CC BY
37
664.959:613.281
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕРМЕНТОВ КЛАССА ГЛИКОЗИДАЗ НА СТЕПЕНЬ ОБЕЗЖИРИВАНИЯ ШКУР РЫБ ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ
Л.В. АНТИПОВА, О.П. ДВОРЯНИНОВА, Л.П. ЧУДИНОВА, И.Н. ТОЛПЫГИНА
Воронежская государственная технологическая академия,
394000, г. Воронеж, пр. Революции, 19; тел. : (4732)55-37-51, электронная почта: meatech@yandex.т
Обоснована технология изготовления кожи из верхних покровов объектов аквакультуры на рыбоперерабатывающих предприятиях, позволяющая использовать отходы рыбопереработки в качестве сырья в смежных отраслях. Представлено влияние ферментных препаратов класса гликозидаз на степень обезжиривания кожевенного полуфабриката из шкур толстолобика, сазана, щуки, разработан способ поэтапного обезжиривания рыбьих шкур, а также предложена технология выделки шкур с оптимальными режимами мягчения (температура, концентрация, рН) полуфабриката. Ключевые слова: аквакультура, шкуры рыб, кожевенный полуфабрикат, ферментные препараты, степень обезжирива -ния, технологическая ценность.
Рыбное хозяйство Российской Федерации, будучи комплексным сектором экономики, играет важную роль в качестве поставщика пищевой, кормовой и технической продукции: рыбной муки и жира, кормовой рыбы для пушного звероводства, агар-агара, различных биологически активных веществ и др. [1].
Согласно Концепции развития рыбного хозяйства на период до 2020 г., поставлена цель - достижение устойчивого функционирования рыбохозяйственного комплекса на основе сохранения, воспроизводства и рационального использования водных биологических ресурсов, развития аква- и марикультуры, обеспечивающего удовлетворение внутреннего спроса на рыбную продукцию, продовольственную независимость страны, социально-экономическое развитие регионов, экономика которых зависит от прибрежного рыбного промысла. При этом должны быть созданы у словия для повышения эффективности экспорта рыбной продукции и ее конкурентоспособности и оптимизации структуры управления рыбохозяйственным комплексом.
Главным результатом развития аквакультуры должно стать увеличение потребления рыбопродуктов до 15,5 кг на душу населения уже в 2010 г. при улучшении качества отечественной продукции и большей ее доступности для широких слоев населения [2].
Эффективным способом утилизации отходов рыбопереработки является вовлечение их в смежные отрас-
ли, где они приобретут статус основного сырья. Именно к такой группе товаров промышленного назначения относят шкуры рыб, которые целесообразно использовать в кожевенной промышленности.
Важнейшими свойствами, определяющими технологическую ценность шкур таких рыб, как сазан, толстолобик и щука, которые наиболее распространены в водоемах ЦЧР, являются масса, площадь и толщина [3] (табл. 1).
Расчет коэффициентов, характеризующих единичные показатели площади и массы шкуры, приведен в табл. 2.
Анализируя полученные данные, важно отметить, что из рыбьего кожевенного сырья целесообразно производить галантерейную кожу.
В процессах изготовления кож липиды как существенные составляющие межволоконного вещества нужно удалять.
Липиды в тканях рыб отличаются от липидов тканей наземных животных в первую очередь высоким содержанием в них непредельных жирных кислот. Следствием высокой степени непредельности рыбных жиров является высокая скорость окисления липидов. Недостаточное удаление липидов в кожевенном сырье и полуфабрикате будет способствовать проявлению в готовых кожах стойкого, неприятного рыбного запаха.
Таблица 1
Характеристики шкур
Вид рыбы Масса рыбы, г Масса чешуи, % массы рыбы Длина, см Масса (без чешуи), % массы рыбы Площадь, 2 дм Плотность, г/дм2 Толщина, среднее значение, мм
Сазан 852,0 4,5 26,0 4,2 4,1 8,9 0,5
Толстолобик 2108,0 2,2 35,3 3,1 7,8 8,4 0,6
Щука 960,0 1,9 32,7 3,8 3,8 9,7 0,5 Таблица 2
Значения величины
Сазан Толстолобик Щука
Масса, г 36,00 66,00 36,48
Площадь, дм2 4,05 7,82 3,80
Масса единицы площади, г/дм2 8,88 8,43 9,60
Площадь, приходящаяся на единицу массы, дм2/г 0,11 0,12 0,10
Таблица 3
Содержание Показатели коллагена дермы Липидные показатели
углеводов и углевод - Содержание, % суммы аминокислот Содержание Группа сырья
Группа сырья но-белковых комплексов, в пересчете на гексозы, мг/% Оксипролин Пролин+ок- сипролин Температура сваривания Степень структуриро- вания Общие ли пиды, % Ненасыщенные жирные кислоты, % суммы жир -ных кислот По жирности По степени ненасыщен-ности
Шкуры щуки 1,8 9,7 19,3 54,0 Средняя 0,7-1,3 60,3-67,6 Тощее Средняя
Шкуры толстолобика, сазана 2,1-2,3 10,9 20,5 56,0-58,0 Выс окая 0,3-12,2 70,2 Тоще е, жирное Очень высокая
Характеристика групп рыбного кожевенного сырья представлена в табл. 3.
На поверхности шкуры рыбы даже после смерти продолжает накапливаться большое количество слизи. Кроме того, удаление углеводов и углеводно-протеиновых комплексов, содержащихся как в компонентах слизи, так и в межволоконном веществе, на начальном этапе технологической схемы способствует более высокой степени обезжиривания полуфабриката на дальнейших этапах обработки.
Для ферментативной обработки нами были использованы два ферментных препарата (ФП) класса гликозидаз: пектофоетидин Г20х и целловиридин Г 20х, обладающих пектолитической и амилолитиче-ской активностями соответственно и хорошо дополняющих друг друга [4, 5].
Для анализа были взяты три пробы с разными концентрациями ФП и контрольная проба, не содержащая препаратов. Соотношение целловеридина Г20х и пектофоетидина Г20х в растворах 1 : 1. Продолжительность обработки 1 ч. Изменение содержания липидов в шкурах щуки, толстолобика и сазана по этапам преддубильных операций представлено на рис. 1 (а, б, в соответственно).
Анализируя полученные данные, можно отметить, что в сравнении с контролем применение композиции ферментов класса гликозидаз даже в небольшом количестве обеспечивает более эффективное удаление липидов из шкур рыб по этапам преддубильных операций. Наиболее полное удаление липидов - при использовании каждого ФП в количестве 2 и 3 г/дм3.
Целесообразно рекомендовать концентрацию ФП 2 г/дм3, так как она более экономична, а удаление меж-волоконного вещества происходит в достаточном коли-
честве для повышения эффективности проведения последующих операций.
Так как ферменты обладают пектолитической и амилолитической активностями, можно предположить, что происходит удаление протеогликанов, входящих в структуру коллагена [5].
Для определения оптимальных значений температуры и концентрации ФП при мягчении рыбного сырья препаратом протосубтилин Г3х проведен технологический эксперимент. Оптимальный диапазон действия протосубтилина Г3х 30-60°С. Известно, что наибольшую активность все ФП проявляют в интервале 37-45°С. В результате исследований оптимизированы режимы мягчения полуфабриката ФП протосубтилин Г3х: температура 35-37°С, рН 8-9, концентрация 4,0 г/дм3. Кроме того, наблюдения показали, что рыбные шкуры при мягчении становятся чувствительны к механическим воздействиям, интенсивное перемешивание может привести к повреждению лицевой поверхности и снижению прочности выделанной кожи.
При разработке способов поэтапного обезжиривания кожевенного полуфабриката главная роль отводится липидам, которые должны быть большей частью удалены из дермы в процессах преддубильных операций, чтобы не мешать процессу дубления, т. е. проникновению дубящих веществ вглубь дермы и свободному их доступу к активным участкам волокон коллагена. Остаточное содержание липидов в полуфабрикате перед дублением на уровне 0,3-1,0% сухих веществ (СВ) шкуры соответствует достаточно высокой степени обезжиривания, не препятствующей процессам дубления.
Для технологии кожи рыб предлагается удалить липиды с поверхности шкуры, а также большую часть
Отмока Ферментативная Дубление обработка
1,6
1,4_Ь 1,2-|—
1
0,8
0,64—
0,4 —
0,2 -
Отмока Ферментативная Дубление обработка
□ Контроль ■ ФП 1 г/дм3 □ ФП 2 г/дм3 □ ФП 3 г/дм3
Отмока Ферментативная Дубление обработка
Рис. 1
30
28
24
Отмока Обезжиривание Дубление
□ Шкура сазана ■ Шкура щуки □ Шкура толстолобика
Рис. 2
липидов из глубинных слоев дермы до содержания не выше 0,15-0,20% СВ шкуры.
Существуют четыре способа обезжиривания: эмульсионный, ферментативный, адсорбционный, экстракционный [6, 7].
Результаты эксперимента показали, что многократное использование эмульсионного способа обезжиривания в сочетании с ферментативными обработками обеспечивает обезжиривание тощего рыбного сырья и полуфабриката ниже уровня содержания липидов 0,2-0,1% СВ шкуры [8].
Жирное сырье обезжирить до нужного уровня содержания липидов - не более 0,2% СВ шкуры - указанным способом не удается, поэтому не удается избежать и появления запаха окисленного жира при хранении готовой кожи. В связи с этим необходимо дополнительное обезжиривание. В качестве способа дополнительного обезжиривания был выбран экстракционный,
обезжиривающий агент - этилацетат. Изменение содержания липидов в процессе преддубильных операций представлено на рис. 2.
Дубленый полуфабрикат обрабатывается этилаце -татом при ЖК 2-3 в течение 15 мин, затем оставляется на воздухе до полного исчезновения запаха растворителя. Такой способ позволяет снизить содержание жира в шкуре сазана до 0,2-0,15% СВ.
Таким образом, предложенная технология позволя -ет использовать отходы от разделки рыбного сырья, повышая рентабельность рыбоперерабатывающих предприятий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Куманцов М.И. Искусственное воспроизводство водных биоресурсов в 2008 году // Рыбное хоз-во. - 2009. - № 1. -С. 24-29.
2. Гончаров В.Д. Маркетинг продовол ьственных то варов в России. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 176 с.
3. Киладзе А.Б. Структурно-химическая и квалиметриче -ская характеристика подкожной клетчатки атлантического лосося // Рыбное хоз-во. - 2007. - № 5. - С. 116-117.
4. Шестакова И.С., Моисеева Л.В., Миронова Т.Ф. Фер -менты в кожевенном и меховом производстве. - М.: Легкопромбыт-издат, 1990. - 128 с.
5. Пономарев С.Г., Олейник Н.И., Гороновская М.А. Использование ферментов в кожевенной промышленности. - Киев, 1962. - 39 с.
6. Сколков С.А. Разработка технологии кожи из шкур рыб Волго-Каспийского бассейна: Дис. ... канд. техн наук / Касп. науч.-исслед. ин-т рыбн. хоз-ва. - Москва, 2004. - 176 с.
7. Антипова Л .В., Дворянинова О.П. Рыбоводство. Основы разведения, вылова и переработки рыб в искусственных водо -емах. - СПб.: ГИОРД, 2009. - 472 с.
8. Артамонов А. Обработка изделий из кожи рыб на предприятиях химической чистки с использованием химматериалов фир -мы «НПФ ТРАВЕРС» // Современная химчистка и прачечная. -2004. - № 2. - С. 18-24.
Поступила 16.09.09 г.
INFLUENCE OF CONCENTRATION OF ENZYMES OF CLASS GLYCOSIDASE ON DEGREE OF DEGREASING OF SKINS OF FISHES OF INTERNAL RESERVOIRS
L.V. ANTIPOVA, OP. DVORYANINOVA, L.P. CHUDINOVA, IN. TOLPYGINA
Voronezh State Technological Academy,
19, Revolution av., Voronezh, 394000; ph.: (4732) 55-37-51, e-mail: [email protected]
The manufacturing techniques of a skin from the top covers of objects aquaculture on the enterprises fish industries are proved, allowing to use a waste fish industries as raw materials in allied industries. Influence of fermental preparations of a class glycosidase on degree of degreasing of a tanning half-finished product from skins of fishes a silver carp, the sazan, a pike is presented, is developed a way of stage-by-stage degreasing of the fish skins, and also the technology of manufacture of skins with optimum modes bating is offered (the temperature, concentrationpH) a half-finished product.
Key words: aquaculture, skins of fishes, a tanning half-finished product, fermental preparations, degreasing degree, technological value.
