CC BY
1БИОЛОГИЧЕСКИЕ НА УКИ
Ж.Г. Прокопец, канд. техн. наук, доц., e-mail: janet prokopets@mail.ru С.В. Журавлева, канд. техн. наук, доц., e-mail: zhursvet@mail.ru Т.М. Бойцова, д-р техн. наук, проф., e-mail: boitsova tm@vvsu.ru Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
УДК 664.953
ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ДЕЗОДОРАЦИИ НА ПИЩЕВУЮ ЦЕННОСТЬ И ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИНЕРАЛЬНО-БЕЛКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
Изучено влияние продолжительности дезодорации минерально-белкового осадка, образующегося после варки отходов от разделки горбуши, на органолептические свойства минерально-белковых концентратов.
Показана возможность использования разработанных концентратов в качестве функциональной добавки для обогащения пищевых продуктов белком и минеральными веществами, в частности, кальцием и фосфором.
Ключевые слова: отходы, рыбная промышленность, ресурсосбережение, минерально-белковый концентрат, органолептика, дезодорация.
Zh.G. Prokopets, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof. S.V. Zhuravleva, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
T.M. Boytsova, Dr. Sc. Engineering, Prof.
THE INFLUENCE OF THE DEODORIZATION DURATION ON NUTRITIONAL AND ORGANOLEPTIC CHARACTERISTICS OF MINERAL AND PROTEIN CONCENTRATES
The article reveals the influence of the deodorization duration of mineral-protein precipitate formed after by-products of salmon cooking on the organoleptic properties of the mineral and protein concentrates.
It shows the possibility of using the developed concentrates as functional additives for food fortification with protein and minerals such as calcium and phosphorus.
Key words: waste, the fishing industry, efficient use of resources, mineral and protein concentrate, organoleptic, deodorization.
Одним из приоритетных направлений научно-технического развития рыбной отрасли, с точки зрения рационального природопользования, является разработка комплексных ресурсосберегающих технологий переработки гидробионтов промыслового значения с утилизацией отходов от их разделки, максимальное использование нетрадиционных объектов, в том числе малорентабельного рыбного сырья [ 1].
Наиболее распространены следующие способы обработки рыбных отходов: получение рыбных белковых концентратов (РБК), рыбных белковых изолятов (РБИ), рыбных белковых гидролизатов (РБГ). Первые два способа, а также производство рыбных белковых гидроли-затов связаны с использованием химических реагентов (концентрированных кислот и щелочей) и требуют больших капитальных и энергетических затрат, поскольку процесс их получения чаще всего ведется в агрессивных средах и при высоких температурах. Производство рыбных гидролизатов с использованием ферментных препаратов и автолизатов значительно упрощает технологический цикл, а конечные продукты ферментного гидролиза обладают более выраженными функциональными свойствами, по сравнению с белками концентратов и изолятов, полученных методами химического гидролиза [2, 3].
Отходы от разделки промыслового сырья являются источником полноценного пищевого белка, минеральных веществ, витаминов, полиненасыщенных жирных кислот и других биологически активных веществ.
Широкое развитие пищевой промышленности, расширение ассортимента выпускаемой продукции с использованием функциональных ингредиентов, повышающих биологическую и пищевую ценность продукта, придают особую актуальность поиску нового сырья для получения биологически активных веществ.
Важным этапом при производстве рыбной продукции является дезодорация с целью устранения специфического рыбного запаха в готовом продукте.
Из литературных источников известно, что в рыбном сырье образование неприятного запаха в основном связано с процессом окисления, в результате которого ненасыщенные жирные кислоты разрушаются до низкомолекулярных соединений. Оптимальная активность липаз и фосфолипаз обнаруживается в диапазоне рН от 7,0 до 8,0. Кроме того, изменение рН в кислом диапазоне снижает активность демитилазы, разлагающей триметиламиноксид (ТМАО) до диметиламиноксида (ДМО) и муравьиного альдегида (МА) и тем самым препятствует образованию формальдегида, который вызывает неблагоприятные изменения в белках
[4].
Важнейшие способы устранения запахов связаны с превращением этих летучих веществ в нелетучие. Широкое применение для этих целей получила обработка рыбы и отходов от нее органическими кислотами, реагирующими с ТМА с образованием нелетучего соединения [5].
Для связывания летучих компонентов, обусловливающих нежелательные запахи, предложено вносить в рыбный фарш пшеничные отруби. Экспериментально доказано, что с увеличением массовой доли пшеничных отрубей происходит нивелирование характерного рыбного аромата в продукте за счет сорбционного связывания летучих оснований и триметила-мина в фарше пищевыми волокнами отрубей [6].
С целью дезодорации применяют циклодекстрины - продукты ферментативной обработки крахмала. В Японии на основе циклодекстрина производят порошкообразные препараты, применяемые в качестве добавок для устранения неприятных запахов у фаршевых рыбных продуктов [7].
Для дезодорации в рыбные фарши добавляют 0,2 % аргинина или лизина, 0,2 % кате-хина и некоторых фенолов (катехола, пропилгаллата, пирогаллола). При приготовлении рыбной кулинарной продукции из фарша в качестве добавок, маскирующих нежелательный запах, используют настой лука, шпината, листьев чая, мальтол, водорастворимые белки, в том числе молочный альбумин [8].
При производстве рыбного пищевого концентрата неприятный запах устраняют введением в упаренный гидролизат бикарбоната натрия, после чего проводится его продувка острым паром [9, 10].
Имеются данные исследований по нейтрализации характерного рыбного запаха мясо-рыбных кулинарных изделий с помощью добавления кефира и молочной сыворотки, которые показали положительное влияние этих добавок на органолептическое восприятие продукта и его пищевую ценность [11, 12].
Установлено, что с целью дезодорации наиболее эффективно производить промывку рыбного сырья, однако такой способ обработки приводит к значительным потерям минеральных веществ [5].
Целью настоящей работы является изучение влияния продолжительности процесса дезодорации молочной сывороткой минерально-белкового осадка, полученного после варки костных отходов от разделки горбуши, на пищевую ценность готовых минерально-белковых концентратов.
Из костей и плавников горбуши были получены 2 образца минерально-белкового концентрата. Технология получения концентратов заключалась в измельчении отходов от раз-
делки горбуши, их варке, дезодорации минерально-белкового осадка, образовавшегося после варки, его сушке и измельчении.
С целью дезодорации рыбного запаха использовали охлажденную до температуры от 6 до 10 °С обезжиренную молочную сыворотку (рН 4,69).
Дезодорация осуществлялась при гидромодуле белково-минеральный осадок - молочная сыворотка 1 : 8. Образцы помещали на электрическую мешалку, перемешивание осуществляли с частотой 40 об/мин. Продолжительность перемешивания смеси для образца 1 (МПК 1) составляла 1 ч, а для образца 2 (МПК 2) - 4 ч.
Сыворотку центрифугированием отделяли от белково-минерального осадка, который затем высушивали в сушильном шкафу ШС-80-01 при температуре 50 °С в течение 24 ч.
Исследование химического состава полученных минерально-белковых пищевых концентратов проводили в трех параллелях с вычислением среднего арифметического значения каждого показателя. Установлено, что продолжительность дезодорации способствует увеличению содержания в образце 2 белка на 5,1 %, что, по всей вероятности, обусловлено проявлением сорбционных свойств минерально-белкового осадка по отношению к сывороточным белкам (табл. 1).
Таблица 1
Пищевая и энергетическая ценность минерально-белковых концентратов
Образец Де-зодо-рация, ч Массовая доля воды, % Содержание, % на сухое вещество Калорийность, ккал/100 г
белок липи-ды углеводы мин. вещества Са Mg P
МПК 1 1 5,1 27,7 18,8 2,6 45,4 12,4 2,7 11,9 290,4
МПК 2 4 5,2 32,8 11,5 2,6 47,9 12,4 2,7 11,9 245,1
Установлено, что продолжительное дезодорирование приводит к повышению сорбирования белков и минеральных веществ сыворотки и тем самым к относительному снижению процентного содержания жира.
Установлено, что длительная дезодорация не оказывает существенного влияния на содержание кальция, магния и фосфора, при этом общее содержание минеральных веществ увеличивается на 2,5% за счет определяемых минеральных веществ молочной сыворотки (см. табл. 1).
Поскольку образец 1 имеет повышенное содержание липидной компоненты, он априори характеризуется и большей энергетической ценностью - 290,4 ккал/100 г. Энергетическая ценность образца, находившегося в контакте с молочной сывороткой 4 ч, составляет 245,1 ккал/100 г.
В результате дегустационного анализа были отмечены различия в органолептическом восприятии минерально-белковых концентратов (табл. 2).
Образец 1 обладал светло-кремовым цветом, без видимых включений, был безвкусным со слабовыраженным рыбным ароматом. Для образца 2 по результатам органолептического исследования характерно слабовыраженное рыбное послевкусие, приятный рыбный аромат, кремовый цвет с редким включением коричневых частиц.
Причиной органолептических изменений, происходящих в результате длительной дезодорации, могут являться компоненты, накапливающиеся в результате денатурационных изменений белков и гидролитических изменений липидов минерально-белкового осадка. Данные процессы сопровождаются накоплением низкомолекулярных компонентов азотистых веществ (свободные аминокислоты), а также веществ липидной природы (свободные жирные кислоты), которые обусловливают вкус и запах продукта.
Таблица 2
Органолептическая характеристика минерально-белковых концентратов
Показатель Характеристика
МПК 1 МПК 2
Внешний вид однородный сухой, рассыпчатый порошок
Цвет светло-кремовый без посторонних включений кремовый с редкими включениями небольших коричневых частиц
Вкус безвкусный слабовыраженное рыбное послевкусие
Степень выраженности рыбного аромата слабовыраженный приятный, выраженный
Возможной причиной изменения цвета и вкусоароматических характеристик МПК 2 является реакция Майяра, протекающая в результате взаимодействия лактозы и аминокислот минерально-белкового осадка в процессе длительной сушки.
В 10 г приготовленных концентратов содержится суточная норма кальция (Са), 45% от суточной нормы магния (М§) и 79 % от суточной нормы фосфора (Р), это позволяет рекомендовать эти продукты в качестве функциональной добавки для обогащения пищевых продуктов белком и минеральными веществами.
Оптимальное соотношение между кальцием, магнием и фосфором, при котором кальций лучше усваивается, является 1 : 0,6 : 0,8 [13]. Эти компоненты в полученных нами готовых концентратах соотносятся как 1 : 0,2 : 0,9, что свидетельствует о некотором дефиците магния.
Для оптимального баланса минеральных компонентов в рационе питания полученные концентраты рекомендуется использовать с продуктами, богатыми магнием, такими как кунжут, миндаль, кешью, фундук, грецкие орехи, соя, курага, шпинат, брокколи и др.
Кроме того, для коррекции минерального состава полученных концентратов предлагается к ним добавлять цитраты магния, которые обладают наиболее высокой биодоступностью, эффективно всасываются в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) вне зависимости от состояния желудочной секреции, не влияют на состав крови (буферности и биохимических показателей) и мочи (не вызывают камнеобразования в почках) [14, 15].
Таким образом, учитывая особенности органолептических и химических показателей разработанных минерально-белковых концентратов, целесообразно использовать их дифференцированно. Так, концентраты с приятным рыбным вкусом и ароматом (МПК 2) рекомендуется вводить в рыбные и мясные продукты. Безвкусные минерально-белковые концентраты со слабым рыбным ароматом (МПК 1) - для производства хлебобулочных, кондитерских изделий и молочных продуктов.
Проведенные исследования показали, что молочная сыворотка является эффективным дезодорирующим агентом для нивелирования нежелательного рыбного запаха. Определено, что рациональная длительность, с технологической и экономической точек зрения, операции «дезодорация» при производстве минерально-белковых концентратов из рыбного сырья составляет 1 ч.
Установлено, что длительная дезодорация минерально-белкового осадка, образующегося в процессе варки отходов от разделки горбуши, позволяет незначительно обогатить готовый продукт белком, минеральными веществами, вместе с тем концентрат приобретает рыбное послевкусие и выраженный рыбный аромат, что ограничивает сферу его применения.
Библиография
1. Цибизова М.Е. Маломерное рыбное сырье и отходы от разделки промысловых рыб - потенциальное сырье для получения функционально значимых компонентов пищи // Вестник АГТУ. Рыбное хозяйство. - 2010. - № 2. - С. 130-136.
2. Черногорцев А.П. Переработка мелкой рыбы на основе ферментирования сырья. - М.: Пищ. пром-ть, 1973. - 152 с.
3.ArbejJ., Luna G. Propiedades funcionales y posibles usos de un hidrolizado de pepitona (Area zebra) en la elaboración de alimentos // Arch. Latinoamer. nutr. - 1985. - Vol. 35, N 4. - P. 677-685.
4. Колаковский Э. Технология рыбного фарша / под ред. канд. техн. наук Л. И. Борисочкиной. -М.: Агропромиздат, 1991. - 220 с.
5 .Ярцева Н.В., Долганова Н.В. Изучение возможности изучения качества рыбного фарша путем промывания органическими кислотами // Вестник АГТУ. Рыбное хозяйство. - 2011. - № 1. -С.158-164.
6. Бойцова Т.М., Прокопец Ж.Г. Исследование свойств рыбных формованных изделий с пшеничными отрубями // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - 2000. - Вып. 13. - С. 106-111.
7. Article S. Production and potential food applications of cyclodextrins // Food Technol. - 1988. -N 1. - P. 96-100.
8. Ендо Я., Фуджимато К. Подавление рыбного запаха в измельченном мясе сардины иваси // Ниппон сокухин кожо гаккайси. - 1989. - Т.36, № 7. - С. 563-568.
9. Айдинян Т.Г., Крюков О.В. Сохранение качества мясокостной и рыбной муки // Мясная индустрия. - 2009. - № 4. - С. 49-51.
10. Мезенова О.Я., Григорьева Е.В. Комплексная переработка балтийского гаммаруса с целью получения хитина, хитозана и белкового гидролизата // Пищевая технология. - 2007. - № 3. -С.30-32.
11. Васюкова А.Т. Разработка и исследование технологий комбинированных мясорыбных кулинарных изделий: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Харьков, 1996. - 50 с.
12. Бойцова Т.М., Журавлева С.В., Прокопец Ж.Г. Использование молочной сыворотки при ферментировании рыбных продуктов // Материалы II Междунар. конф. «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности». В 2 ч - Воронеж: Изд-во Воронежской гос. техно-логич. академии, 2004. - Ч. 1. - С. 58-60.
13. Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И. Химия пищи. - М.: КолосС, 2007. - 853 с.
14. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: метод, рекомендации MP 2.3.1.2432-08. Утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 18 декабря 2008 г. -М., 2008.
15. Шабров А.В., Дадали В.А., Макаров В.Г. Биохимические основы действия микрокомпонентов пищи / под ред. проф. В.А. Дадали. - М.: Авваллон, 2003. - 184 с.
Bibliography
1. Tsibizova M.E. Undersized fish raw materials and waste from the cutting of commercial fish as a potential raw material for functionally important components of food // Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry. - 2010. - N 2. - P. 130-136.
2. Chernogortsev A.P. Processing of small fish on the basis of the raw materials fermentation. - M.: Food industry, 1973. - 152 p.
3. Arbej J., Luna G. Propiedades funcionales y posibles usos de un hidrolizado de pepitona (Area zebra) en la elaboración de alimentos // Arch. Latinoamer. nutr. - 1985. - Vol. 35, N 4. - P. 677-685.
4. Kolakovsky E. Technology of minced fish / Ed. by L.I. Borisochkina. - M: Agropromizdat, 1991. -
220 p.
5. Yartseva N.C., Dolganova N. V. Study of a possibility to study the quality of minced fish by organic acids wash // Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry. -2011. - N 1. -P.158-164.
6. Boytsova T.M., Prokopets Zh.G. Study of the properties of fish molded products with wheat bran // Proceeding of Far East State Technical Fisheries University. - 2000. - Vol. 13. - P. 106-111.
7. Article S. Production and potential food applications of cyclodextrins // Food Technol. - 1988. -N 1. - P. 96-100.
8. Endo Ya., Fudzhimato K. Suppression of fishy smell of chopped meat sardines iwashi // Nippon sokuhin Kojo gakkaysi. - 1989. - Vol. 36, N 7. - P. 563-568.
9. Aydinian T. G., Kryukov O. V. Maintaining the quality of meat-and-bone and fish flour // Meat industry. - 2009.-N 4. - P. 51.
10. Mezenova O.Ya., Grigorieva E.V. Complex processing Baltic Gammarus to produce chitin, chi-tosan and protein hydrolyzate // Food Technology. - 2007. - N 3. - P. 30-32.
11. Vasyukova A.T. Research and development of technologies combined meat and fish culinary products: Diss. ... Dr. Sc. Engineering. - Kharkiv, 1996. - 50 p.
12. Boytsova T.M., Zhuravleva S.V., Prokopets Z.G. The use of milk whey when fermenting fish products // Materials of 2nd Int. Conf. «Advanced technologies and equipment for the food industry». In 2 vol. Voronezh: Voronezh State Technological Academy, 2004. - Vol. 1. - P. 58-60.
13. Rogov I.A., Antipova L.V., Dunchenko N.I. Food chemistry. - M.: KolosS, 2007. - 853 p.
14. Norms of physiological needs for energy and nutrients for different groups of the population of the Russian Federation: Methodical recommendations MR 2.3.1.2432 -08. Approved by Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare, December 18. - M., 2008.
15. Shabrov A.V., Dadali V.A., Makarov KG. Biochemical basis of action of food micro-ingredients / Ed. by Prof. V.A. Dadali. - M.: Awallon, 2003. - 184 p.
