов
Таблица 4
Минеральный состав второстепенных частей радужной форели
Наименование показателя Содержание минерального элемента во второстепенных частях рыбы Суточная потребность, мг
Голова без жабр Жабры Внутренности (без гонад) Кости Кожа Плавники Чешуя
Натрий, мг/100 г 137,00 + 13,70 194,00 ±19,40 94,00 ±9,40 63,00 ±6,30 38,00 ±3,80 60,00 ±6,00 48,00 ±4,80 4000-6000
Калий, мг/100 г 79,00 ±7,90 87,00 ±8,70 103,00 ±10,30 127,00 ±12,70 59,00 ±5,90 74,00 ±7,40 27,00 ±2,70 1500-3500
Магний, мг/100 г 18,00 ±1,80 54,00 ±5,40 12,00 ±1,20 55,00 ±5,50 9,00 ±0,90 66,00 ±6,60 39,00 ±3,90 300-500
Кальций, мг/100 г 19,00 ±1,90 12,00 ±1,20 22,00 ±2,20 40,00 ±4,00 14,00 ±1,40 31,00 ±3,10 63,00 ±6,30 800-1200
Фосфор, мг/100 г 520,00 ±52,00 1117,00 ±111,70 35,00 ±3,50 3600,00 ±360,00 1776,00 ±177,60 800,00 ±80,00 3920,00 ±392,00 1000-1500
Марганец, мг/100 г 1,27 ±0,13 - - - 0,01 ±0,001 0,05 ±0,005 0,089 ±0,009 2-10
Фтор, мг/100 г 11,45 ±1,15 11,37 ±1,14 0,01 ±0,001 0,81 ±0,08 2,02 ±0,20 - - 1,5-2
Железо, мг/100 г 0,68 ±0,07 0,71 ±0,07 0,31 ±0,03 - 0,26 ±0,03 0,22 ±0,02 1,34 ±0,13 15-20
Медь, мг/100 г 5,93 ±0,59 - 0,54 ±0,05 - 0,01 ±0,001 0,07 ±0,01 0,02 ±0,002 2-3
Цинк, мг/100 г 44,25 ±4,43 - 4,38 ±0,44 - - 4,95 ±0,50 1,97 ±0,20 10-15
Никель, мкг/100 г 35,00 ±3,50 3,77 ±0,38 - - - 4,20 ±0,42 100-300
Хром, мкг/100 г 0,50 ±0,05 0,50 ±0,05 0,20 ±0,02 - 0,02 ±0,002 0,01 ±0,001 1,30 ±0,13 100-200
Кобальт, мкг/100 г 0,20 ±0,02 - - 0,40 ±0,04 - - 7,80 ±0,78 10-15
Иод, мг/100 г - - 0,32 ±0,03 - - - 0,1-0,2
Хлор, мг/100 г - - - - - - 800
Таким образом, исследования химического, аминокислотного, минерального составов второстепенных частей радужной форели показали, что они обладают высокой биологической ценностью белка, при содержании всех незаменимых аминокислот богаты макро- и микроэлементами, такими, как Са, Р, К, Иа, Мп, Р, Ъп. Разработка широкого спектра пищевых продуктов на основе второстепенных частей радужной позволит обеспечить физиологические нормы в питании человека.
В заключение отметим, что высокая массовая доля белка во второстепенных частях радужной форели открывает большие перспективы к организации их сбора, накопления и переработки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Выращивание лососевых [Электронный ресурс]. URL: Выращивание лососевых (helpiks.org).
2. Итоги деятельности Федерального агентства по рыболовству в 2020 году и задачи на 2021 год / / Федеральное агентство по рыболовству: материалы к заседанию (апрель 2021 г.) [Электронный ресурс]. URL: itogi_2021.pdf (fish.gov.ru).
3. Биотехнологический потенциал вторичных продуктов разделки рыб как основа импортозамещения [Текст] / О. П. Дворянинова, А. В. Соколов, Д. А. Сьянов, А. 3. Черкесов / / Известия Международной Академии аграрного образования. -2015. - № 23. - С. 148-152.
4. Дворянинова, О. П. Вторичные продукты разделки рыб: источники, свойства и применение в производстве природных биополимеров [Текст] / О. П. Дворянинова, А. В. Соколов / / Материалы V Межд. науч.-практич. конф. «Инновационные пищевые технологии в области хранения и переработки сельскохозяйственного сырья: фундаментальные и прикладные аспекты». - Анапа, 2015. -С. 186-190.
5. Дворянинова, О. П. Перспективы использования продуктов глубокой разделки прудовых рыб в технологии кормопроизводства [Текст] / О. П. Дворянинова, А. В. Соколов, М. В. Спиридонова // Евразийский союз ученых, 2015. - № 8-2 (17). - С. 76-79.
6. Дворянинова, О. П. Сырьевая база водных биоресурсов как важнейший фактор обеспечения продовольственной безопасности страны [Текст] / О. П. Дворянинова, А. В. Соколов, А. 3. Черкесов / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. - 2015. - № 2. -С. 22-29.
7. Першакова, Т.В. Анализ способов обеспечения качества растительной продукции в процессе хранения / Т.В. Першакова, В.В. Лисовой, Г.А. Купин, В.Н. Алёшин / / Сб. Пища. Экология. Качество. Труды XIII международной научно-практической конференции. - 2016.- С. 38-42.
REFERENCES
1. Cultivation of salmon [Electronic resource]. URL: Salmon farming (helpiks.org
2. Results of the activities of the Federal Agency for Fisheries in 2020 and tasks for 2021 / / Federal Agency for Fisheries: materials for the meeting (April 2021) [Electronic resource]. URL: itogi 2021. pdf (iish.gov.ru
3. Biotechnological potential of secondary products of fish cutting as the basis of import substitution [Text] / O. P. Dvoiyaninova, A.V. Sokolov, D. A. Syanov, A. Z. Cher-kesov / / Izvestiya Mezhdunarodnoi Akademii agrarnogo obrazovaniya. - 2015. - No. 23. - pp. 148-152.
4. Dvoiyaninova, O. P. Secondary products offish cutting: sources, properties and application in the production of natural biopolymers [Text] / O. P. Dvoryaninova, A.V. Sokolov / / Materials of the V international scientific and practical conference "Innovative food technologies in the field of storage and processing of agricultural raw materials: fundamental and applied aspects". - Anapa, 2015. - p. 186-190.
5. Dvoiyaninova O. P., Sokolov A.V., Spiridonova M. V. Prospects for the use of products of deep cutting of pond fish in the technology of forage production [Text] / O. P. Dvoryaninova, A.V. Sokolov, M. V. Spiridonova // Eurasian Union of scientists, 2015. - №8-2 (17). - S. 76-79.
6. Dvoryaninov, O. P. base of Raw materials of aquatic bioresources as a crucial factor in ensuring the country's food security [Text] / O. P. Dvoryaninov, A. V. Sokolov, A. Z. Circassians / / Technologies of food and processing industry of AIC - healthy food. - 2015. - No 2. - p. 22-29.
7. Pershakova, T.V. Analysis of methods for ensuring the quality of plant products during storage/T.V. Pershakova, V.V. Lisova, G.A. Kupin, V.N. Alyoshin//Sat. Food. Ecology. Quality. Proceedings of the XIII International Scientific and Practical Conference. - 2016,- S. 38-42.
