CC BY
90
2008
Известия ТИНРО
Том 155
УДК 664.951:577.15+597.21
Т.П. Калиниченко, А.П. Ярочкин, Г.Н. Тимчишина, Ю.Н. Кузнецов*
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
ВОЗМОЖНОСТЬ ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАЙОНЕЗА ИЗ МОЛОК МИНТАЯ
Исследована возможность использования препарата протеолитических ферментов Протамекс для биомодификации сырья при производстве майонеза из молок минтая. Установлены рациональные параметры ферментолиза, обосновано внесение протеаз в количестве 5-10 ПЕ/кг сырья, что обеспечивает образование требуемой структуры готового продукта и позволяет избежать появления горечи. Разработаны рецептуры соусов из молок минтая. Продукты, выработанные на их основе, по содержанию липидов относятся к низкокалорийным майонезам. Разработанная биотехнология производства соусов из мороженых молок минтая обеспечивает получение высокого качества, требуемой структуры и гарантирует микробиологическую стабильность и безопасность готовых продуктов.
Ключевые слова: минтай, молоки, ферментирование, майонез.
Kalinichenko T.P., Yarochkin A.P., Timchishina G.N., Kuznetsov Yu.N.
Possibility of raw material fermentation to produce mayonnaise from the walleye pollock milt // Izv. TINRO. — 2008. — Vol. 155. — P. 355-360.
Possibility is investigated of proteolytic enzyme preparation Protamex using for raw material biomodification in the process of mayonnaise producing from the walleye pollock milt. The proteases destroy proteins with DNA that raises emulsifying property of the milt and provides the emulsion reception from the frozen raw material. Dependence of the proteolysis rate from the quantity of enzymes is investigated. The Protamex concentration increasing from 1 to 20 PU/kg of raw material stimulates sharp increase of proteolysis, but further increasing activates the proteins degradation slightly. Besides, too high proteolysis causes a bitterness of the product. Optimal doze of Protamex is determined as 5-10 PU/kg of raw milt. In this dosage, a required consistence of mayonnaise could me received but the bitterness would be avoided. Technology is developed of the sauce from walleye pollock milt with low lipid content (< 17 %), which could be used as the basis for low-calorie mayonnaises production.
Key words: walleye pollock milt, fermentation, mayonnaise.
Введение
Майонез — соус, используемый в качестве заправки в салаты и для улучшения вкуса многих других блюд. По российскому стандарту майонезы делятся
* Калиниченко Татьяна Петровна, кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected]; Ярочкин Альберт Павлович, доктор технических наук, e-mail: [email protected]; Тимчишина Галина Николаевна, кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected]; Кузнецов Юрий Николаевич, кандидат технических наук, e-mail: [email protected].
на высоко-, средне- и низкокалорийные в зависимости от содержания массовой доли липидов (Нечаев, 2000). Высококалорийные содержат жира более 55 %, среднекалорийные — от 40 до 55 %, низкокалорийные — менее 40 %. В настоящее время большое внимание уделяется снижению калорийности пищи, поскольку избыточное количество калорий приводит к ожирению организма и связанным с ним заболеваниям.
Майонезы являются эмульсионными продуктами, их основным эмульгирующим, структурирующим и стабилизирующим компонентом является яичный порошок, который содержит до 2 % холестерина. В медицинской практике не вызывает сомнений, что уровень общего холестерина в значительной степени определяет риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (Шальнова, Деев, 2007).
Важными проблемами в производстве майонезов являются, таким образом, снижение содержания жировой фазы для уменьшения калорийности, с одной стороны, и исключение из рецептуры холестеринсодержащих компонентов — с другой.
Проблема замены яичного порошка другими эмульгаторами может быть решена за счет использования молок рыб (Пат. РФ № 2110192; Пат. РФ № 2255603). Молоки минтая ранее использовали в качестве сырья для производства пищевых эмульсий (Пат. РФ № 2110192), однако продукт высокого качества получали только используя молоки-сырец, на мороженом сырье не удавалось получить тонкодиспергированную систему.
Кроме белков, являющихся эмульгаторами, молоки рыб содержат дезокси-рибонуклеиновую кислоту (ДНК), которая образует стойкий комплекс с белками. Содержание ДНК в молоках минтая достигает 3 % (Ярочкин и др., 2000). Ферментативный гидролиз является одним из способов разрушения связей белков с ДНК, а также повышения биодоступности пищи, поскольку продукты фермен-толиза имеют меньшую молекулярную массу, что обеспечивает образование более прочных комплексов с клеточными рецепторами и лучшую резорбцию (Позднякова и др., 2001). Кроме того, мы предположили, что продукты ферментативного гидролиза комплекса белков с ДНК позволят увеличить эмульгирующую способность молок минтая и обеспечить необходимую структуру продукта из мороженого сырья.
Целью настоящей работы явилось исследование возможности использования ферментативного гидролиза в технологии получения майонеза из мороженых молок минтая.
Материалы и методы
В качестве сырья использовали молоки минтая мороженые, заготовленные в соответствии с требованиями ТУ 9267-084-00472012-03, хранившиеся при температуре минус 18 оС в течение 2 мес.
Ферментирование молок проводили препаратом Протамекс, содержащим протеазы, синтезируемые микроорганизмами рода Bacillus. Протеолитическую активность ферментов определяли по методу Е.Д. Каверзневой (1971) и выражали в протеолитических единицах (ПЕ) на 1 г препарата. В качестве субстрата использовали казеинат натрия, рН среды создавали фосфатным буфером. Фер-ментолиз вареных измельченных молок проводили при температуре 40-45 оС — оптимальной для препарата Протамекс.
Для определения степени протеолиза к измельченным вареным молокам добавляли Протамекс в количестве 1-50 ПЕ/кг сырья, предварительно растворенный в воде, составляющей 10 % от массы сырья. Ферментирование проводили в течение 10 мин при периодическом перемешивании. Процесс ферментолиза останавливали кипячением на водяной бане в течение 5 мин, что является достаточным для дезактивации ферментов Протамекса. В ферментированных и не-
ферментированных молоках определяли количество небелкового и общего азота на автоматическом анализаторе Kjeltec Auto Analyser (Швеция). Степень проте-олиза рассчитывали как отношение количества азота, содержащегося в низкомолекулярных продуктах расщепления белков, образовавшихся за период фермент-субстратного взаимодействия, к количеству азота белковых веществ, содержащемуся в молоках до ферментолиза, и выражали в процентах.
Общий химический состав молок устанавливали стандартными методами (Лазаревский, 1976).
Результаты и их обсуждение
Молоки минтая имеют гроздевидную форму, цвет белый или слегка кремовый, содержат значительное количество воды. При варке часть белковых и низкомолекулярных азотсодержащих веществ, а также минеральных веществ экстрагируется в водный раствор (табл. 1).
Таблица 1
Химический состав молок минтая
Table 1
Chemical structure of walleye pollock milt
Вода, Азот Азотистые Липиды, Минеральные
Молоки % небелковый, вещества % вещества,
мг/100 г ^общ. х 6,25), % %
Сырые 83,7±0,9 410,5+0,5 13,7+0,9 1,0+0,1 1,60+0,10
Термически
обработанные 84,4±0,6 206,5+3,5 12,8+0,1 1,5+0,2 1,10+0,05
Изучение процесса ферментирования молок минтая показало, что увеличение концентрации Протамекса от 1 до 20 ПЕ/кг сырья вызывает резкое увеличение степени протеолиза, при дальнейшем увеличении концентрации фермента глубина гидролиза белков изменяется менее существенно (см. рисунок).
Степень протеолиза молок минтая в зависимости от количества препарата Протамекс
Degree of proteolysis of walleye pollock milt depending on quantity of preparation Protamex
Количество фермента, ПЕ/кг
Степень гидролиза белков оказывает значительное влияние на технологические свойства сырья. Так, гидролиз растительных белков в интервале от 3,1 до 7,7 % приводит к увеличению водо- и жироудерживающей способности, взбива-емости, эмульгирования и стойкости эмульсии (У^ие е! а1., 2000). Для рыбного белка характерно сохранение структурообразующих свойств и при более глубокой степени гидролиза. В частности, для белка мышечной ткани короткоперой
357
колючей (тихоокеанской) акулы (Squalus acanthias) не наблюдается существенного изменения реологических характеристик водных дисперсий в интервале степени гидролиза от 6,5 до 18,8 % (Diniz, Martin, 1997). Известен способ обработки молок рыб ферментными агентами, содержащими в основном протеазы для расщепления молок рыб, разработанный японскими исследователями (Пат. JP № 60160863). Обработку ферментами по этому способу ведут в течение 24 ч до разжижения сырья, получая в результате очень высокую степень протеолиза. Твердые части удаляются, получаемый раствор высушивается и используется как приправа. Известно также, что белки без вкуса, подвергнутые гидролизу протеазами, могут образовывать горькие пептиды. Продукты протеолиза, содержащие гидрофобные аминокислоты тирозин, триптофан, лейцин, изолейцин, ва-лин, фенилаланин, могут обладать горьким вкусом, причем существенную роль в его формировании играет последовательность аминокислот в пептиде (Nishimura, Kato, 1988).
Исследования влияния степени гидролиза белков молок на органолептичес-кую характеристику получаемых эмульсий и их структуру свидетельствуют, что возможность получения тонкодисперсной системы из ферментированных молок минтая возрастает с увеличением степени протеолиза, однако уже при степени протеолиза более 10,5 % появляется горечь во вкусовых характеристиках продукта (табл. 2).
Таблица 2
Органолептическая характеристика и структура эмульсии в зависимости от степени протеолиза сырья
Table 2
The organoleptic characteristic and structure of emulsion depending on the degree of proteolysis of raw material
Молоки Степень протеолиза, % Структура после гомогенизации Наличие горечи
Вареные 0 Крупитчатая Отсутствует
Вареные + выдержаны при температуре ферментиро-вания (контроль) 0 Крупитчатая Отсутствует
Вареные ферментированные 1,2 Слабо крупитчатая Отсутствует
Вареные ферментированные 5,2 Однородная Отсутствует
Вареные ферментированные 8,4 Однородная Отсутствует
Вареные ферментированные 10,2 Однородная Отсутствует
Вареные ферментированные 10,4 Однородная Отсутствует
Вареные ферментированные 10,5 Однородная Едва уловимая
Вареные ферментированные 10,7 Однородная Неярко выраженная
В результате анализа полученных данных сделан вывод, что необходимые структура и органолептическая характеристика эмульсии могут быть получены при степени протеолиза в промежутке от 5,2 до 10,4 %, которая обеспечивается при использовании 5-30 ПЕ/кг сырья. Однако обработка молок протеазами в количестве 20-50 ПЕ/кг сырья приводит к получению близких значений степени протеолиза (10,2-10,7), поэтому, чтобы полностью исключить появление горечи, рекомендовано при ферментировании мороженых молок минтая использовать количество протеаз 5-10 ПЕ/кг сырья.
В результате проведенных исследований нами разработан способ приготовления соусов на основе молок рыб, который включает отбор сырья, его термическую обработку в водном растворе, измельчение, ферментирование, гомогенизацию, добавление сопутствующих компонентов, прогревание и фасование.
Использование в качестве сопутствующих компонентов ароматизаторов и вареных измельченных гидробионтов или соевых сливок обеспечивает конечному продукту соответствующий вкус. Так, добавление в полученную массу кукумарии с одновременным внесением ароматизатора, имеющего аромат грибов, обеспечивает получение готового продукта с грибным вкусом, а добавление соевых сливок и аромата молока — продукта со сливочно-молочным вкусом.
Новизна разработанного технического решения заключается в том, что в качестве сырья используют мороженые молоки рыб; получение стабильной, однородной консистенции обеспечивается за счет ферментирования сырья протеа-зами, а установленные концентрации протеаз и продолжительность ферментоли-за обеспечивают степень протеолиза не более 10,5 %, что позволяет избежать появления горечи в готовом продукте.
Использование мороженого сырья дает возможность организовать производство соусов из молок рыб на любом рыбоперерабатывающем производстве, в том числе находящемся в удалении от мест промысла.
Ферментирование обеспечивает частичный гидролиз белков, расщепление комплекса протеинов и нуклеиновых кислот и не только способствует получению однородной структуры готового продукта, но и высвобождает ДНК — биологически активный компонент молок. ДНК рыб зарекомендовала себя в качестве вещества, нормализующего физическую и умственную деятельность организма, проявляющего общеукрепляющее действие, задерживающего процессы старения, повышающего иммунитет и сопротивляемость инфекциям.
Прогревание в конце процесса производства соусов гарантирует микробиологическую стабильность и дезактивацию протеаз, а фасование и герметическая укупорка сразу после прогревания — отсутствие контаминации микроорганизмами.
Выводы
Установлена возможность применения протеаз для биомодификации сырья в процессе изготовления соусов из молок минтая.
Обоснованные приемы ферментирования позволяют получать пищевой продукт из мороженых молок, напоминающий по своей характеристике соус типа майонеза, имеющий гомогенную структуру (т.е. без крупинок), светло-бежевый или почти белый цвет, не имеющий рыбного запаха. Предлагаемые соусы содержат в своем составе не более 17 % липидов, следовательно, относятся к низкокалорийным майонезам.
Разработанная биотехнология обеспечивает получение продукта высокого качества, заданной структуры и гарантирует его пищевую безопасность.
Список литературы
Каверзнева Е.Д. Стандартный метод определения протеолитической активности для комплексных препаратов протеиназ // Прикл. биохим. и микробиол. — 1971. — Т. 7, вып. 2. — С. 225-228.
Лазаревский A.A. Технохимический контроль в рыбообрабатывающей промышленности : монография. — М. : Пищепромиздат, 1976. — 518 с.
Нечаев А.П. Майонезы : монография / А.П. Нечаев, A.A. Кочеткова, И.Н. Нестерова. — СПб. : ГИОРД, 2000. — 80 с.
Пат. JP № 60160863 A 23 L 1/328. Method for treating fish milt / Yamada Minoru, Ooya Riyuuichi, Morita Manabu. — Priority 01.02.1984. — Publication data 22.08.1985.
Пат. РФ № 2110192 С1 A 23 L 1/24. Пищевая эмульсия / Ярочкин А.П., Чупи-кова Е.С., Курханова В.М. — Заяв. 03.12.1996. — Опубл. 10.05.1998.
Пат. РФ № 2255603 С2 А 23 L 1/24. Пищевая эмульсия / Дубинина О.Л., Хамна-ева Н.И., Цыренов В.Ж. — Заявл. 18.02.2003. — Опубл. 20.10.2004.
Позднякова Ю.М., Пивненко Т.Н., Эпштейн Л.М., Касьяненко Ю.И. Исследование активности эндогенных и экзогенных ферментов при получении препаратов из молок различных видов рыб и моллюсков // Изв. ТИНРО. — 2001. — Т. 129. — С. 197-202.
ТУ 9267-084-00472012-03 "Молоки рыбные мороженые".
Шальнова С.А., Деев А.Д. Уроки исследования ОСКАР — "Эпидемиология и особенности терапии пациентов высокого риска в реальной клинической практике 2005-2006 гг." // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. — 2007. — № 1. — С. 47-53.
Ярочкин А.П., Чупикова Е.С., Вахрушев И.Н., Куклев Д.В. Молоки минтая как пищевое сырье // Рыб. хоз-во. — 2000. — № 4. — С. 50.
Diniz F.M., Martin A.M. Effects of extent of enzymatic hydrolysis on functional properties of shark protein hydrolysate // J. Food Sci. — 1997. — Vol. 30, № 3. — P. 266-272.
Nishimura T., Kato H. Taste of free amino acids and peptides // Reviews International. — 1988. — № 4(2). — P. 175-194.
Vioque J., Sanches-Vioque R., Clemente A. et al. Partially hydrolyzed rapeseed protein isolates with improved functional properties // J. Am. Oil Chem. Soc. — 2000. — Vol. 77, № 4. — P. 447-450.
Поступила в редакцию 22.07.08 г.
