Аннотация

В статье приведены сведения о результатах экспериментальных данных исследований химического состава, органолептических и санитарно-безопасных показателей опытных образцов натуральных структурообразователей из кожи рыб. Установлен срок хранения полученных структурообразователей. Результаты исследования продемонстрировали, что структурообразователи из кожи рыб обладают высокими качественными показателями.

Ключевые слова

Кожа рыб, натуральный структурообразователь, органолептические оценки, химический состав, показатель безопасности, микробиологические показатели, срок хранения

ВВЕДЕНИЕ

Введение Созданиеновыхпищевыхпродуктов, потреблениекоторыхсможетблаготворнодействоватьнаорганизмиздоровьечеловека, являетсяважнейшейсоставляющейконцепцииздоровогопитаниянаселения планеты. Ухудшениеэкологическойобстановкивовсеммиреисвязанныйсэтимвысокийуровеньзагрязненностипродуктовпитаниярадионуклидами, токсичнымихимическимисоединениями, биологическимиагентами, микроорганизмами, афлатоксинамиспособствуютнарастаниюнегативныхтенденцийвсостоянииздоровьянаселения. Всвязисэтимразработкатехнологийновыхпищевыхпродуктов, способныхповышатьустойчивостьорганизмачеловекакнегативномувоздействиюокружающейсреды,в настоящее время являетсяактуальной. Крометого, огромноезначениеприобретаеттакаяпроблема, какповышениекачестваибезопасностипродуктовпитания. Одним из важных показателей качествапродукцииявляетсяконсистенция. Дляприданияпищевымпродуктамтребуемойструктурывнихвносятдобавкибелковойилиуглеводнойприроды. Ввыборепищевыхдобавокиингредиентовглавнымявляетсяиспользованиевеществприродногоназначения, влияющихнафункционально-техноло-гическиесвойствасырья. Внастоящеевремявбиотехнологииитехнологиипищевыхпродуктовширокоиспользуютструктурообразователи, обладающиевысокой биологическойактивностью. Ктаковымвеществам относятсянатуральные структурообразователи - биополимеры белковойприроды, обладающиесвойствамикомплексообразованияиполучаемыеизколлагенсодержащего сырья,в частности из вторичного рыбного сырья. В условиях дефицита сырья новым направлением в технологии изготовления продуктов из гидробионтов является переработка малорентабельных видов рыб и утилизация отходов их разделки. Эффективное использование вторичных ресурсов - одно из условий экологически безопасного развития экономики для любого государства. Вместе с тем заметим, что в бизнесе мультинациональные корпорации, владеющие компаниями-производителями продукции из вторичного сырья и отходов, представляют собой идеальный тандем. В Россиитакой подход к организации бизнеса пока находится в зачаточном виде. Большую долю отходов промысловых рыб в основном составляет кожа, которую в реальных условиях деятельности рыбоперерабатывающих предприятий преимущественно направляли на производство кормовой муки. Кожа рыб относится к коллагенсодержащему сырью, перспективномудляполучения натурального структурообразователя, имеющего широкий спектр использования в пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства. Желатин, получаемый при переработке коллагенсодержащего сырья, представляет собой гидролизированный раствор коллагена. Он обладает рядом особенностей и является уникальным веществом, которое имеет уникальный химический и аминокислотный состав, специфичные физико-химические характеристики и функционально-технологические свойства. Поэтому желатин широко применяется в пищевой промышленности, медицине, косметологии и других отраслях народного хозяйства [1-3]. Для решения данной задачи научным коллективом кафедры «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания» Астраханского государственного технического университета разработана технология получения натурального структурообразователя из кожи рыб Волго-Каспийского бассейна. Целью настоящей работы являлось изучение качественных показателей опытных образцов натурального структурообразователя из кожи щуки Волго-Каспийского бассейна. Поставленная цель определила решение задач: - изучение органолептических показателей опытных образцов структурообразователя; -исследование химического состава опытных образцов структурообразователя; -анализ показателей безопасности опытных образцов структурообразователя; -рассмотрение микробиологических показателей опытных образцов структурообразователя; установление срока хранения полученных структурообразователей. Объекты и методы исследований В качестве объекта исследования были исполь-зованы натуральные структурообразователи, полу-ченные из кожи щуки. Кожу зачищали от остатков мышечной ткани, промывали, отжимали, замора-живали и хранили при температуре не выше минус 18 °C не более 6 месяцев. При получении структурообразователя подготовленную мороженую кожу после хранения размораживали на воздухе при температуре окружающей среды, затем промывали однократно водопроводной водой с температурой не выше 20 °C и ополаскивали анолитом ЭХА-раствора с рН 4. Далее проводили двухкратную варку с использованием анолита ЭХА-раствора с рН 2-2,5. После варки бульоны декантировали, смешивали, фильтровали, упаривали до содержания сухих веществ 15-20 % и обезвоживали [4-6]. Данная обработка обеспечила паразитарную чистоту структурообразователей. По экспериментально установленным рациональ-ным режимам получения натуральных структуро-образователей из кожи рыб с использованием ЭХА-раствора и различных способов сушки в лаборатор-ных условиях были наработаны следующие опытные партии структурообразователей: НРКС-С-Щ- натуральный структурообразо-ватель, полученный из кожи щуки с применением анолита ЭХА-раствора и сушки в состояниистудня. НРКС-П-Щ - натуральный структурообразо-ватель, полученный из кожи щуки с применением анолита ЭХА-раствора и сушки во вспененном состоянии там же. Органолептические показатели и химический состав структурообразователя определяли стандартным методом по ГОСТ 11293-89[7]. Определение содержания тяжелых металлов осуществляли атомно-абсорбционным методом. Подготовку проб к атомно-абсорбционному анализу проводили методом кислотной минерализации в соответствии с ГОСТ 26929-94.Содержание металлов определяли на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-21» с ламповой турелью [8, 9]. Содержание кадмия - по ГОСТ 26933-86, мышьяка - по ГОСТ 26930-86, ртути - по ГОСТ 26927-86, свинца - по ГОСТ 26932-86. Содержание хлорорганических пестицидов определялось методом газовой хроматографии на хроматографе, ГХЦГ-МР23-03/12-402, п.1; ДДТ и метаболиты МЗ СССР 11.07.90. Микробиологические исследования проводили согласно существующим ГОСТам и инструкциям [10-12]. Результаты и их обсуждения Показатели качества сухих натуральных струк-турообразователей из кожи щуки Волго-Каспийского бассейна представлены в табл. 1, из которой установ-лено, что полученные структурообразователи НРКС-С-Щ, НРКС-П-Щ имеют близкие органолеп-тические показатели. Таблица 1 Показатели качества опытных образцов структурообразователей Наименование показателяОпытные образцы структурообразователейНорма для пищевого желатина [7] НРКС-С-ЩНРКС-П-Щ Внешний вид Прозрачные пластинки, порошокОднородная порошко-образная массаГранулы, крупинки, пластинки, порошок ЦветСлегка желтоватыйБесцветныйОт светло-желтого до желтого Запах и вкусПресный, без постороннего запаха и привкусаПресный, без постороннего запаха и привкусаПресный, без постороннего запаха и привкуса Посторонние примесиНе обнаруженыНе обнаруженыНе допускается Размер частиц, мм3-51-2Не более 10 Массовая доля мелких частиц,%10Не обнаруженыНе более 30 Все органолептические показатели исследуемых образцов структурообразователей соответствуют техническим требованиям стандарта на пищевой желатин (ГОСТ 11293-89). Технологические решения получения натураль-ных структурообразователей с применением сушки во вспененном состоянии оказали влияние на их цвет, которые являются бесцветными (образец НРКС-П-Щ). Данный результат обусловливает цвет образующейся пены после взбивания. Полученный структурообразователь при сушке в состоянии студняявляется в виде прозрачных пластинок с слегка желтоватым цветом (образец НРКС-С-Щ). Размер частиц при сушке во вспененном состоянии меньше, чем при сушке в состояниистудня. Это, по видимому, связано с тем, что после сушки сухой продукт легко дробитсяи является однородной порошкообразной массой. Готовый продукт после сушки в состоянии студняразмельчается в дробилках до размера 3-5 мм. Результаты исследования химического состава исследуемых структурообразователей представлены в табл. 2. Анализ приведенных данных показывает, что полученные структурообразователи по разработан-ной технологии отличаются высоким содержанием белка, варьирующим от 87,1 до 89,9 %, и низким содержанием минеральных веществ, достигающим1,1 %. Низкая массовая доля минеральных вещест готовой продукции объясняется, что ополаскивание и варка сырья с использованием анолита ЭХА-раствора приводят к частичному удалению тяжелых металлов и минеральных солей из реакционной смеси [5, 6, 13-16]. Таблица 2 Химический состав опытных образцов структурообразователей Наимено-вание продуктаМассовая доля, %Энергети-ческая ценность, ккал/100 г ВлагиБелкаЖираМин. вещ-в НРКС-С-Щ11,0±0,587,1±0,410,4±0,051,1±0,13362,47 НРКС-П-Щ8,3±0,589,9±0,650,3±0,051,1±0,14373,02 При этом следует отметить, чтоструктуро-образователь, полученный при сушке во вспененном состоянии, имеет низкую влажность. Это, по видимо-му, связано с тем, что при сушке во вспененном состоянии влага легко удаляется из пенослоя. Валовая энергия опытных образцов структуро-образователей НРКС-С-Щ, НРКС-П-Щ имеет близкие значения и составляет от 362,47 до 373,02 ккал/100 г. Результаты токсикологической оценки получен-ных структурообразователей из кожи щуки Волго-Каспийского бассейна по предлагаемой технологии представлены в табл. 3. Таблица 3 Показатели безопасности опытных образцов структурообразователей Показатели качестваДопустимые уровни, не более [17]Фактическое значение, мг/кг НРКС-С-ЩНРКС-П-Щ мг/кгТоксичные элементы Свинец2,00,400,35 Мышьяк1,0< 0,01< 0,01 Ртуть0,050,0380,023 Кадмий0,1< 0,01< 0,01 мг/кгПестициды ГХЦГ0,10,0050,004 ДДТ и метаб.0,1< 0,002< 0,002 бк/кгРадионуклиды Цезий-137160< 7,3< 6,5 Стронций-9080< 47,7<44,8 Исследование полученных структурообразо-вателей из кожи щуки Волго-Каспийского бассейна на содержание токсичных элементов показало, что содержание токсичных элементов в них ниже допустимых уровней по СанПиН для желирующих веществ. Содержание пестицидов и радионуклидов в изучаемых образцах незначительно и находится в пределах значений обнаружения. Безопасность потребления полученных струк-турообразователей из кожи щукитакже подтвержде-на проведенными микробиологическими исследова-ниями (табл. 4). Таблица 4 Микробиологические показатели качества структурообразователей Показатели качестваДопустимые уровни [17]Фактическое значение НРКС-С-ЩНРКС-П-Щ КМАФАнМ, КОЕ/г, неболее1*1056,7*1035*103 БГКП, в 0,01 гНе доп.Отсут.Отсут. Желатинразжижающие бактерии, КОЕ/г, не более1*1021,01,0 Патогенные, в т. ч. сальмонеллы в 25 гНе допускаютсяНе обнаруженыНе обнаружены S. aureus, в 1,0 гНе допускаютсяНе обнаруженыНе обнаружены Плесени и дрожжи, в 0,1 гНе допускаютсяНе обнаруженыНе обнаружены Сульфитредуцирующие клостридии, в 1,0 гНе допускаютсяНе обнаруженыНе обнаружены Проведенные микробиологические исследования показали, что отклонение полученных структуро-образователей из кожи щуки Волго-Каспийского бассейна от допустимых норм для желирующих веществ не наблюдалось. Это, по видимому, связано с тем, что использование анолита ЭХА-раствора при ополаскивании и варке кожи рыб приводит к снижению микробиологической обсемененности сырья. Кроме того, рекомендуемые температурные режимы выделения коллагена в пределах 55-60 °С, поэтому не способствуют развитию вегетативных форм микроорганизмов, в том числе спорогенных (мезофильных микроорганизмов), сушку проводили при температуре менее 20 °С при достаточной чистоте воздуха, что не приводит к значительному повышению количества микроорганизмов из окружа-ющей среды. Таким образом, в результате проведенных микро-биологических и токсикологических исследований полученных структурообразователей было установ-лено, что уровень определяемых в них показателей не превышает величин, регламентируемых норма-тивными документами для желирующих веществ, и поэтому полученные структурообразователи могут быть использованы в производстве пищевых про-дуктов. Ивестно, что оптимальными условиями для хранения пищевого желатина считается температура воздуха не больше 25 оС при относительной влажности не выше 75 %. Продолжительность хранения пищевого желатина составляет 12 месяцев с даты изготовления [7]. Поэтому при установленном условии хранения сухих структурообразователей из кожи щуки Волго-Каспийского бассейна нами рассматривалось изменение микробиологической обсемененности структурообразователей при темпе-ратуре (20±2,0)оС и относительной влажности воздуха (70±5) % в течение 12 месяцев. При этом было проведено изменение количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микро-организмов КМАФАнМ (КОЕ/г) и желатин-разжижающих бактерий КЖРЖБ (КОЕ/г) (рис. 1, 2). Рис. 1. Изменение количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в процессе хранения Рис. 2. Изменение количества желатинразжиражщих бактерий в процессе хранения Согласно представленным данным, существен-ных изменений КМАФАнМ и КЖРЖБ опытных образцов структурообразователей не наблюдалось в последние месяцы хранения. Изменение микробио-логической обсемененности опытных образцов структурообразователей НРКС-С-Щ, НРКС-П-Щ практически не отличались друг от друга и находились в общей тенденции изменения. В течение 12 месяцев с даты изготовления количество КМАФАнМ и КЖРЖБ (КОЕ/г) было меньше установленных норм для желирующих веществ (СанПиН 2.3.2.1078-01) (1*105 и 1*102 КОЕ/г для КМАФАнМ и КЖРЖБ соответственно). Бактерии группы кишечной палочки (в 0,01 г), патогенные (сальмонеллы) (в 25 г), S. aureus (в 1,0 г), плесени и дрожжи (в 0,1 г), сульфитредуцирующие клостридии (в 1,0 г) не были обнаружены в течение 12 месяцев хранения. Изменение микробиологической обсемененности структурообразователей, полученных по разработан-ным нами технологическим режимам, показывает, что структурообразователи из кожи рыб Волго-Каспийского бассейна НРКС-С-Щ, НРКС-П-Щ могут быть использованы для пищевых целей в течение всего периода хранения. Заключение Таким образом, в ходе исследований были получены следующие результаты. 1. Установлено, что полученные структурообразователи из кожи рыб обладают достаточно высокими органолептическими показателями, соответствующими техническим требованиям стандарта на пищевой желатин. 2. Показано, что полученные структурообразователи содержат белок в большом количестве, в малом количестве жири минеральные вещества. 3. Выявлено, что полученные структурообразователи обладают высокой степенью чистоты, на протяжении всего периода хранения структурообразователей все микробиологические показатели соответствуют требованиям СанПиН. Исходя из того, что коэффициент резерва для нескоропортящихся продуктов составляет 1,15, можно сделать вывод, что срок хранения полученных структурообразователей составляет не более 1 года. В связи с этим становится очевидным, что использование отходов рыбоперерабатывающих предприятийпозволит решить проблему утилизации и рационального использования сырья и получить натуральный структурообразователь, имеющий широкий спектр использования в пищевой промышленности и других отраслях технологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биотехнология морепродуктов: учебник для вузов /Л.С. Байдалининова и др. - М.: Мир, 2006. - 560 с.
2. 1. . Джафаров, А.Ф. Производство желатина / А.Ф. Джафаров. - М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.
3. 1. . Рыбные отходы - ценное сырье / А.Б. Киладзе / МГАВМиБ им. К.И. Скрябина // Рыбное хозяйство. - 2004. - № 3. - С. 58.
4. 1. . Као, Т.Х. Заготовка, хранение, предварительная подготовка кожи рыб для дальнейшего использования / Т.Х. Као, Р.Г. Разумовская // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия рыбного хозяйства. - 2011. - № 1. - С. 116-121.
5. 1. . Као, Т.Х. Рациональное использование отходов переработки рыб Волго-Каспийского бассейна / Т.Х. Као, Р.Г. Разумовская // Материалымежд. НПК «Инновационному развитию АПК - научное обеспечение», посв. 80-летию Пермской гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишников, 18 ноября 2010 г, часть 1. - Пермь: Пермская ГСХА, 2010. - Ч. 1. - С. 205-207.
6. 1. . Као, Т.Х.Разработка оптимальных режимов экстракции коллагена из кожи рыб Волго-Каспийского бассейна / Т.Х. Као, Р.Г. Разумовская // Известия вузов. Пищевая технология. - 2011. - № 1. - С. 36-39.
7. 1. . ГОСТ 11293-89. Желатин. Технические условия. - Введ. 1989-26-12. - М.: Изд-во стандартов, 1989.
8. 1. . ГОСТ 2629-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания. - М.: ИПК издательство стандартов, 1999.
9. 1. . Спектрометр атомно-абсорбционный «Квант - 2А» с ламповой турелью. Руководство по эксплуатации ГИНЖ. 3000000 РЭ. ООО «Кортэк», 2002.
10. 1. . ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. - Введ. 1995-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994.
11. 1. . 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.
12. 1. . Инструкция по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных /МЗ СССР N 5319-91 от 22.02.91.
13. 1. . Бузанова, М.И. Разработка технологии мясопродуктов с использованием многокомпонентных активированных систем и зернобобовой культуры: автореф. … дис. … канд. техн. Наук / М.И. Бузанова. - Ставрополь, 2008. - 24с.
14. 1. . Пат. № 2344171. РоссийскаяФедерация, МПКС12N 9/50. Способполученияферментногопрепаратапротеолитическогодействияизвнутреннихоргановрыб / Р.Г. Разумовская, А.А. Кильмаев; № 2007124883/13; заявл. 02.07.2007; опубл. 20.01.2009; Бюл. № 2.
15. 1. . Пат. № 2344618. РоссийскаяФедерация, МПК A23L 1/328. Способполучениягидролизата / Р.Г. Разумовская, А.А. Кильмаев; № 2007122864/13; заявл. 18.06.2007; опубл. 27.01.2009.
16. 1. . Пат. № 2346574. РоссийскаяФедерация, МПК A23L 1/328. Способполученияаналогазернистойикры / Р.Г. Разумовская, А.А. Кильмаев,В.А. Ильин; № 2007128990/13; заявл. 27.07.2007; опубл.20.02.2009, Бюл. № 5.
17. 1. . СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов, санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. - М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002. -168 с.