CC BY
25
Ю.П. Шульгин,
кандидат медицинских наук, доцент кафедры управления качеством, стандартизации и сертификации ДВГАЭУ
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОРОЖЕНОЙ СЕЛЬДИ ТИХООКЕАНСКОЙ МЕТОДОМ ХИМИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Исследуется влияние морозильного хранения на качество жирного морского сырья на примере сельди тихоокеанской. Установлено, что в процессе хранения мороженой сельди тихоокеанской в ее мышечной ткани происходит деградация белков и липидов, глубина которой определяет потерю питательной ценности рыбы. Результаты биотестирования полностью коррелируют с данными химического анализа при оценке качества рыбного сырья холодильного хранения.
В процессе хранения и обработки сырья из морских рыб липиды наиболее подвержены воздействию различных факторов, вызывающих их глубокие изменения и обусловливающих снижение качества продукта. Они являются одним из важных лимитирующих компонентов, определяющих уровень качества и сроки хранения продукции. Известно, что глубина и скорость изменения состава и свойств липидов при гидролизе и окислении играют первостепенную роль в формировании таких важных качественных показателей рыбной продукции, как цвет, запах и вкус. Окисление рыбных жиров в сырье и продуктах обусловливает появление неприятного запаха и вкуса, а в дальнейшем - накопление вредных и токсичных для организма человека соединений, таких как перекиси, альдегиды, кетоны, эпокиси, углеводороды, имины и др. [1, 10, 12, 13]. Показателями начального окислительного процесса липидов принято считать перекисные числа, а более глубокого - содержание малонового диальдегида (МДАД), который в других странах используется в качестве теста для оценки степени окисленности жиров и качества пищевых продуктов [5, 10, 14, 16].
Липиды рыб с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), как правило, подвержены наиболее интенсивному окислению. Известно, что полиненасыщенностью характеризуются жиры сельди тихоокеанской, сайры, сардины и других рыб [6], продукты из которых пользуются высоким спросом у населения.
При оценке качества высокожирного сырья и продукции из него не предусмотрено измерение степени окисления липидов. Это связано, в первую очередь, с тем, что исходные показатели состояния липидов у разных видов рыб значительно различаются. Кроме того, отсутствие оборудования, экспресс-методов определения продуктов окисления жира и
установленных токсико-метрических параметров, представляющих фактическую опасность компонентов окисления липидов, не позволяет оценить качество указанных продуктов с этой стороны. Вместе с тем в морских рыбах процессы гидролиза и окисления жира, как ферментативные, так и микробные, начинаются уже в посмертный период и происходят на этапах хранения и переработки сырья, получения продуктов (замораживание, хранение, посол, копчение и т.д.).
Целью настоящей работы явилось определение качества рыбного сырья с высоким содержанием жира на примере сельди тихоокеанской методом биотестирования и установление корреляционной взаимосвязи результатов с данными химического анализа.
При постановке эксперимента в качестве биологической модели использовали реснитчатые инфузории Tetrachymena pyriformis, основные параметры обменных процессов у которых совпадают с таковыми у высших животных [3, 8]. Возможность использования инфузорий при биологической оценке качества и токсичности сельскохозяйственных продуктов рекомендована как отечественными, так и иностранными исследователями [3, 4, 8, 9, 11].
Для проведения исследований была заготовлена партия мороженой сельди тихоокеанской (содержание жира 16%), срок хранения которой составлял 1 мес. Заготовленные образцы, глазированные водой, хранились блоками по 10 кг в картонных коробках (по 3 блока каждая) при температуре минус 18 оС и минус 12 оС в течение 8 мес.
Непосредственно после заготовки образцов и в процессе их хранения исследовали микробиологические показатели, содержание токсичных соединений, изменения показателей белков и накопление продуктов окисления липидов, а также относительную питательную ценность (ОПЦ) и токсичность.
Содержание токсичных соединений и микробиологические показатели определяли в соответствии с СанПиН 2.3.2.560-96. Изменения показателей белков, в частности содержание азота летучих оснований (Nno), небелкового азота (Nk6) и количество свободных аминокислот (САК), изучали согласно рекомендациям А.А. Лазаревского [7]. Определение кислотных и перекисных чисел проводили в соответствии с ГОСТ 763685 "Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа", содержание малонового диальдегида -по методу, модифицированному А.Д. Чумаком на основе известных методик [10, 15].
Основным критерием биологической оценки исследуемых образцов мороженой сельди тихоокеанской и продукции из нее являлись регенеративная и поведенческая реакции инфузории Tetrachymena pyriformis, характеризующие биологическую ценность и токсичность субстрата.
Определение токсичности и ОПЦ проводили следующим образом. Навеску гомогенизированной мышечной ткани сельди (содержание белка - 18%) в количестве 1 г вносили в ступку, добавляли 96 мл углеводно-солевой среды и равномерно размешивали. По 2 мл полученной суспензии, содержащей 0,6 мг азота, вносили в каждую из 3 биохимических пробирок, закрывали резиновыми пробками, прогревали в кипящей воде
в течение 20 мин для инактивации посторонней микрофлоры. Контролем служили 3 пробирки, в каждую из которых вносили по 2 мл среды с казеином (0,6 мг по азоту). В контрольные и опытные пробирки после охлаждения до температуры не выше 25 оС в стерильных условиях вносили из пастеровской пипетки по 1 капле 3-суточной культуры инфузорий, выращенных на пептонной среде. Посевы оставляли в термостате при 25 оС на 4 сут, ежедневно встряхивая по 3 раза для лучшей аэрации среды.
Для выявления возможной токсичности ежедневно из контрольных и опытных проб под микроскопом в "раздавленной капле" оценивали движение, размеры, морфологические характеристики клеток инфузорий. По истечении 4 сут в каждую пробирку вносили по капле 5%-го спиртового раствора йода и производили подсчет клеток инфузорий в 10 квадратах счетной камеры Фукса-Розенталя. Значение ОПЦ определяли отношением количества клеток, выросших на исследуемом продукте, к количеству инфузорий на среде с казеином, выраженным в процентах.
Результаты исследований показали, что численность микроорганизмов и содержание токсичных элементов в 1 г мороженого сырья не превышали допустимых значений. Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (МАФАнМ) составляло (1,2±0,2)х104 клеток/г.
В исходных образцах сельди мороженой обнаружено N10 (25,6±1,9) мг%, Кнб (292,3±12,6) мг%, сумма САК составляла 813,4 мг/100 г, значения перекисных и кислотных чисел соответственно равны 0,26 % J и 2,1 мг КОН/г, МДАД - 0,370 мг на 100 г.
Исходный показатель ОПЦ сельди тихоокеанской мороженой составлял (93,6±7,3)% при Р095. За 100% принимали показатель ОПЦ казеина. Поведенческая реакция инфузорий показала отсутствие в образцах сельди вредных и токсичных соединений.
В процессе холодильного хранения отмечено изменение всех исследованных показателей опытных образцов. Число микроорганизмов в мороженом сырье постепенно снижалось и к предельному сроку хранения образцов при температуре минус 18 оС составляло (2,3±0,4)х102 клеток/г, минус 12 оС - (4,1±0,5)х102 клеток/г.
Наблюдения за накоплением небелковых форм азота в динамике (рис. 1) показали, что хранение сельди мороженой при температуре минус 18 оС в течение первых 4 мес не приводило к достоверным изменениям их количества, а через 5 мес скорость их накопления значительно возрастала. Это указывает на интенсификацию процесса деградации белков мышечной ткани сельди. При температуре минус 12 оС заметное накопление Кнб и Ню отмечалось уже через 2 мес хранения и резко возрастало в дальнейшем. Полученные данные совпадают с установленными закономерностями развития денатурационных процессов, затрагивающих протеины при хранении мороженой рыбы [2, 6].
X1 о4
1-е
Ю
К £
600
и И 70 --
о 60 --
50 --
40 --
30 --
20 --
6 7 Хранение, мес
Образец 1 ■Образец 2
Образец 1 "Образец 2
6 7 8 Хранение, мес
Рис. 1. Накопление различных форм азота в сельди тихоокеанской в процессе хранения при температуре минус 12 оС (образец 1) и минус 18 оС (образец 2)
Результаты изучения показателей состояния липидов и белков сельди мороженой в процессе холодильного хранения показывают общую закономерность их изменений (рис. 2).
В опытных образцах при температуре минус 18 оС количество кислотных и перекисных чисел значительно возрастало через 4 мес хранения, при температуре минус 12 оС - через 2 мес. Результаты экспериментов по определению в динамике показателей липидов мороженого сырья также коррелируют с данными литературы [6] о том, что при низких температурах происходят процессы гидролиза и окисления рыбного жира. Известно [2], что липаза очень устойчива к действию низких температур, снижение ее активности и инактивация происходят при температуре минус 20 оС и ниже. Поэтому в образцах сельди, хранившихся при температуре минус 12 оС, интенсивность липолитических процессов значительно выше, чем при температуре минус 18 оС. Кислотное число к предельному сроку хранения образцов соответственно увеличилось в 4,6 и 2,3 раза по сравнению с его исходным значением. Подобная зависимость также отмечена при определении в мороженой сельди перекисных чисел. Количество МДАД - показателя глубокого окисления липидов - в образцах сельди после хранения в течение 2 мес при температуре минус 18 оС
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
составляло 0,480 мг на 100 г, минус 12 оС - 0,920 мг на 100 г; после хранения в течение 8 мес соответственно 0,960 и 2,340 мг на 100 г.
о ч о
к ^
<и о к о
К «
и Л и
с
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2
6 7 8 Хранение, мес
Образец 1 ■ Образец 2
о 7
= й 6
8 I 5
4
н
О о
Ч 3
О
К 2
« 2
6 7 8 Хранение, мес
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Рис. 2. Динамика изменения показателей липидов сельди тихоокеанской в процессе хранения при температуре минус 12 оС (образец 1) и минус 18 оС (образец 2)
Биологические испытания с использованием культуры простейших образцов сельди мороженой в процессе хранения показали, что их питательная ценность также снижалась (рис. 3). Однако существенных изменений ОПЦ в сельди, хранившейся при температуре минус 18 оС в течение 4 мес, отмечено не было - снижение показателя составило (2,4 ± 1,1)%. Через 5 мес и в дальнейшем потери питательной ценности мороженого сырья возрастали и к концу хранения составили (18,2 ± 2,3)%. Хранение опытных образцов при минус 12 оС приводило к большей потере ОПЦ, начиная с 3 мес. К предельному сроку хранения сельди показатель ОПЦ снизился на 30,3%.
100 -
90 -
80 -
70 -
£ 60 -
50 -
с о 40 -
30 -
20 -
10 -
0 -
3 4 5 6 Время хранения, мес
1
2
7
8
□ Образец 1
□ Образец 2
Рис. 3. Динамика изменения показателей ОПЦ сельди тихоокеанской в процессе хранения при температуре минус 18 0С (образец 1) и минус 120С (образец 2)
Таким образом, на основании результатов проведенных исследований установлено, что в процессе холодильного хранения сельди тихоокеанской в ее мышечной ткани происходит деградация белков и липидов, глубина которой определяет потерю питательной ценности рыбы.
Результаты биотестирования с использованием инфузории Те^аЛутепа pyriformis полностью коррелируют с данными химического анализа при оценке качества рыбного сырья холодильного хранения.
Литература
1. Борисочкина Л.И. Антиокислители, консерванты, стабилизаторы, красители, вкусовые и ароматические вещества в рыбной промышленности. М.: Пищ. пром-сть, 1976. 180 с.
2. Быков В.П. Современные представления об изменении свойств мяса рыбы при холодильной обработке. М.: ВНИРО, 1964. 55 с.
3. Игнатьев А.Д., Исаев М.К., Долгов В.А., Шаблий В.Я., Нелюбин В.П. Модификация метода биологической оценки пищевых продуктов с помощью реснитчатой инфузории тетрахимена пириформис // Вопр. питания. 1980. №1. С. 7071.
4. Иоффе М.Л., Долгов В.А., Нелюбин В.П. Влияние сублимационной сушки творога на его биологическую ценность // Молоч. пром-сть. 1981. №7. С. 17-18.
5. Итабэ X., Иноуэ К. Методы определения перекисей липидов и оценка окисления липидов // Тохюо^у forum. 1987. Vol. 10, №3. P. 292-302 (пер. с яп.).
6. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. М.: Пищ. пром-сть. 1973. 423 с.
7. Лазаревский А.А. Технохимический контроль в рыбообрабатывающей промышленности. М.: Пищепромиздат, 1955. 509 с.
8. Ланохина Г.М. Ирлина И.С., Этлин С.Н Особенности применения культуры инфузорий в токсикологических исследованиях // Вопр. питания. 1991. №3. С. 81-82.
9. Москаленко Т.М., Сахарова Т.Г., Слуцкая Т.Н., Холоша О.А. Определение биологической ценности белков мышечной ткани лососевых // Изв. ТИНРО-Центра. 1997. Т.120. С. 169173.
10. Чумак А.Д. Окисление липидов рыб. Методы определения // Изв. ТИНРО. 1995. Т.118. С. 3-18.
11. Evans E., Carruthers S. Comparisons of methods used for estimating the growth of Tetrachymena pyriformis // J. Sci. Food and Agr. 1978. Vol. 29, №8. P. 703-707.
12. Gardner H.W. Lipid hydroperoxide reactivity with protein and amino acids: a review // J. Agric. Food Chem. 1979. Vol.27, №2. P. 220-229.
13. Frankel E.N. Lipid oxidation // Prog. Lipid. Res. 1980. Vol.19. P. 1-22.
14. Izumimoto M., Kalaoka К., Miyamoto Т. Mathematical approach for termining TBARS in meat by extraction and distillation method // Agric. Biol. Chem. 1990. Vol.54, №5. P. 1311-1313.
15. Janero D. R., Burghardt B. Analysis of cardiac membrane phospholipid peroxidation kinetics a malondialdehyde: nonspecific city of thiobarbituric acid-reactivity // Lipids. 1988. Vol. 23, №5. P. 452-458.
16. Shahidi F., Rubin L.J., Wood D.F. Control of lipid oxidation in cooked ground pork with antioxidants and dinitrosyl ferrohemo-chrome // J. Food Sci. 1987. Vol 5, № 3. P. 564-567.
