автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПАСТЕРИЗОВАННОЙ ИКРЫ ЛОСОСЕВЫХ РЫБ

с/ЬЗЗІЗЬ

На правах рукописи

РУБЦОВА ТАТЬЯНА ЕВГЕНЬЕВНА

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПАСТЕРИЗОВАННОЙ ИКРЫ ЛОСОСЕВЫХ РЫБ

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2004

Работа выполнена в лаборатории физико-химических методов исследований федерального Государственного Унитарного Предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ВНИРО).

Научный руководитель - кандидат биологических наук, старший научный

сотрудник Копыленко Л.Р.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, старший научный сотрудник

Боева Н.П.

- доктор технических наук, старший научный сотрудник Маслова Г. В.

Ведущая организация - Федеральное Государственное Унитарное

Предприятие «АтлантНИРО»

Защита состоится: 02 марта 2004 г. в И часов на заседании диссертационного Совета К 307.004.01 при ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства а океанографии» (ВНИРО) по адресу: 107140, Москва, ул. Верхняя Красносельская, 17, 44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ВНИРО. Автореферат разослан_февраля 2004 г.

Ученый секрет .¿ер- ¿л ■ Совета К 307

кандидат тех.:« ,-. лдах наук, старты ^ .¡■■.кый сотрудник

ОБЩАЯ ^ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Икра лососевых рыб относится к деликатесной продукции, обладающей высокими питательными и вкусовыми свойствами.

Качество и безопасность икры лососевых видов рыб являются важнейшими факторами, определяющими здоровье населения. •

В последние годы наметилась явная тенденция к снижению качества лососевой икры, что может быть связано с неудовлетворительным санитарным состоянием производства и нарушением технологии обработки, условий транспортирования и хранения икорной продукции. Окончательное место переработки икры (перефасовка из транспортной в потребительскую тару) переместилось из регионов вылова рыбы в центральные регионы России, что явилось еще одним существенным фактором ухудшения качества икры.

Многочисленные результаты экспертизы икры лососевой зернистой бочковой через 1.5-3 месяца после изготовления свидетельствуют о том, что в большинстве случаев икра не выдерживает установленные сроки хранения - 2 мес. без консервантов и 8 мес, с консервантами. Довольно высока доля баночной икры без консервантов и с консервантами, в которой уже через 2-3 месяца хранения общая обсемененность составляет IxtО1 кл/г, а количество плесени и дрожжей превышает 100 кл/г, что не соответствует требованиям СанПин 2.3.2.1078-01. Естественно, что такая икорная продукция небезопасна для здоровья.

Изучением вопросов сохранения качества икры и разработкой технологий, обеспечивающих его при хранении, а также поиском эффективных консервантов занимались многие отечественные ученые: Наседкина Е.А., Теплицкая A.M., Акулин В.Н. Были предприняты попытки использования физических методов консервирования (Солинек В.А., Лапшин И.И., Репина З.С., Вахрушева М.Н., Маслова Г.В.).

Так в 1950-е годы в рыбной отрасли под руководством Макаровой Т.И. была разработана и внедрена технология пастеризации икры осетровых рыб, которая успешно используется до настоящего времени. Возможность пастеризации лососевой икры была показана еще в 40-50-е годы Солинеком

ЦНБ МСХА

В,А. и Лапшиным И.И. Однако и по сей день этот способ не имеет достаточного научного обоснования и не получил практического применения.

Внедрение в промышленное производство предлагаемой технологии пастеризованной икры приведет к сокращению объемов некачественной икорной продукции, поступающей в торговую сеть, и обеспечит защиту прав потребителей.

Результаты проведенных нами исследований вносят определенный вклад в решение задач, поставленных в рамках научного обоснования и практической реализации «Концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2005 г.», и являются актуальными.

Цель и задачи. Целью исследования является обоснование и разработка технологии пастеризованной икры лососевых рыб, обеспечивающей микробиальную безопасность и стабильность показателей ее качества в процессе хранения.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- исследовать влияние различных режимов пастеризации на изменение показателей качества лососевой икры;

- исследовать динамику изменений микробиологических, физико-химических и органолептических показателей лососевой икры в зависимости от режимов пастеризации в процессе хранения;

- изучить влияние пастеризации на активность протеолитических ферментов;

- исследовать влияние пастеризации на показатели пищевой ценности икры - аминокислотный состав белков, фракционный и жирнокислотный состав липидов;

- научно обосновать рациональный режим пастеризации икры лососевых рыб;

- установить сроки хранения пастеризованной икры лососевых рыб без консервантов и с консервантами;

- разработать и утвердить нормативную документацию (ТУ и ТИ) на производство икры зернистой лососевых рыб пастеризованной.

Научная новизна. Обоснован рациональный режим пастеризации зернистой икры лососевых рыб: горбуши, кеты, кижуча и нерки, стабилизирующий гидролитические, ферментативные и окислительные процессы, а также обеспечивающий микробиальную безопасность икорной продукции при хранении.

Научно обоснована возможность использования пастеризации для инактивации протеиназ икры лососевых рыб при значениях рН, свойственных для нее.

Показана зависимость активности и стабильности протеиназ икры лососевых видов рыб от рН и температуры, .

Экспериментально обосновано и подтверждено, что пастеризация икры лососевых рыб стабилизирует аминокислотный состав белков, фракционный и жирнокислотный состав липидов в хранении.

Установлено, что гидролитические процессы в нейтральных липидах икры сопровождаются значительным распадом триглицеридов с образованием эфиров стеринов и свободных жирных кислот, а в фосфолипидах - с образованием лизопроизводных и фосфатидной кислоты, которая, собственно, и определяет глубину гидролиза фосфолипидов.

Исследован жирнокислотный состав нейтральных и полярных липидов икры лососевых рыб и выявлена динамика изменения жирнокислотного состава липидов в процессе хранения.

В икре кижуча, горбуши, кеты и нерки изучен комплекс жирорастворимых витаминов А, Д и Е методом ВЭЖХ,

Практическая значимость работы. Разработанная технология пастеризованной икры лососевых рыб позволяет сохранять качество и обеспечивать микробиальную безопасность баночной и бочковой икры с консервантами в течение 12 месяцев, а икры без консервантов - от 9 (бочковой) - до 11 месяцев (баночной).

б

На основании результатов выполненных исследований разработана и утверждена нормативная документация ТУ 9264-140-00472124-03 «Икра зернистая лососевых рыб пастеризованная». Подана заявка (Кг заявки 2002133085 от 12.12.2002 г) на выдачу патента РФ на «Способ консервирования икры лососевых рыб» и получен приоритет.

Разработана и аттестована во ВНИИМСе «Методика выполнения измерений массовой доли липидов (жира) гравиметрическим методом в гидробионтах и продуктах из них», обеспечивающая полноту экстракции жира и сохранность фракционного и жирнокислотного состава липидов. Подготовлен проект ГОСТа указанной выше методики.

Реализация результатов исследований. Выпуск экспериментальных и опытных партий пастеризованной икры лососевых рыб был произведен на предприятиях ООО «Ситек» в 2002 г. и ООО «Техрыбцентр» в 2002 г. Образцы пастеризованной икры одобрены на дегустационных совещаниях ИЦ ВНИРО-ТЕСТ, что подтверждено соответствующими протоколами испытаний.

Основные положения, выносимые и а защиту:

- научное обоснование технологии пастеризованной икры лососевых рыб;

- стабилизирующее действие пастеризации на аминокислотный состав белков, фракционный И жирно кислотный состав нейтральных и полярных липидов икры лососевых рыб;

- ингибирующее влияние рационального режима пастеризации на активность протеолитнческих ферментов икры лососевых рыб;

- обоснование сроков хранения пастеризованной икры лососевых рыб с консервантами и без консервантов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III Международном биохимическом съезде (С.-Петербург, 2002); Научно-практической конференции «Перспективы развития рыбохозяйственного комплекса России - XXI век» (Москва, 2002); Научно-практической конференции «Водные биоресурсы России: решение проблем их изучения и рационального использования» (Москва, 2003); IV

Международной конференции «Производство рыбных продуктов: проблемы, новые технологии, качество» (Калининград, 2003).

Публикации: Основные результаты исследований представлены в 10 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 16J странице, включает 46 таблиц, 16 рисунков. Содержит приложения: таблицы, нормативную документацию, протоколы испытаний, модифицированную нами методику, акты внедрения, заявку на патент. Список литературы включает 180 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована научная новизна и показана практическая значимость работы.

Глава 1. «Обзор литературы». Проведен анализ отечественной и иностранной научной и патентной литературы по вопросам биохимической характеристики икры рыб и автолитических изменений, происходящих в ней при хранении. Рассмотрены существующие способы консервирования икры рыб, приведены их достоинства и недостатки.

Анализ литературных данных и современного состояния производства икры лососевых рыб послужил обоснованием для формулирования цели и задач настоящей работы.

Глава 2. «Объекты и методы исследований».

Общий методический подход к аналитическим и экспериментальным исследованиям представлен на схеме проведения исследований, рис. 1,

Объектами исследований служила зернистая икра лососевых рыб — горбуши (Oncorhynchus gorbttscha), кеты (Oncorhynchus keta), кижуча {Oncorhynchus kisuhch) и нерки (Oncorhynchus rterka).

На пастеризацию направляли икру, выработанную предприятиями Сахалина и Камчатки с консервантами и без консервантов по ГОСТу 18173-72 «Икра лососевая зернистая баночная» и ГОСТу 1629-97 «Икра лососевая зернистая бочковая» со сроками хранения от 1 -го до 3-х месяцев.

Рис.1, Схема проведення исследований.

Икру в жестебанках (13Ö см1) и стеклобанках (68 н 100 см3) пастеризовали в воздушном пастеризаторе типа HS 6\Ф с конвекцией и хранили при температуре минус 2 - минус 4вС, В качестве контроля использовали непастеризованную икру без консервантов и с консервантами.

Микробиологические исследования проводили в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и методическими указаниями по определению сроков годности пищевых продуктов МУ 4,2.727-99.

Показатели, характеризующие изменение белков . и лилидов, анализировали общепринятыми методами по ГОСТу 7636-85, за исключением методики экстракции жира, которая была нами модифицирована и аттестована во ВНШМСе.

Реологические показатели определяли на реометре фирмы «Fudoh Kogyo СО,, LTD» (Япония), цветность - на фотоэлектрическом колориметре фирмы «Minolta» (Япония).

Общую протео логическую активность растворимых белков икры лососевых рыб определяли ПО методу Аксона (Anson, 1939).

Фракционный состав липидов исследовали методом высокоэффективной тонкослойной хроматографии - ВЭТСХ (Кейтс М.. 1975; Christie^ 1982).

ЖирнокислотныЙ состав анализировали на газовом хроматографе фирмы (iShimadzu 16А» (Кейтс М., 1975), Аминокислотный состав белков определяли на аминоанализаторе ААА-835 «Hitachi» (Stein, 1953; Stein, Moore, 1954). Количественное определение жирорастворимых витаминов проводили на жидкостном хроматографе фирмы «Shimadzu LC-6A»,

Результаты исследований обрабатывали с применением метода математической статистики (Ляликов, 1974). Эксперименты проводили в трех-пятикратных повторностях. Математическую обработку экспериментального материала проводили на уровне обычных требований надежности с вероятностью Р=0,95.

В главе 3 приведены результаты комплексных микробиологических, органолептических и физико-химических исследований по выбору и

ЇО

обоснованию температурно-временных режимов пастеризации икры лососевых рыб.

На основании анализа литературных данных для проведения дальнейших исследований были выбраны следующие режимы пастеризации: I - 55°С 60 минут, II - <50°С 30 мин, Ш - 60°С 60 мин, IV - 60аС 90 мин к V- 65"С 60 мин.

8 результате модельных экспериментов по инокуляции икры горбуши и нерки микроорганизмами (бактерии £, со11 - музейный штамм ВКМ-125 к дрожжи, выделенные из лососевой икры) с последующей пастеризацией было установлено, что при воздействии температуры от 55 до 653С и времени пастеризации от 30 до 90 минут бактерии группы кишечной палочки погибали (табл.1).

Таблица!

Микробиологические показатели ин окулирован ной икры после пастеризации

Контролируемые микроорганизмы Количеств мик;>о."'РГ2н>пмов, кг-'І г икры

Фонов« содержание Внесено Режимы пастеризации

1 1 1! ( Ш ( IV | V

Икра торбуцін

Дрожжи 1x10і 1x10' и.о. И.О. I н о «о.

В. соїі - їх 10і и.о. н.о. Н1\ | Н О и.о.

Игра нерке

Дроягжи ЫО1 1X10і и.о. и.о. и.о. и.о. но.

В. соіі - 4x10' и.о. и.о. ».О. и.о. и.о.

Из таблицы 1 видно, что дрожжи, внесенное количество которых в 1000 раз превышало нормируемое значение для икры лососевых рыб (300 КОЕ/г), также не выдержали установленных те мп ерату рно-временных режимов и погибли.

Результаты исследований влияния пастеризации на регламентируемые СанПиН микробиологические показатели икры лососевых рыб различных сроков хранения и различной степени обсемененности (табл.2) свидетельствуют о том, что все выбранные режимы пастеризации приводят к гибели бактерий ГКП, подавляют жизнедеятельность дрожжей и способствуют уменьшению общей обсемененности в 1 г икры до единичных клеток.

При этом не было выявлено заметного влияния режимов пастеризации, оказавших бактериостатический эффект, на органолептические и физнко-

химические показатели икры, такие как цвет, прочность оболочек, буферная емкость, титруемая и активная кислотность.

Таблица 2

Общее количество микроорганизмов в образцах икры до и после пастеризации

Контролируемые микроорганизмы До пастеризации Режимы пастеризация

1 | 11 | II! і IV і V

Икра горбуши

КМАФАкМ,КОЕ/г 1x10" <1x10' <шо' <1x10' <1x10' <1x10*

БГКП, кп/1 г и.о. н.о. и.о. но. и.о. и.о.

Дрожжи, КОЕУг и.о. и.о. и.о. и.о. и.о. и.о.

Икра кижуча

КМАФАкМ,КОЕ/г ІхІО1 <и*іо' <1x10' гіхіо' <1х!0' <1x10'

БГКП, (01/1 г и.о. но н.о. и.о. и.о. и.о.

Дрожжи, ШЕ/г їх 10' и.о. н.о. и.о. и.о. и.о.

Икра нерки

КМ АФАнМ, КОЕ/Г 7,6« 10* -:1x10і <15хЮг <)х!0' <1хЮ' <1x10'

БГКП, кл/1 г и.о. и.о. и.о. и.о. и.о. и.о.

Дрожжи, КОЕ/г АхНУ и.о. и.о. и.о. и.о. н.о.

Икра кеты

КМ АФАнМ,КОЕ/г 1x10* <1х]0г <1*101 <1*10' <1хЮ'

БГКП, кл/1 г обнаружены н.о н.о. и.о. но. н.о.

Дрожжи, КОЕ/г 7x10* и.о. и.о. и.о. и.о. и.о.

Установлено, что пастеризация способствует незначительному гидролизу

белков с образованием небелкового азота и азота летучих оснований и расщеплению липидов с образованием свободных жирных кислот. Гидролиз белков и липидов усиливается с повышением температуры и увеличением времени прогревания. Присутствие консервантов тормозит гидролиз белков и липидов.

Анализ результатов исследований по изучению воздействия режимов пастеризации на качество икры лососевых рыб позволяет считать наиболее предпочтительным III режим - пастеризация при 60°С в течение 60 минут.

В главе 4 научно обоснован рациональный режим пастеризации икры лососевых рыб.

В результате исследований динамики изменения микробиальной обсемененности икры в процессе хранения (табл.3) установлено, что пастеризация обеспечивает микробиальную безопасность икры при хранении в течение 10 мес. независимо от вида икры и выбранного режима.

Однако следует отметить, что в икре, пастеризованной в условиях I и II режимов (55°С 60 мин и 60°С 30 мин), в процессе хранения наблюдается

тенденция к увеличению общей обсемененности, что, по-видимому, связано с наличием отдельных форм остаточных споровых микробов. В икре, пастеризованной при 60°С в течение 60 (III) и 90 мин (IV) и 65°С в течение 60 мин (V), микробиальная обсемененность стабильна на протяжении всего срока хранения.

Таблица 3

Изменение микробиальной обсемененности (КМАФАнМ) икры лососевых рыб в процессе хранения, КОЕ в 1.0 г икры

Режимы пастеризации Сроки хранения

1 сутки Змее. | 4 мес. | 6мгс, | 7 мес. | 8мес, | 9 мес.

Ик! 1а горбуши без консервантов

I <1x10' <15x10' «1Х101 <1х101 <1x10г <3x10" <5х10г

11 <1x10' <15x10' <1хЮ1 <1x10" <1 х 10г <3x10* <6*102

111 <!,5х101 <1.ч 10' <1x10' <15x10' <!*10' <1x10' <15x10'

IV <1хЮ1 <ыо' <1x10' <1x10' <1x10' < 1 х 10' <15x10'

V <1х!0' <1x10' <15x10' <1x10' <1x10' <1х10Г <15x10'

Контроль 5x101 >1*10' >1x10' >1x10* >1и101 >1хЮ1

I сутки 2 ы ее. 4 мес. 6 мес. 3 мес. »мес. 10 мес.

Ик ра горбуши с консервантами

1 <1x10' <1x10' ОХ101 сЫО1 <2x10* <4x10'

11 <1*10' <1х(0' <1х10г «1Х101 <1к101 <(х!01 <4*10*

Ш <1x10' <1х10к <1x10' <1x10' <15*10' <15x10'

IV <1x10' <1хЮ1 <13x10' < 1 х 10' <1x10' <1x10' <15*Ю1

V <1x10' <1хЮ' <1x10' <1x10' <15x10' <1хЮ1 <15кЮ1

Контроль 1x10' >1x101 > 1 х 104 >5x10* > 1 х 10' >2*101 1Х101

На основании анализа результатов проведенных исследований было установлено, что гидролитическое расщепление белков и липидов икры в процессе ее хранения происходит во всех рассматриваемых образцах как непастеризованной, так и пастеризованной икры без консервантов и с консервантами, но в разной степени.

Показано, что в непастеризованной икре происходит интенсивный распад белков (с увеличением количества небелкового азота в 3 раза и азота летучих оснований - в б раз) и липидов (с накоплением свободных жирных кислот), что подтверждается возрастанием значения кислотного числа к концу хранения до 30 мг КОН на 1 г жира (рис.2,3,4).

Сопоставив динамику изменений показателей качества пастеризованной икры, можно констатировать, что наименьшее гидролитическое расщепление белков и липидов и самые низкие значения исследуемых показателей

(небелковый азот - 0.34 и 0.31%, АЛО - 27.7 и 18.9 мг% и кислотное число -11.4 и 10.1 мг КОН/Іг жира соответственно в икре без консервантов и с консервантами) к концу хранения характерны для икры, пастеризованной при температуре 60°С в течение 60 мин (Ш режим).

І.0 і

02468 111 0 14 б <10 ЬЯеслии Мссжи

Рис.2. Динамика изменения содержания небелкового алота в икре кеты без консервантов (А) и с консервантами (Б) при храпении.

Следует отметить, что выявленная нами зависимость увеличения буферной емкости и общей кислотности от условий пастеризации наблюдалась во всех образцах икры лососевых рыб при хранении. Значение рН пастеризованной по разным режимам икры составляло в среднем 6.4 и в процессе хранения незначительно уменьшалось.

(о - - •-1

Месяцы Меся им

Рнс.З. Дннамнка юыененля содержания аюта летучих оснований в икре кеты без консервантов (Л) и с консервантами (Б) при хранении.

На основании результатов исследований пастеризованной икры при

хранении была выявлена корреляция между изменениями физико-химических

показателей качества икры и ор панолептнч ее кой оценкой ее независимо от наличия консервантов. Установлено, что оптимальным режимом пастеризации, обеспечивающим микробнальную безопасность готовой продукции и стабильность ее качества, является III режим — пастеризация при температуре 60°С в течение 60 минут.

Месяцы . Месяцы

Рис.4. Динамика изменения кислотного числа лилндов в икре кеты без консервантов (А) и с консервантами (Б) при хранении.

В процессе хранения непастеризованной икры рыб, в том числе лососевых, происходят изменения, обусловленные не только микробиологическими и окислительным» процессами, но и ферментативными, которые приводят к ухудшению ее качества.

Л>

.5

5

э л :о |

| ю

I1 о -

о

Зависимость активности протеин аз от рН и рН-стабильность протекназ икры лососевых рыб (1,3 - гемоглобин; 2,4 - к глени)

2 ■< ! 10 И ри

Рис.5.

І а

ї І

І Н

40 10 0 Тсчлсрет^рі, *С

Рис.б. Зависимость активности протеин« от температуры (1) и термостабильность протеин аз (2) лососевой икры

„ її і "

а і« -г

' -і і !

^ є-

ї г

г

і

Рис,7. рН-лрофнль протешш пастеризовані гой (1,Э) и і іепастерию ванной (3,4) лососевой ігкри (1,3 - гемоглобин; 2,4 - казеин)

Результаты исследований активности протеолнтических ферментов в широком диапазоне рН — от 2,0 до 10.6 — показали, что наибольшая активность ферментов лососевой икры обусловлена протенназами, активными в кислой

зоне с оптимумом действия при рН 3.6 (от 3,5 до 4,2) (рис,5). Протеиназы с оптимумом действия в щелочной области рН (8.4-) 0.б) отсутствуют.

Наибольшая активность протеиназ обнаружена в диапазоне температур 3337°С с оптимумом при 35°С (рис.б).Протеолшическая активность в икре лососевых рыб в основном связана с присутствием протеиназ типа катепсина Д. После пастеризации икры при 60°С в течение 60 минут активность протеиназ не удалось обнаружить (рис.7).

Исследования позволили установить, что в икре лососевых рыб отсутствуют металл о протеин азы и сериновые протеиназы и присутствуют цисле »новые протеиназы.

На основании проведенных исследований была разработана технология изготовления пастеризованной икры лососевых рыб, включающая основные операции: перефасовка и укупоривание, пастеризация, охлаждение и сортировка банок, маркировка, хранение,'Технологическая схема представлена на рисунке 8.

В главе 5 представлены результаты исследования влияния рационального режима пастеризации на показатели пищевой ценности икры лососевых рыб: аминокислотный состав белков, фракционный и жир но кислотный состав липидов, жирорастворимые витамины.

Результаты исследования аминокислотного состава белков икры лососевых рыб показали, что они содержат 7 незаменимых аминокислот: лейцин, изолейции, валнн, метноиин, лизин, фенилаланин и треонин, суммарное количество которых колеблется от 41.5 г до 46.4 г, что составляет более 45% от суммы всех аминокислот.

Отмечено высокое содержание (в % к белку) таких аминокислот как лейцин - 8,02-9.85, валин - 5.65-7.78, лизин - 7,06-7.94, фенилаланин - 7.327,94 и треошш — 5,01-6.63, Количество изолейцина в среднем составляет 5.7%. Доля мегиоинна в белке всех образцов икры лососевых рыб колеблется в пределах от 1,66 до 2.12%.

Скор незаменимых аминокислот, за исключением метноннна, значительно превышает 100%, что свидетельствует о высокой биологической ценности икры.

Пастеризация при температуре 60°С 60 минут -

Рнс.8. Технологическая схема производства пастеризованной икры лососевых рыб

После пастеризации в аминокислотном составе белков икры лососевых рыб практически не отмечено изменений. Некоторые колебания в содержании индивидуальных незаменимых аминокислот происходят без заметной тенденции к снижению, что характеризует стабильность аминокислотного состава белков икры лососевых рыб после пастеризации независимо от наличия консервантов.

Анализ результатов исследований аминокислотного состава непастеризованной и , пастеризованной икры в процессе хранения, представленных в таблице 4, позволил выявить заметное снижение количества незаменимых аминокислот белков (в среднем на 30%) в непастеризованной икре на фоне незначительного изменения их в пастеризованной. Скор всех незаменимых аминокислот, кроме метионина, к концу хранения оставался выше 100%.

Отмечено, что присутствие консервантов сдерживает изменения, происходящие в белках в процессе хранения, однако не сохраняет в полном объеме биологическую н пищевую ценность продукта. Пастеризация оказывает более выраженный стабилизирующий эффект на аминокислотный состав белков икры, чем наличие в икре консервантов.

Таблица 4

Динамика изменения содержания незаменимых аминокислот (А) и значений аминокислотного скора (Б) белков икры кижуча без консервантов в процессе

хранения

Аминокислоты Шкала ФАО Сроки хранения, месяиы

1 4 6 2 6 Ш

1 2 А в А Б А Е А Б А Б А Е

Непастеризованная Пастеризованная

Л«йиян 6.6 ¡00 9.47 143,3 8.13 1233 7.54 114.2 9.70 147.0 9,68 146.7 9,61 145.6

Иаокейцин 2.3 100 5.41 198.2 4.07 145.4 362 129,3 3,54 197.8 3.32 190,0 5.25 137.5

Валнн 3,3 100 6.45 184.3 3.64 161.1 3.73 107,1 6,93 198.6 6.91 197,4 6.83 196.6

Метданин 2 .4 100 163 65,2 1.44 37.6 1.06 42,4 1.79 71.6 1.73 70.0 1,69 67,6

Лизин i,! 100 7,34 126,6 6.60 U3.Í 6,17 106.4 7.57 130.5 7.31 129.5 7,45 123,4

Фенилалаиии 6.3 100 7.03 111.6 5.44 36.3 3,98 63,2 7,43 HÍ.7 7.49 118.9 7.33 116.3

Треонни 3,4 100 6.08 173.3 5.31 171.3 4,47 131.3 6.33 193,5 6.30 191.2 6.41 133.5

Сумку

незаменимых 47.J 40.3 35.0 47.3 46.8 46.3

аминокислот

Известно, что лип иды, как н белки, являются незаменимыми компонентами пищи. В составе общих липидов икры лососевых рыб идентифицированы фосфолипиды, MOHO-, ди- и триглицернды, стерины, свободные жирные кислоты и эфиры стеринов. Основная фракция представлена триглицерндами, содержание которых в образцах икры как непастеризованной, так и пастеризованной колеблется от S0.7 (икра кеты и нерки) до £7.0-89.0% (икра горбуши и кижуча) независимо от наличия консервантов. Доля

трнглицеридов в литшдах ¡йсры лососевых рыб существенно выше, чем у большинства рыб.

too Тригднкернди

„М—м—,

if i і

й I ЇЗ І

50 40■

г

• Пастеризованная икра L О Нелштсрнэдваины икре

0 2 4 6 » 10 11 Малой

4 Пастер га о»ан кьд икра О Непастеризованная и*р» О

* 30-

5 о

1 и> n >

з u

10 - S о

8 О

о "*8

О 3 4 6 S 10 12 Мемиы

Мздюгдкцернод

*

о. ->

в -

ДнГЙИЦерИду

10 і "Лфиры riipKHCij

О г і 6 К їй 11 Месяци

Рис.9. Динамика изменения фракционного состава нейтральних липндов икры лососевых рыб при хранении

В результате исследований установлено, что процесс пастеризации не влияет на фракционный состав общих и фосфолилидов икры лососевых рыб. Пищевая ценность липидов после пастеризации полностью сохраняется.

Динамика изменений в процессе хранения фракционного состава нейтральных липидов не пастеризо ванной н пастеризованной икры представлена на рисунке 9, фосфолипидов - в таблице 5.

Таблица 5

Динамика изменения фракционного состава фосфолипидов икры кижуча без консервантов, % от суммы фосфолипидов

Наименование фрахикЯ СрОКИ XpSMHMÍ. MtCKUK

s I 2 4 6 S 10 s Ь 2 4 6 s 10

Нсиастерилоь'оннз* Пзс-гсризованиач

Лнзофосфягндилхолнн 0.1 1.3 J.O 4,1 5.2 6.1 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0!

Фосфаткдилхолик 84.2 32.4 79 .í 76.3 73-І 70.5 83.» 83.6 83.1 І2.5 81.7 80.4

Фотфпидилннозитол 2,5 2J 2.6 2,5 2.» 3,0 3.5 2,5 2,4 2.6 2,6 2.7

Фосфггндилглниерои 4.1 5.1 50 5.1 5.3 5.2 4.S 4.9 4.Ї 4.8 4.9 5,0

Ф«фатнлнлзтаиаввмик 7.7 7.0 62 5.4 4.5 3J S5 8,2 3,2 9.1 7.9 7.7

Люофосфетшилэтаноламин . - 0.3 1.9 3,1 4.5 - • - - . .

Кардгїшінлнн 0.4 0.« 0.5 0.6 0.4 0.5 0,3 0,4 0.3 0.3 0.4 0.5

Фосфатна* кислота • - 0.1 0,3 0.5 0,7 - - * - • •

В результате исследований установлено, что в непастеризованной икре в процессе хранения наблюдается стойкая тенденция гидролитического распада триглицеридов к фосфолипидов с интенсивным накоплением продуктов распада: моно- и диглицеридов, свободных жирных кислот, эфиров стерн нов, лизопроизводных фосфолипидов, фосфатидиой кислоты, что приводит к значительному ухудшению качества икры - появляется запах окислившегося жира, во вкусе ощущается горечь.

Фракционный состав общих н фосфолипидов пастеризованной икры лососевых рыб в процессе хранения остается практически стабильным на протяжении всего срока хранения. В определенной степени это может быть связано с инактивацией липаз и фосфатаз, которая происходит под воздействием температуры 60°С.

Пищевая ценность липидов икры определяется не только фракционным, но и жирнокислотным составом. В липндах икры лососевых рыб идентифицировано более 45-ти жирных кислот.

РнсЮ.Динамика изменения жнрнокнслотного состава липидов непастеризованной (А) н пастеризованной (Б) икры лососевых рыб без консервантов лрн хранении, % от суммы жирных кислот

1 - общие липиды; 2 - нейтральные липиды; 3 - фосфолнпнды;

Установлен высокий уровень поли не насыщенных жирных кислот в составе липидов рассматриваемых образцов икры лососевых рыб, в том числе

эйкозапентаеновой - от 11% - у икры нерки до 18% - у икры горбуши и докозагексаеновой — от 1,6% - у икры горбуши до 23% - у икры кижуча.

В составе жирных кислот отмечено присутствие эссенциальньїх -незаменимых жирных кислот: линолевой, линоленовой и арахидоновой.

Отсутствие изменений в жирнокислотном составе после пастеризации коррелируете« с незначительными изменениями значений кислотного, йодного чисел и содержания оксикислот. Все это говорит в пользу того, что выбранный режим пастеризации (60°С 60 мин) не только обеспечивает микробнаяьную безопасность икры, но и стабилизирует гидролитические изменения как белков, так и ли пи до в.

Анализ жир но кислотного состава липидов пастеризованной икры свидетельствует о том, что в процессе ее хранения изменения в жирнокислотном составе общих, нейтральных и фосфолипидов незначительны, что подтверждает эффективность воздействия пастеризации.

В результате исследования аминокислотного состава белков, фракционного и жирнокислотного состава липидов пастеризованной икры установлено, что пищевая ценность икры после пастеризации и в процессе ее хранения полностью сохраняется.

Результаты исследований показывают, что на фоне относительной стабильности жирнокислотного состава общих и фосфолипидов непастеризованной икры лососевых рыб в процессе хранения в нейтральных лиридах отмечается значительное уменьшение количества полиненасыщенных жирных кислот (рис.10).

В процессе хранения непастеризованной икры отмечено значительное уменьшение количества жирорастворимых витаминов. Содержание витамина А через 10 мес. хранения уменьшается в среднем на 27%, витамина Д - от 27 до 40%, витамина Е -в среднем на 21%. В то же время в пастеризованной икре содержание жирорастворимых витаминов к концу хранения практически не меняется, что в определенной степени свидетельствует о стабильности липидов икры.

вывода

1. Обоснована и разработана технология пастеризованной икры лососевых рыб, позволяющая сохранить качество и обеспечить микробнальиую безопасность баночной и бочковой икры с консервантами в течение 12-ти мес., а также увеличить сроки хранения икры без консервантов с 4-х до 11 мес. - баночной и с 2-х до 9-ти мес. - бочковой,

2. Установлен рациональный режим пастеризации икры лососевых рыб: прогревание при температуре 60°С в течение 60 минут (время собственно пастеризации), сохраняющий органолептические показатели (внешний вид, цвет, консистенцию, запах, вкус, прочность оболочек), обеспечивающий микроб иальнуго безопасность, стабильность белков и липидов пастеризованной икры и подавляющий активность протеолитнческих ферментов. Режим пастеризации подтвержден приоритетной справкой на

выдачу патента (заяв. № 2002133085 от 12.12.2002).

■

3. Изучена зависимость активности и стабильности протеиназ икры лососевых рыб от величины рН и температуры. Определено, что наибольшая активность обусловлена протеиназами, активными в кислой зоне рН с оптимумом действия при рН 3,6. Установлено, что разработанный режим пастеризации обеспечивает полную инактивацию протеиназ икры лососевых рыб.

4. Установлено, что пастеризация икры лососевых рыб предотвращает гидролитические процессы распада триглицеридов и фосфолипидов, несмотря на их высокую не насыщенность. Разработанный режим пастеризации стабилизирует жирнокислотаый состав нейтральных и полярных липидов, сохраняя полиненасыщенные и биологически активные кислоты в процессе хранения.

5. Процесс пастеризации сдерживает гидролиз белков, а также гидролитические и окислительные процессы липидов в большей степени, чем применяемые для сохранения качества икры консерванты.

6. Установлено, что в непастеризованной икре при хранении происходят гидролитические процессы в белках, о чем свидетельствует увеличение

буферной емкости в 5, общей кислотности- в 2, содержания небелкового азота - в 3, азота летучих оснований - в 6 раз, а также гидролитические и окислительные процессы в липидах, что подтверждается возрастанием кислотного числа (с 9 до 50 мг КОН на I г жира), содержания оксикислот (с 0,4 до 2,9%) и уменьшением Йодного числа (с 199,4 до 191,2% йода) по сравнению с исходным уровнем.

7. В нейтральных липидах непастеризованной икры выявлена тенденция к уменьшению в процессе хранения содержания триглицеридов (на 40-42%) с накоплением продуктов распада моно- и диглицеридов (в среднем на 40%), стерннов (на 55%), эфиров стеринов (на 50%) и свободных жирных кислот {в среднем на 70%).

8. В составе фосфолипндов икры лососевых рыб идентифицированы следующие фракции: фосфатидилхолин (74-84%), фосфатидилглицерол (4.8-6.0%), фосфатид ил инозитол (1.6-2.5%), фосфатидил этанол амин (7.714.6%) и кардиолипин (0.4-2.5%). Гидролитическое расщепление фосфолипидов непастеризованной икры сопровождается появлением лизопроизводных (до 7.0%) и фосфатидной кислоты (до 1.2%), которая определяет глубину гидролиза. В фосфолипидах гидролитические изменения выражены в меньшей степени, чем в триглицеридах.

9. Показано, что жирн'окислотный состав нейтральных ли пило в непастеризованной икры лососевых рыб подвергается наибольшим изменениям' по сравнению с фосфолипидами: на фоне снижения суммы поли ненасыщенных жирных кислот на 48% сумма насыщенных и мононенасыщенных кислот увеличивается на 23 и 25% соответственно, при этом уменьшается сумма биологически активных кислот - более, чем на 50%.

10. Установлено, что рациональный режим пастеризации не влияет на содержание жирорастворимых витаминов в икре лососевых рыб А, Д и Е и препятствует их разрушению в процессе хранения.

11. Разработана и утверждена нормативная документация на пастеризованную икру ТУ 9264-140-00472124-03 «Икра зернистая лососевых рыб

пастеризованная» и к Технологическая инструкция, прошедшая

производственную проверку на рыбообрабатывающих предприятиях ООО

«Ситек» и ООО «Техрыбцентр».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ

ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Гершанович А.Д., Пименова Т.В., Рубцова Т.Е. Обмен липидов у севрюги и стерляди в раннем онтогенезе // Вопросы ихтиологии. - 1989. - Т. 29. - Вып. 4. - С. 644-649.

2. Рубцова Т.Е. Исследование влияния пастеризации на окислительные процессы лососевой икры // Тезисы докладов Научно-практической конференции «Перспективы развития рыбохозяйственного комплекса России-XXI век», Москва, 2002. С. 124,

3. Копыленко Л.Р., Рубцова Т.Е. Влияние пастеризации на активность протеиназ икры лососевых рыб // Материалы III съезда Биохимического общества. С.-Петербург, 2002 С. 89.

4. Рубцова Т.Е. Исследование жирнокислотного и фракционного состава липидов пастеризованной икры лососевых рыб // Материалы III съезда Биохимического общества, С.-Петербург, 2002. С.124.

5. Копыленко Л.Р., Рубцова Т.Е. Протеиназы икры лососевых рыб // Прикладная микробиология и биохимия, 2004, — 7 с,

6. Рубцова Т.Е. Влияние пастеризации на качество икры лососевых рыб // Пищевая промышленность / Хранение и переработка сельхозсырья, 2003. - № 5

7. Рубцова Т.Е. Влияние методов экстракции липидов на показатели качества икры лососевых видов рыб // Тезисы докладов Научно-практической конференции «Водные биоресурсы России: решение проблем их изучения и рационального использования». - Москва, 2003. -С. 184-186.

8. Рубцова Т.Е. Динамика изменений жирнокислотного и фракционного состава липидов икры лососевых рыб после пастеризации // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Производство

рыбных продуктов: проблемы, новые технологии, качество». -Калининград, 2003.-С, 180-184. 9. Рубцова Т.Е. Сравнительная оценка методов экстракции липидов из гидробионтов К Сб. научн. трудов «Нетрадиционные природные рессурсы, инновационные технологии и продукты», 2004. - 5с, Ю.Сьггова М.В., Абрамова Л.С., Копыленко Л.Р., Кириченко С.Г., Рубцова Т.Е., Митешова Т.С., Полуякгов В.Ф. Информационные сведения о пищевой и энергетической ценности гидробионтов и продуктов, вырабатываемых из них для нанесения на потребительскую упаковку. -М: ВНИРО, 2002.-68 с.

Обьем ¿5 п.л. Тираж /00 экз.

Подп. в печать

ВНИРО, 107140, Москва, В. Красносельская, 17

Заказ 5