CC BY
97
УДК 664.959.5:[597-147.7:547.962.9]
Као Тхи Хуе, Р. Г. Разумовская
ЗАГОТОВКА, ХРАНЕНИЕ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА КОЖИ РЫБ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Введение
Рыбная отрасль имеет рыночные социально-экономические предпосылки для устойчивого развития. Рыбное хозяйство занимает важное место в экономике России и Вьетнама, представляет собой многоотраслевой комплекс с различными предприятиями - как по роду деятельности, так и по формам собственности. Во Вьетнаме и России имеются благоприятные условия для развития рыбной промышленности.
Концепция развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 г., одобренная распоряжением Правительства Российской Федерации, предусматривает достижение устойчивого функционирования рыбохозяйственного комплекса страны на основе сохранения, воспроизводства и рационального использования водных биологических ресурсов, развития аква- и марикультуры [1].
Во Вьетнаме в настоящее время ускоренными темпами развивается рыбохозяйственная промышленность, которая играет большую роль в экономическом развитии страны. Предприятия по выращиванию, вылову и переработке рыбы и других морепродуктов расположены практически во всех прибрежных провинциях Вьетнама. Так, морские виды рыб культивируются в трех основных районах страны: северные прибрежные районы, где производится около 600 т рыбы, южноцентральные районы - около 900 т и восточные и южные - 1 100 т [2].
Стратегию развития отрасли определяет министерство водных ресурсов. Некоторые предприятия объединены в Ассоциацию производителей и экспортеров морепродуктов Вьетнама. В морских садках и прудах в прибрежных районах Вьетнама выращивается 11 видов морских рыб.
Вьетнам экспортирует следующие виды рыб и морепродуктов: речная рыба из отряда сомообразных Cypryniformes пангасиус сиамский Pangasius hypophthalmus, Sauvage и пангасиус Бокорта Pangasius bocourti, Sauvage, колючий угорь из отряда угреобразные Anguilliformes, рыба из рода тунцы Thunnus, макрель Scomber scombrus Linnaeus, окунь Lates calcarifer Bloch, камбалообразные Pleuronectiformes, креветки Caridea Dana, крабы Brachyura Linnaeus, головоногие моллюски Cephalopoda Cuvier, такие как кальмары Teuthida Naef, осьминоги Octopoda Leach и двустворчатые моллюски Bivalvia Linnaeus. Весомую долю рыбной продукции составляет выпуск в виде мороженого филе.
Из общемировой практики известно, что в процессе переработки рыбы и филетирования образуется до 30 % непищевых отходов, которые направляют в основном на производство кормовой муки. Вместе с тем вторичное сырье является источником коллагена, который находит широкое применение во многих отраслях экономики.
Коллаген (от греч. kolla - клей) - нерастворимые в воде внеклеточные гликопротеины, синтезируемые в организме фибробластами, хондробластами и остеобластами, - основа соединительной ткани живых организмов [3]. Фибриллярный белок коллаген составляет примерно треть всех полипептидов в организме животных и человека [4].
Коллагены рыб относятся в основном к I и III типам, аналогично коллагенам скелетных мышц человека. Рыбный и животный коллаген состоит из субъединиц, называемых тропоколла-геном, закрученных в спираль и имеющих относительную молекулярную массу 300 000. Высокая концентрация глицина и пролина является характерной особенностью аминокислотного состава коллагена, причём данные аминокислоты формируют повторяющуюся последовательность: пролин - глицин - другая аминокислота [5].
Во многих странах мира существуют целые школы и научные направления, занимающиеся поиском решений проблемы, которая включает в себя не только экономически выгодное получение коллагена из вторичного сырья, но и разработку новых областей его использования.
Перспективным направлением обработки коллагенсодержащих отходов является получение натурального структурообразователя высокого качества, имеющего широкий спектр применения в пищевой промышленности и в медицине.
В связи с вышеизложенным целью наших исследований являлась разработка рационального способа заготовки, хранения и предварительной подготовки кожи рыб к экстракции в технологии получения натурального структурообразователя.
В соответствии с поставленной целью задачами исследования являлись:
— выбор и изучение химического состава исходного сырья для получения натурального структурообразователя;
— выбор рационального способа заготовки и хранения кожи рыб;
— изучение обсемененности сырья в процессе хранения;
— изучение влияния анолита электрохимически активированного раствора (ЭХА-раствора) на обсемененность сырья;
— определение микроэлементного состава кожи до экстракции;
— изучение органолептических и физико-химических показателей кожи до экстракции.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследования была использована кожа от разделки промысловых рыб Волго-Каспийского региона (весеннего вылова) на филе: сома Silurus glanis Linnaeus, красноперки Scardinius erythrophthalmus Linnaeus, карася Carassius Nilsson, окуня Perca fluviatilis Linnaeus и щуки Esox lucius Linnaeus.
Кожу отделяли с охлажденной рыбы ручным способом.
Целевой компонент кожи рыб - коллаген, который является термолабильным высокомолекулярным соединением (температура плавления коллагена рыб около 40 °С). Очистка кожи не должна приводить к деструктивным изменениям и потерям целевого компонента. При выборе температурного режима процесса очистки необходимо учитывать климатические условия производственных помещений, поэтому снятую кожу зачищали от остатков мышечной ткани ручным способом с помощью ножей при температуре окружающей среды 15-20 °С.
Кожу каждого вида рыбы собирали отдельно и после очистки промывали в проточной воде при температуре не выше 20 °С, гидромодуле 1 : 4 и интенсивном перемешивании.
После промывки избыток воды отделяли на центрифуге, далее образцы подвергали анализу химического состава стандартными методами [6]. Содержание коллагена определяли по методике, разработанной Л. В. Антиповой [7].
Кожу для замораживания укладывали плотными слоями в чистые металлические противни, предварительно выстланные полимерной пленкой, затем замораживали, температура в толще замороженного блока составляла не выше минус 18 °С. Блоки с замороженной кожей упаковывали в ящики из гофрированного картона. В каждый ящик укладывали кожу одного вида рыб. Кожу хранили в холодильнике при температуре не выше минус 18 °С. Срок хранения не более 6 месяцев.
Как известно, предварительная подготовка коллагенсодержащего сырья к экстракции является одним из важных этапов получения натурального структурообразователя.
Замороженную кожу размораживали на воздухе при температуре окружающей среды, затем ополаскивали с помощью анолита ЭХА-раствора рН 4.
Санитарно-гигиенические требования к микробиологическим показателям для кожи включали контроль за следующими группами микроорганизмов: мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы (КМАФАнМ), КОЕ/г, определяли в соответствии с ГОСТ 10444.15-94 [8], бактерии группы кишечных палочек (БГКП) определяли в соответствии с ГОСТ Р 50474-93 [9].
В ходе исследований нами был определен также микроэлементный состав кожи. Определение содержания остаточного количества металлов осуществляли атомно-абсорбционным методом. Подготовку проб к атомно-абсорбционному анализу проводили методом кислотной минерализации в соответствии с ГОСТ 26929-94. В число определяемых элементов включили свинец, железо, никель, кобальт, марганец. Содержание металлов определяли на атомноабсорбционном спектрометре «Квант-21» с ламповой турелью [10, 11].
После ополаскивания кожи нами было определено содержание соли аргентометрическим методом [12].
Результаты исследования и их обсуждение
Для получения различных видов рыбного клея и желатина используют кожу, чешую рыб и т. д. Как известно, в чешуе содержится значительное количество минеральных веществ, поэтому содержание золей в готовом продукте из чешуи достаточно велико.
В нашей работе сырьём для производства натурального структурообразователя послужила кожа различных рыб, получаемая при производстве рыбного филе.
Результаты исследования химического состава кожи некоторых рыб Волго-Каспийского бассейна представлены в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав кожи некоторых рыб Волго-Каспийского бассейна
Рыба Содержание, %
влаги жира белка минеральных веществ
всего в том числе коллагена
Карась 51,5 ± 1,3 3,4 ± 0,3 42,7 ± 0,5 37,1 ± 0,5 1,6 ± 0,1
Окунь 67,4 ± 1,5 1,5 ± 0,1 29,1 ± 0,5 26,2 ± 0,5 1,5 ± 0,1
Сом 66,8 ± 1,0 3,5 ± 0,3 27,9 ± 0,5 24,8 ± 0,5 1,2 ± 0,2
Щука 69,9 ± 1,5 0,9 ± 0,1 27,3 ± 0,5 24,1 ± 0,5 1,5 ± 0,1
Красноперка 67,9 ± 1,1 4,7 ± 0,2 25,3 ± 0,5 22,7 ± 0,5 1,5 ± 0,2
Как следует из данных табл. 1, кожа рыб Волго-Каспийского бассейна относится к высокобелковым видам сырья. Содержание коллагена в коже у всех видов рыб составило около 86-90 % от общего содержания белка.
Содержание минеральных веществ в коже незначительно для всех видов рыб и находилось на уровне 1,0—1,5 %. В коже щуки и окуня содержание жира незначительно и составляет около 0,9 и 1,5 % соответственно, а в коже карася, красноперки и сома содержание жира более 3 %.
Полное удаление липидов при получении желатина и клея особых кондиций из жирного сырья усложняет технологический процесс [13], поэтому для получения желатина высокого качества мы рекомендуем использовать кожу щуки, окуня, а кожу карася и красноперки и других видов рыб с содержанием жира в коже более 2 % рекомендуем применять для получения пищевого и технического желатина.
Сезонность рыболовного промысла и периодичность работы рыбоперерабатывающих предприятий обусловливают необходимость заготовки и хранения подготовленной кожи рыб, чтобы в дальнейшем обеспечить непрерывность и бесперебойность технологического процесса получения натурального структурообразователя. Это позволяет минимизировать затраты на оборудование и персонал, а также обеспечить круглогодичное производство, оптимизировать затратный механизм с достижением максимальной экономической эффективности и устойчивости, именно поэтому разработка рационального способа заготовки и хранения кожи рыб для дальнейшего получения натурального структурообразователя является достаточно важной задачей.
Наиболее рациональным и приемлемым в настоящих условиях является замораживание. Замораживание производили сухим искусственным способом в морозильных камерах до достижения температуры в толще брикета не выше минус 18 °С. Хранили мороженую кожу при температуре не выше минус 18 °С — не более 6 месяцев с даты изготовления.
Экспериментальные исследования по разработке рациональных условий хранения кожи рыб заключались в изучении микробиологических показателей полуфабриката в течение 6 месяцев морозильного хранения при температуре минус 18 °С (рис. 1). В качестве модельного образца была взята кожа щуки.
После сбора После промывки Через 3 месяца Через 6 месяцев
Рис. 1. Изменение обсемененности кожи в процессе заготовки и хранения
Результаты исследований показали, что кожа после сбора имеет КМАФАнМ не более 1 • 105 КОЕ/г, после удаления влаги на центрифуге - 6 • 104 КОЕ/г, после 3 месяцев хранения -3 • 104 КОЕ/г, через 6 месяцев - 1,25 • 104 КОЕ/г, что соответствует требованиям
СанПиН 2.3.2.1078-01 для охлажденной и мороженой рыбы. Бактерии группы кишечных палочек не обнаружены.
Нами было проанализировано также микробиологическое состояние кожи после предварительной подготовки к экстракции. На данном этапе замороженную кожу размораживали на воздухе при температуре окружающей среды, затем ополаскивали анолитом ЭХА-раствора с рН 4. Результат исследования представлен в табл. 2.
Таблица 2
Микробиологические показатели кожи после предварительной подготовки к экстракции
Микробиологический показатель По СанПиН Без ополаскивания анолитом ЭХА-раствора С ополаскиванием анолитом ЭХА-раствора
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 5 • 104 1,25 • 104 3,5 • 103
БГКП, г в 0,001 г Не допускается Не обнаружено Не обнаружено
Полученные данные свидетельствуют о том, что ополаскивание анолитом является эффективным способом повышения санитарного состояния сырья.
Кожа рыб, подготовленная указанным способом, является полуфабрикатом для дальнейшего получения натурального структурообразователя.
Органолептические и физико-химические показатели кожи после предварительной подготовки к экстракции представлены в табл. 3. Все органолептические показатели соответствуют техническим требованиям ГОСТ 7636—85, при этом содержание №С1 составляет 0,28 и 0,14 % для кожи с ополаскиванием анолитом и без его применения соответственно, что подтверждается литературными данными [14]. Содержание минеральных веществ составляет 1,6 и 1,3 % соответственно.
Таблица 3
Органолептические и физико-химические показатели кожи щуки после предварительной подготовки к экстракции
Показатель Содержание и значение показателя
Без ополаскивания анолитом | С ополаскиванием анолитом
Внешний вид Поверхность чистая, естественный цвет кожи рыб
Запах Свойственный свежей рыбе, без постороннего запаха
Посторонние примеси Не обнаружены
Содержание хлористого натрия, % 0,28 0,14
Содержание минеральных веществ, % 1,6 1,3
В результате исследований нами разработан рациональный способ заготовки и хранения кожи рыб (рис. 2).
Рис. 2. Технологическая схема процесса заготовки и хранения кожи рыб
Как известно, с ростом индустриализации происходит повышение концентрации загрязнителей в воде морей, рек и других водоемов во всех странах. К этим веществам в первую очередь следует отнести ионы солей тяжелых металлов: свинца, железа, никеля и других элементов, нефтеуглеводородов.
Значительные концентрации загрязнителей содержатся в речной и озерной рыбе, в том числе выращенной искусственно. Самая высокая концентрация тяжелых металлов наблюдается в организме хищных рыб (щука, окунь, судак), наименьшая - в планктоноядных (плотва, лещ, карась).
Результаты исследования микроэлементного состава кожи щуки при использовании анолита для ополаскивания и без его применения показаны в табл. 4.
Таблица 4
Микроэлементный состав кожи щуки после предварительной обработки
Способ подготовки сырья Содержание микроэлементов, мг/кг
Железо Кобальт Свинец Никель Марганец
С ополаскиванием анолитом ЭХА-раствора 50,24 ± 25,842 1,63 ± 0,344 0,79 ± 0,323 0,58 ± 0,247 0,19 ± 0,062
Без ополаскивания анолитом ЭХА-водой 57,19 ± 15,556 1,84 ± 0,287 1,06 ± 0,584 0,39 ± 0,223 0,23 ± 0,072
Как следует из данных табл. 4, массовая концентрация большей части микроэлементов при использовании анолита для ополаскивания уменьшается. Так, содержание такого токсичного металла, как свинец не превышает установленный порог СанПиН 2.3.2.1078-01 (ПДК = не более 1,0 мг/кг) для рыбы-сырца, охлажденной или мороженой. Как видно из табл. 4, после ополаскивания ано-литом ЭХА-раствора в коже щуки произошло снижение содержания свинца с 1,06 до 0,79 мг/кг.
Заключение
На основании полученных экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что кожа рыб различных таксономических групп является ценным коллагенсодержащим сырьем. ЭХА-растворы относятся к экологически чистым веществам, а технология с их применением в биотехнологии пищевых продуктов — к эффективным и экологически безопасным.
Разработанный способ заготовки, хранения и предварительной подготовки кожи рыб позволяет в дальнейшем получить натуральный структурообразователь высокого качества.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Киселев В. К. Основные направления развития рыбного хозяйства во внутренних пресных водоемах Российской Федерации на период до 2020 года // Рыбное хозяйство. - 2009. - № 5. - С. 12-13.
2. Садковая аквакультура. Региональные обзоры и всемирное обозрение (Технический доклад ФАО по
рыбному хозяйству № 498) / под ред. Matthias Halwart, Doris Soto, J. Richard Arthur. - ФАО, Рим,
2010. - С. 40-41.
3. Структурообразователь из коллагенсодержащего рыбного сырья / Н. В. Чернега, Л. А. Забодалова, А. В. Серов, С. А. Петриченко // Рыбное хозяйство. - 2006. - № 5. - С. 112-113.
4. Collagen I-4. - Ed. M. E. Nimni. - CRS Press: Boca Raton, FL, 1988.
5. Колаковский Э. Технология рыбного фарша. - М.: Агромромиздат, 1991. - 218 с.
6. ГОСТ 7636-85. Рыба. Морские млекопитающие, морские беспозвоночные, водоросли и продукты их переработки. Метод анализа. - Введ. 1985-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1985.
7. Антипова Л. В., Глотова И. А., Рогов И. А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. -М.: Колос, 2004. - 571 с.
8. ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. - Введ. 1995-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994.
9. ГОСТ 50474-93. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий). - Введ. 1994-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994.
10. ГОСТ 2629-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания. - М.: Изд-во стандартов, 1999.
11. Спектрометр атомно-абсорбционный «Квант-2А» с ламповой турелью. Руководство по эксплуатации ГИНЖ. 3000000 РЭ. - М.: ООО «Кортэк», 2002.
12. Разумовская Р. Г. Контроль производства аналогов и комбинированных пищевых продуктов из гид-робионтов: учеб.-метод. пособие. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2007. - 130 с.
13. Трещева В. И. Рыбный клей. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 88 с.
14. ДжафаровА. Ф. Производство желатина. - М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.
Статья поступила в редакцию 25.02.2011
PREPARING, STORAGE AND PREPROCESSING OF FISH SKIN FOR LATER USE
Сao Thi Hue, R. G. Razumovskaya
The rational method of preparing and storage of fish skin, used as a raw material to receive natural amendment is offered. The raw material seeding during the process of storage is studied; the microelement composition of the skin before extraction is defined; the influence of ECA-solution anolyt on the raw material seeding is examined (ECA-solutions can be referred to ecologically pure substances and the technology of their use is considered to be an effective and ecologically safe one); the organoleptic and physical and chemical skin features are studied as well. It is stated that the fish skin is a valuable collagen-containing material. The developed method of preparing, storage and preprocessing of skin helps in future to receive natural amendment.
Key words: fish skin, anolyt of electrochemically activated solution (ECA-solution), preparing, storage, preprocessing.
