CC BY
23
УДК 664.95+66.093
Технологическая модификация животного сырья
морского происхождения
Н.И. Дунченко, д-р техн. наук, профессор
Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева О.В. Табакаева, канд. техн. наук, доцент Дальневосточный федеральный университет, филиал, г. Находка
На современном этапе развития человечества проблема обеспечения населения продуктами питания приобретает все большую актуальность. Это связано с нерациональным использованием имеющихся земельных ресурсов, их истощением, загрязнением, общим загрязнением биогеосферы.
Один из важнейших путей решения проблемы питания - более широкое использование морских биологических ресурсов, так как они служат источниками высокоусвояе-
Актуальна и перспективна разработка методов модификации животных нерыбных объектов для их дальнейшего использования в технологии пищевых продуктов.
мых полноценных белков, незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, микроэлементов, других биологически активных соединений, необходимых для организма человека.
Морские биологические ресурсы -это источники пищевых, лекарственных, технических и кормовых веществ, и рациональное использование богатств Мирового океана - актуальная задача для человечества. Рационально использовать эти биоресурсы традиционными технологическими методами невозможно, поэтому необходимо разрабатывать и внедрять в промышленность новые эффективные направления переработки сырья 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. И потребители, и производители все
Ключевые слова: модификация; гидролиз; гидротермическая экстракция; аминокислотный состав.
Key words: modification, hydrolysis, hydrothermal extraction, amino acid composition.
чаще обращают внимание на нерыбные гидробионты, что объясняется особенностями их гастрономических свойств, а также своеобразием химического состава. В прибрежных районах Дальнего Востока активно развивается промысел двустворчатых моллюсков - перспективные объекты для получения деликатесных пищевых продуктов общего и лечебно-профилактического назначения. Добыча двустворчатых моллюсков из года в год существенно возрастает. Из съедобных мягких тканей зарывающихся двустворчатых моллюсков используется только двигательный мускул (так называемая нога), которая занимает массовую долю от 6,5 до 17,5 % (в зависимости от вида). Другие пищевые части моллюска, в частности мантия, служащие источником белков и биологически активных веществ, остаются невостребованными и в основном отправляются в отходы, что, с одной стороны, загрязняет окружающую среду, а с другой - ограничивает перспективы использования ценных биологически активных веществ гидробионтов в питании человека. Применение данных тканей моллюсков для создания пищевых продуктов поможет одновременно создать безотходные экологически чистые технологии их переработки и повысить долю полноценных белков и биологически активных веществ в рационе современного человека.
Объектом исследования были выбраны: достаточно крупная, широко распространенная на Дальнем Востоке ракушка анадара Броутона
(Ападага ЬгоидЫот), спизула сахалинская (Бр1'зи1а засНаНпепз/'з), гребешок приморский (РаИпоре^еп уеззоепз'з).
Мягкие ткани у анадары составляют 35,6 % массы всего моллюска. Массовая доля съедобных частей -23,7 %. Массовая доля мягких частей спизулы сахалинской - 58,5 %, из них съедобных - 41,3 %. Размерно-массовый состав гребешка зависит от возраста моллюска и сезона вылова. Характеристика размерно-массового состава гребешка приморского (% к массе моллюска): раковина - 55,3 - 57,2; аддуктор -13,5-18,4; мантия - 7,6-9,7; внутренние органы - 12,3-27,5; полостная жидкость - 8,1-15,9 [1].
Ткани двустворчатых моллюсков существенно обводнены (содержание воды- 73,5-85,8 %), имеют низкое содержание липидов. Из пищевых веществ максимально представлен белок (9,5-20,7 %), но также достаточно высокое содержание углеводов, что согласуется с ранее проведенными исследованиями и полученными данными [2, 3, 4]. В белковом компоненте значительна доля коллагена, что обусловливает специфичность и ограниченность применения пищевых частей двустворчатых моллюсков в традиционных технологиях. Исходя из этого представляется актуальным и перспективным разработка методов модификации животных нерыбных объектов с целью их дальнейшего использования в технологии пищевых продуктов.
Наиболее широко применяемый способ модификации нативного сырья с целью изменения его химического состава и получения гидролиза-тов- гидролиз, как химический (кислотный и щелочной), так и ферментативный. У каждого вида гидролиза есть свои преимущества и недостатки. Щелочной гидролиз применяют редко из-за рацемизации и разрушения аминокислот и пептидов в щелочных растворах при высоких значениях рН [5]. При кислотном гидролизе в основном используют концентрированные серную и соляную кислоты. Гидролизаты, получаемые с помощью ферментативного гидролиза, представляют собой многокомпонентные смеси, содержащие субъединицы белков, олигопептиды различных размеров, смеси пептидов со свободными аминокислотами. Таким образом, выбор способа гидролиза зависит от того, гидроли-зат какого химического состава необходимо получить. Также в качестве метода модификации можно рассматривать гидротермическую
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
экстракцию, позволяющую сочетать воздействие высокой температуры и воды в качестве гидролизующего агента. Исходя из этого рассматривалась модификация нерыбных объектов Дальневосточного региона путем ферментативного, кислотного гидролиза и гидротермической экстракции.
Кислотному гидролизу подвергали мантию и мускул двустворчатых моллюсков. Гидролиз проводили пищевой лимонной кислотой. Выбор данной кислоты обусловлен ее безопасностью, возможностью создания необходимого для гидролиза рН, равного 2, возможностью использования гидролизата в пищевых продуктах (например в майонезах и соусах) без нейтрализации, а также получения после нейтрализации КОН, Са (ОН) 2 и Мд (ОН) 2 в гидро-лизате цитратов калия, кальция и магния, которые являются разрешенными пищевыми добавками, играющими роль стабилизаторов и регуляторов кислотности.
Ферментативный гидролиз проводили с помщью ферментного препарата Савиназа.
На основании экспериментально определенных рациональных параметров гидролиза - экстрагирования получены модификации нерыбных объектов с заданными функционально-технологическими свойствами.
Химический состав разработанных гидролизатов и экстрактов из нерыбных объектов Дальневосточного региона представлен в табл. 1. Во всех полученных модификациях значительна доля общего азота, что говорит о переходе белковых и небелковых азотсодержащих соединений в гидролизаты и экстракты.
Двустворчатые моллюски характеризуются достаточно высоким содержанием в тканях биологически активных свободных аминокислот, в частности таурина (сульфоксиглици-на). Таурин обладает антитоксическими и антиоксидантными свойствами, способностью защищать ткани сердца от повреждений. На основании этого изучено содержание свободных аминокислот в полученных модификациях. Гидролизаты и экстракты имеет существенное содержание САК таурина. Максимальное содержание таурина определено для гидролизатов из тканей анадары (от 3,25 до 3,61 %). Из свободных аминокислот максимально представлены алифатические аминокислоты, минимально - нейтральные.
Соотношение суммарного количества алифатических, основных и ароматических кислот для гидроли-
Таблица 1
Химический состав модификаций из животных нерыбных объектов
Химический состав, %
Гидролизат из сухие вещества общий азот липиды зола
Кислотные гидролизаты
Гонад гребешка 16,84+0,82 2,61+0,13 0,23+0,001 12,9+0,61
Мантии спизулы 15,63+0,76 1С эг_|_п оп 2,43+0,12 1 СГ _1_П 11 0,08+0,0004 п i_i_n ппс 11,1+0,52 1") П-1-П CQ
Мантии анадары Мускула анадары 16,35 + 0,80 17,42+0,85 2,55+0,12 2,75+0,13 0,1+0,005 0,12+0,006 12,0+0,59 11,9+0,53
Мускула спизулы 16,57+0,81 2,67+0,13 0,16+0,007 12,1+0,54
Ферментативные гидролизаты
Мантии гребешка 9,5+0,46 1,3+0,06 0,9+0,04 0,3+0,01
Гонад гребешка 10,1+0,5 1,5+0,07 1,2+0,05 0,4+0,002
Мантии спизулы 8,7+0,43 1,1+0,05 1,4+0,05 0,2+0,01
Мантии анадары Мугкупа анаплры 10,3+0,51 11,8+0,54 1,4+0,07 1,7+0,08 1,3+0,06 1,7+0,08 0,3+0,01 0,4+0,02
Мускула спизулы 9,2+0,45 1,5+0,07 Г\ТСЬ N Л l/IUOri/'l/IO 'Э1/'/"ГГ 1,5+0,07 0,3+0,01
Мантии гребешка М эитмм ГПМ5\/Пи1 Гидр 6,5+0,32 6 7+0 33 oiepiviические 0,9+0,04 1 0+0 04 0,2+0,01 0 1+0 005 0,8 +0,04 1,2+0,05
Ман1 ии спизулы Мантии анадары \lf~\f\l П Э ДНЯ ПЯ Пк1 7,3+0,35 8 8 + 0 44 1,0 + 0,04 1,1+0,05 1 3 +0 06 0, 1+0,005 0,2+0,01 0 3+0 01 1,0+0,04 1,4+0,06 1,4+0,06
мускула анадары Мускула спизулы 8,8 + 0,44 8,2+0,40 1,2+0,06 0,2+0,01 1,1 +0,05
Таблица 2
Аминокислотный состав гидролизатов и экстрактов из гребешка
Аминокислота Содержание, %
КГ из мантии КГ из гонад ФГ из мантии ФГ из гонад ГТЭ из мантии
Таурин 3,69+0,18 1,87+0,08 3,02+0,015 2,14+0,10 1,56+0,07
Аспарагиновая кислота 11,12+0,53 э оп_|_п 17 10,12+0,49 э ПС + П 1А 13,06+0,64 QQ _|_П 1 Л 8,95+0,43 л -1 о_|_п 1Q 15,6+0,79 9 СС+П 17
Треони н Глутаминовая кислота 3,89 + 0, I/ 13,59+0,61 Я ПЙ-1-П /11 3,06 + 0, 14 12,45+0,61 7 П*)-1-П 3/1 2,9о+0, 14 11,12+0,54 Q 1/1 _|_п Л л 4, 12 + 0, 19 13,62+0,64 1П 13-1-П /10 2,56+0,12 10,07+0,50 tz -1 о _|_П 10
Глицин Аланин 8,08+0,41 5,01+0,24 1 7П-1-П ПЙ 7,02+0,34 3,16+0,15 1 СП-1-П 1/1 9,14+0,44 5,62+0,27 1 СП-1-П HQ 10,23 + 0,49 4,21+0,19 3 7П-1-П 1Q 6,12+0,29 4,50+0,22 1 30-1-0 1С
Валин Изолейцин Пси/11 IMU 1,70 + 0,00 1,80+0,09 8 60+0 42 2,60 + 0, 14 3,60+0,18 8 40+0 21 1,60+0,08 2,00+0,09 7 80+0 39 3,70+0,18 3,90+0,25 9 45+0 46 2,30+0,16 1,20+0,06 6 10+0 30 6,10+0,30
лейцин Фенилаланин + тирозин П i/i^i/i н 8,60+0,42 4,80+0,23 4 59+0 22 8 ,40 +0,2 1 8,50+0,41 4 86 + 0 23 7,00+0,39 5,10+0,24 3 19+0 14 9,45+0,46 7,30+0,35 5 12+0 24 5,20+0,25 3,40+0,17
л из и п Гистидин Аргинин 0,90+0,004 7,94+0,38 4, 86 1 0, 2__3 1,70+0,86 8 16+4 05 0,7+0,036 0,54+4,27 1,10+0,05 6 58+0 32 0,60+0,003 7,23+0,35
ГЛ kJ 1 V 1 П V1 п Серин 5,11+0,22 uf IVJ 1 J 1,90+0,096 4,56+0,22 U, JU 1 uf JZ. 3,80+0,19 2,60+0,12
Метионин + цистеин 2,31+0,11 2,94+0,13 2,54+0,12 2,19+0,10 2,51+0,11
Пролин Триптофан 3,05+0,15 0 1,45+0,071 0 3,41+0,17 4 01+0 20 0,43+0,021 2,69+0,12 1,69+0,00 0
1 |—' ■ ■ 1 1 \J Ц.) о п Итого 86,17+4,29 76,87+3,78 1 , \J 1 1 \J , £-\J 00,35+4,41 89,44+4,45 73,40+3,50
затов из двустворчатых моллюсков находится в определенных пределах: X : X : X = 2,0-2,5:1,0-1,5:1.
ал осн аром ' 111
Содержание аминокислот в полученных гидролизатах в основном отражает их содержание в исходном сырье.
В связи с важностью аминокислотного состава азотсодержащих веществ определяли суммарное полное содержание аминокислот во всех полученных гидролизатах и эк-
страктах. Данные на примере гидролизатов и экстрактов из гребешка приведены в табл. 2.
Количество и соотношение незаменимых и заменимых аминокислот различается в зависимости от вида гидролиза и выбранного сырья. Содержание незаменимых аминокислот изменяется в значительных пределах - от 23,35 % в ГТЭ из мантии гребешка до 41,96 % в ФГ из мускула анадары.
Максимальное количество незаменимых аминокислот определено в КГ из мантии анадары и в ФГ из мускула спизулы. В гидролизатах и экстрактах из гребешка среди незаменимых аминокислот преобладают лейцин, фенилаланин + тирозин. В гидроли-затах и экстрактах из анадары среди незаменимых аминокислот преобладают лейцин и лизин, причем их содержание примерно одинаково. Для гидролизатов и экстрактов из спизулы определены аналогичные закономерности: в гидролизатах из мускула преобладают незаменимые аминокислоты лейцин и глицин.
Полученные гидролизаты и экстракты из двустворчатых моллюсков использовали в качестве структурообразующих компонентов в технологии получения пищевого масложи-рового эмульсионного продукта -майонезного соуса. В качестве дополнительного эмульгатора применяли обезжиренную соевую муку в количестве 3 %. Гидролизаты и экстракты из нерыбных объектов обладают структурообразующими свойствами, обеспечивающими создание
эмульсии. Одновременно в рецептуру майонезного соуса вносят биологически активные вещества гидроби-онтов - свободные аминокислоты, в частности таурин, а также повышают его биологическую ценность. Полученный эмульсионный продукт имел среднюю калорийность, по органо-лептическим характеристикам не отличался от традиционного.
Таким образом, модификация нерыбных объектов Дальневосточного региона методами кислотного, ферментативного гидролиза, гидротермической экстракции - перспективное направление переработки животного сырья морского происхождения, которое может быть использовано в пищевых технологиях для получения продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, обладающими различными лечебно-профилактическими свойствами. Применение технологической и биотехнологической модификации также позволит создавать малоотходные и экологически чистые технологии переработки двустворчатых моллюсков Дальневосточного региона.
ЛИТЕРАТУРА
1. Щенникова, Н.В. Технология кулинарной продукции из нерыбного сырья водного происхождения/Н.В. Щенникова, И.В. Кизеветер. - М.: Пищепромиздат, 1979. - 166 с.
2. Дацун, В.М. Вторичные ресурсы рыбной промышленности/В.М. Дацун. - М.: Колос, 1992. - 97 с.
3. Зюзьгина, А.А. Технохимическая и биохимическая характеристика двустворчатого моллюска Апагдага ЬгоидЫот/А.А. Зюзьгина//Комп-лексные исследования и переработка морских и пресноводных гидро-бионтов. - Владивосток: ТИНРО-центр, 2003. - С. 128-130.
4. Киселев, В.В. Технохимическая характеристика некоторых видов двустворчатых моллюсков/В.В. Киселев, Н.М. Купина, Н.Т. Поваляева// XXI век - перспективы развития ры-бохозяйственной науки. Материалы Всероссийской интернет-конференции молодых ученых. - Владивосток: ТИНРО-центр, 2002. - С. 155-162.
5. Алексеенко, Л.П. Современные методы в биохимии/Л.П. Алексеенко. -М.: Медицина, 1968. - Т. 2. - 112 с.
БТ.РЕТЕ1геви1НЗ
10-12 апреля 2013
ВК Денэкспо • Санкт-Петербург
Международная выставка ОБОРУДОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИИ И УПАКОВКА ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
М4*
вреаэк* 40 рптехро \
Высгавтное объединение '
Тел./факс: (812) 320-04-02, Е-тсП1: [email protected]
www.restec.ru/prodtech
