CC BY
23
PROTECTION OF THE ENVIRONMENT
УДК 664.95+66.093
Ресурсосберегающая технология переработки двустворчатых моллюсков
Дальневосточного региона
О.В. Табакаева, д-р техн. наук, А.В. Табакаев, аспирант, Т.Е. Лысенко, аспирант Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток, Приморский край
Широкое использование в питании морских биологических ресурсов позволит восполнить недостаток полноценных белков, незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, микроэлементов и других жизненно необходимых для организма человека биологически активных соединений.
Морские биологические ресурсы являются источниками пищевых, лекарственных, технических и кормовых веществ. Но рационально использовать эти биоресурсы традиционными технологическими методами невозможно, поэтому необходимо разрабатывать и внедрять в промышленность новые эффективные направления переработки на основе комплексной безотходной, ресурсосберегающей и экологически чистой технологии.
В настоящее время в рыбной промышленности наблюдается активный поиск новых объектов промысла, которые еще совсем недавно считались неперспективными. Снижение добычи рыбы приводит к тому, что и потребители, и производители все более настойчиво обращают свой взгляд на нерыбных гидробионтов, что объясняется особенностями их гастрономических свойств, а также своеобразием химического состава. В прибрежных районах Дальнего Востока активно развивается промысел двустворчатых моллюсков, имеющих достаточную биомассу. Они представляют собой перспективные объекты для получения деликатесных пищевых продуктов общего и лечебно-профилактического назначения.
Добыча двустворчатых моллюсков существенно возрастает из года в год. Из съедобных мягких тканей зарывающихся двустворчатых моллюсков используется только двигательный мускул (так называемая нога), который имеет массовую долю от 6,5 до 17,5 % (в зависимости от вида) [1]. Другие пищевые части моллюска -мантия, мускул-замыкатель (аддуктор), являющиеся источниками белков и биологически активных веществ, остаются невостребованными и в основном отправляются в отходы. Это, а во-первых, загрязняет окружающую среду, во-вторых, ограничивает перспективы использования ценных
биологически активных веществ гид-робионтов в питании человека. Использование данных тканей моллюсков для создания функциональных пищевых продуктов поможет одновременно решить две проблемы: создать безотходные экологически чистые технологии их переработки и повысить долю полноценных белков и биологически активных веществ в рационе питания современного человека.
Цель настоящего исследования -разработка ресурсосберегающей технологии переработки двустворчатых моллюсков Дальневосточного региона. Объектом исследования выбрана достаточно крупная, широко распространенная на Дальнем Востоке ракушка анадара Броутона (Апас1ага ЬгоидЫопО, мягкие ткани которой составляют 35,6 % от всей массы. Массовая доля съедобных частей - 23,7 %.
В зависимости от размера моллюска массовое соотношение мягких тканей меняется, но общие закономерности сохраняются: самый большой орган -двигательный мускул (25-37 % массы мягких тканей), затем мантия (15,718,4 % массы мягких тканей) и мускул-замыкатель (12,7-13,2 % массы мягких тканей) [2].
У моллюска самой обводненной является мантия - содержание воды 86,8 %, минимальное содержание воды в аддукторе - 72,7 %. Содержание белка в аддукторе 22,5 %, в мантии - 8,3 %. Нога занимает промежуточное положение между ними: воды 79,1 %, белка 16,9 %. Данные химического состава говорят о существенном содержании углеводов - от 1,8 % в ноге до 2,4 % в аддукторе.
Содержание свободных аминокислот в анадаре составляет 818 мг/100 г сырой ткани. Среди них наибольшее количество таурина (405 мг/100 г) и цитрулина (82 мг/100 г). В составе свободных аминокислот анадары обнаружены ароматические, дикарбо-новые, серусодержащие, алифатические и нейтральные аминокислоты.
В процессе создания ресурсосберегающей технологии переработки ана-дары были получены кислотные гид-ролизаты из мягких тканей с использованием в качестве гидролизующего агента пищевой лимонной кислоты.
Выбор данной кислоты обусловлен ее безопасностью, созданием необходимого для гидролиза рН (рН = 2), возможностью использования гидроли-зата в пищевых продуктах (например в майонезах и соусах) без нейтрализации. Кроме того, после нейтрализации КОН, Са (ОН) 2 и Мд (ОН) 2 в гид-ролизате были получены цитраты калия, кальция и магния, которые являются разрешенными пищевыми добавками, играющими роль стабилизаторов и регуляторов кислотности.
В процессе гидролиза исследовали зависимость накопления сухих веществ и общего азота в получаемом гидроли-зате от концентрации кислоты и продолжительности процесса с целью выбора оптимальных параметров.
Полученные в ходе экспериментов данные приведены в табл. 1.
С увеличением концентрации гид-ролизующей кислоты происходит на-
Таблица 1
Динамика накопления сухих веществ и общего азота в зависимости от времени гидролиза и концентрации кислоты (объект исследования -мантия анадары)
Продолжительность гидролиза, ч Концентрация кислоты, % Содержание сухих веществ, % Содержание общего азота, %
8 10 9,53 0,84
8 О 12 12,14 13 07 0,95 П 03
8 8 М 15 20 1П 13,9/ 15,02 11 0,93 0,90 п яя
12 12 м ю 12 I 1,26 13,21 1А ОЯ 0,88 0,96 П 07
12 12 15 20 1П 14,9 8 16,22 М А^ 0,92 0,91 П 07
16 16 ю 12 12,45 14,65 м 0,9 7 0,99 П ОЙ
16 16 15 20 1П 16, 12 18,52 13 Л Й 0,98 0,95 1 П1
2и 20 7П 10 12 13,48 16,35 17 1,01 1,05 1
20 20 1 Л 15 20 17,85 19,54 1,06 1,04 п ПО
24 24 10 12 13,87 16,89 0,98 0,99
24 15 17,45 0,96
24 20 19,96 0,93
О
ХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
I ТЕМА НОМЕРА
копление сухих веществ в гидролиза-тах, однако этого нельзя сказать об изменении содержания общего азота. На содержание общего азота концентрация кислоты оказывает существенное влияние в пределах 10-12 %, дальнейшее повышение концентрации кислоты до 15-20 % практически не увеличивает содержание азота, но существенно влияет на количество сухих веществ. На основании полученных закономерностей сделан вывод о целесообразности использования лимонной кислоты в качестве гидроли-зующего агента в концентрации 12 %.
Изучение закономерностей протекания процесса гидролиза во времени показало, что максимальное накопление в гидролизате как сухих веществ,
Таблица 2
Содержание свободных аминокислот в гидролизатах
Аминокислота Содержание, % от массы свободных аминокислот
Таурин 2,98
Пролин 4,59
Серусодержащие 4,81
Алифатические 19,96 8 53
Ароматические 9,12 7 62
Сумма 70,1
так и общего азота происходит при продолжительности гидролиза 20 ч, дальнейшее проведение процесса несущественно влияет на эти показатели.
Математическое планирование двухфакторного эксперимента и статистическая обработка полученных экспериментальных данных позволила определить оптимальные параметры гидролиза мантии анадары в виде уравнений регрессии, адекватно описывающих зависимость содержания сухих веществ и общего азота от концентрации кислоты и времени процесса:
У1=0,5487 Х1+2,0243 Х2--0,0097Х2+0,0037ХХ2-0,0512Х22--9,3865;
Z1=0,0311X1+0,0378X2-0,0007X12--0,0002Х1Х2-0,0011Х22+0,4117,
где у - содержание сухих веществ в гидролизате анадары, %; ^ - содержание общего азота в гидролизате анадары, %; Х1 - продолжительность гидролиза, ч; Х2 - концентрация кислоты, %. 2
Так как при использовании кислотного гидролиза имеет место получение гидролизатов с высоким содержанием свободных аминокислот, было определено их содержание в полученном гид-ролизате из мантии анадары. Полученные данные приведены в табл. 2.
Проведенный анализ показал, что в полученном гидролизате из мантии анадары в значительных количествах
присутствуют свободные аминокислоты, в том числе и таурин, что говорит о биологической активности. Таким образом, проведенные исследования и полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:
содержание сухих веществ и общего азота зависит от продолжительности процесса и концентрации кислоты и эта зависимость может быть описана математически с помощью уравнений регрессии;
оптимальные параметры кислотного гидролиза, установленные по накоплению сухих веществ и общего азота в гидролизате, - концентрация лимонной кислоты 12 %; продолжительность гидролиза 20 ч.
Ресурсосберегающая технология переработки двустворчатого моллюска Дальневосточного региона анадары броутона позволит рационально и комплексно использовать биологически активное сырье морского происхождения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аюшин, Н.Б. Азотистые экстрактивные вещества в тканях дальневосточных моллюсков/Н. Б. Аюшин, И.П. Петрова, Л.М. Эпштейн//Извес-тия ТИНРО. - 1999. - Т. 125. - С. 52-56.
2. Гришин, А.С. Фракционный состав белков мышечной ткани анадары и его изменения при термообработке/ А.С. Гришин, Т.А. Давлетшина, С.В. Леваньков, Л.В. Шульгина//Известия ТИНРО. - 2004. - Т. 138. - С. 368-380.
Resource-Saving Technology of Far East Region Bivalves
Ресурсосберегающая технология переработки двустворчатых моллюсков Дальневосточного региона
Ключевые слова
аминокислоты, двустворчатый моллюск, кислотный гидролизат, ресурсосберегающая технология.
Реферат
Статья посвящена проблеме создания ресурсосберегающей технологии переработки двустворчатого моллюска Дальневосточного региона. Определены оптимальные параметры кислотного гидролиза мягких тканей моллюска анадары броутона. В качестве гидролизующего агента использована пищевая лимонная кислота. Исследована зависимость накопления сухих веществ и общего азота в получаемом гидролизате от концентрации кислоты и продолжительности процесса. Доказано, что содержание сухих веществ и общего азота зависит от продолжительности процесса и концентрации кислоты. Получены математические уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость содержания сухих веществ и общего азота в гидролизате от концентрации кислоты и времени проведения процесса. Выявлены оптимальные параметры кислотного гидролиза: концентрация лимонной кислоты 12 %, продолжительность гидролиза 20 ч. В полученном гидролизате из мантии анадары в значительных количествах присутствуют свободные аминокислоты, в том числе и таурин, что говорит о биологической активности сырья. Разработка ресурсосберегающей технологии переработки двустворчатого моллюска Дальневосточного региона анадары броутона позволяет рационально и комплексно использовать биологически активное сырье морского происхождения, что поможет одновременно решить две проблемы: создание безотходных экологически чистых технологий переработки и повышение доли полноценных белков и биологически активных веществ в рационе питания современного человека.
Авторы
Табакаева Оксана Вацлавовна, д-р техн. наук, профессор, Табакаев Антон Вадимович, аспирант, Лысенко Татьяна Евгеньевна, аспирант,
Дальневосточный федеральный университет, 690650, Приморский край, г. Владивосток, ул. Суханова, д. 8, yankovskaya68@mail.ru
Key words
Resource-saving technology, acid hydrolyzate, folding mollusk Anadara 6poyTOHa, amino acids.
Abstracts
The article deals with the creation of resource-saving technologies for processing bivalve Far East Region. The optimum parameters of the acid hydrolysis of soft tissues clam anadara Broughton. As hydrolyzing agent used in food citric acid. The dependence of the accumulation of dry matter and total nitrogen in the product of the hydrolyzate of the acid concentration and process duration. It is proved that the dry solids content and total nitrogen depends on the duration of the process, and acid concentration. The mathematical regression equations adequately describe the dependence of the content of dry matter and total nitrogen in the hydrolyzate of the acid concentration and the time of the process. The optimal parameters of the acid hydrolysis: the concentration of the citric acid 12%, the duration of 20 hours of hydrolysis the hydrolyzate obtained from the mantle in considerable amounts anadara contains free amino acids, including taurine, which means the biological activity of the raw material. Development of resource-saving technologies of processing Far East region bivalve anadara Broughton provides an efficient and integrated use of biologically active raw materials of marine origin, which will help solve two problems simultaneously: the creation of waste-free environmentally friendly recycling technologies and increasing the share of high-grade proteins and biologically active substances in the diet of modern man.
Authors
Tabakaeva Oksana Vatslavovna, Doctor of Technical Science, Professor, Tabakaev Anton Vadimovich, Graduate Student, Lysenko Tatyana Yevgenyevna, Graduate Student, Far Eastern Federal University, 8, Sukhanova St., Vladivostok, Primorsky Krai, 690000, yankovskaya68@mail.ru
