Научные основы регулирования жизнедеятельности ферментных систем в тканях гидробионтов
2007-01-01
2008-12-31
Полученные научные и (или) научно-технические результаты:
1) Выделены основные принципы изучения биохимических свойств гидробионтов:
- сохранение нативного состояния объекта;
- подготовка средней пробы не менее чем от 20 особей, постоянство места и метода отбора пробы, ее подготовки и исследования;
- постоянство продолжительности и температуры хранения после асфиксии при проведении сравнительных испытаний;
- учет состояния посмертных изменений.
2) Определены факторы, влияющие на изменения биохимических свойств: сезонность и район вылова; возраст и размерно-массовые характеристики; продолжительность и температура хранения после вылова. Установлено, что ткани гидробионтов - это постоянно меняющаяся живая система, что определяет основные принципы изучения биохимических свойств гидробионтов; выявленные факторы влияют на изменение биохимических свойств и должны учитываться при их изучении.
3) Предложены для рассмотрения методы изучения биохимических свойств:
- физические и технологические (структурно-механические характеристики, влагоудерживающая способность, рН и др.);
- химические и биохимические (обще-химический состав, аминокислотный и жирокислотный состав, фракционный состав, водно-белковый коэффициент, коэффициент свежести, активность тканевых ферментов, активность ферментов внутренностей и др.);
- микробиологические методы (КМАФАнМ, БГКП, стафилококк и др).
4) Выявлены группы биорегуляторов, способных изменять нативную структуру мышечной ткани с целью регулирования процесса созревания и создания созревающих продуктов и пробиотических продуктов. В зависимости от активности ферментной системы (в мк.моль/г.ч) все виды рыб делятся на три группы с высокоактивной ферментной системой - свыше 1, со среднеактивной - до 1 и малоактивной - до 0,3 (Слуцкая, 1997). По способности к созреванию рыбы прибрежного лова можно расположить в следующем порядке (по уменьшению): анчоус япономорский > сельдь тихоокеанская > горбуша > восточносахалинская > горбуша западносахалинская > терпуг > камбала > минтай. Для стимулирования созревания, улучшения вкуса и аромата, размягчения применяют ферментные препараты. Основные проблемы применения: равномерность распределения вносимых протеаз в мышечной ткани, обеспечение оптимальных условий и скорости протеолиза, безвредность ферментированной продукции. При добавлении для ускоренного созревания протеаз микробного синтеза: терризина ПК, прототерризина ПК, оризина ПК, дрожжей из группы Sacharomyces или Rhodotorula, препаратов Asp. Terricola и Asp.Oryzae, Bac.Subtilis наблюдается неравномерное изменение структурно-механических свойств мышечной ткани. При этом не происходит формирование вкуса и аромата, свойственных созревшей рыбе, что очевидно связано с тем, что ферменты микробиологического синтеза обладают широкой специфичностью и способны катализировать беспорядочное расщепление множества пептидных связей. При проведении процесса с применением ферментов животного происхождения (пепсин, трепсин, химотрепсин, папаин), кроме этого отмечается образование щиплющего или горького вкуса, быстро наступающее перезревание. Добавление хлорида натрия оказывает сдерживающее влияние на процесс протеолиза. Активность кислых протеаз уменьшается более, чем на 50%, нейтральных - на 45 - 47%, щелочных - на 36 -39%.
5) Для получения "букета" вкуса и запаха, свойственных хорошо созревшей рыбе, наиболее приемлемо применение ферментного препарата, приготовленного из внутренних органов хорошо созревающих рыб. Ферменты внутренностей обладают высокой протеолитической активностью, хорошо экстрагируются водно-солевым раствором с регулируемой величиной рН. Отделение экстракта от твердой фазы производят центрифугированием или фильтрацией. При необходимости проводят выделение и очистку ферментов осаждением и фракционированием органическими растворителями, диализом, ультрафильтрацией, обменной и аффинной хроматографией и др. Необходимая и достаточная доза Ферментного препарата определена исходя из положения, что в мышечной ткани соленых созревающих рыб соотношение небелкового и общего азота находится в пределах 25-30%. Экспериментально установлено, что минимальная доза ферментного препарата из внутренних органов рыб с активностью 2 - 3 Е/г, которая обеспечивает такое накопление небелкового азота, составляет 3 - 5 % к массе рыбы (50 - 60 Е на 1 кг рыбы).
Деградация белковых веществ в мясе соленой рыбы при действии ферментного препарата сопровождается размягчением мышечной ткани, интенсивным накоплением низкомолекулярных азотистых соединений, что способствует формированию специфических органолептических свойств продукта ("букет созревания"). Следовательно, в пищевой биотехнологии применение ферментного препарата из внутренних органов рыб наиболее предпочтительно.
Для сырья, обладающего собственной высокой протеолитической активностью внутренних органов и мышечной ткани (анчоус япономорский, анчоус светящийся, сельдь иваси, сельдь тихоокеанская) требуется применение процессов замедления автопротеолиза для предотвращения перезревания при хранении соленой продукции. Это возможно регулировать путем применения ингибирования активности протеаз следующим образом: снижением температуры хранения до -180ºС, - 200ºС; предварительной разделкой сырья с полным или частичным удалением внутренностей; использованием ингибиторов протеолиза. Ингибиторы протеолиза связывают активные центры пищеварительных протеаз, в основном трипсина и химотрипсина. В этом случае гидролиз белка происходит под преимущественным влиянием ферментов мышечной ткани.
Ингибиторы проявляют также антиокислительные свойства, что выражается в уменьшении количества вторичных продуктов окисления.
Предложенная концептуальная модель применения биорегуляторов обосновывается в первую очередь природными свойствами исходного сырья гидробионтов и выражается в следующем. Рыбы с высокой активностью ферментных систем мышечной ткани и внутренних органов, в случае получения соленой продукции длительного срока хранения, нуждаются в применении ингибирования протеаз. Рыбы со слабой ферментной активностью для стимулирования процесса гидролиза белка нуждаются в применении активаторов, причем приготовленных именно из внутренних органов рыб для получения полного "букета" созревания.
монографии - 1
другие публикации - 3
патенты - 2
Библиографический список публикаций, отражающих результаты работы:
монографии:
1. Бойцова Т.М., Прокопец Ж.Г., Журавлева С.В. Научные основы сбалансированного питания. Находка: ИТиБ, 2008. - 76 с.
другие публикации:
1. Бойцова Т.М. и др. Влияние Lbm. acidophilum на физико-химические свойства рыбного фарша// Современное состояние водных биоресурсов. Материалы международной научной конференции им. С.М. Коновалова.- Владивосток: ТИНРО-центр – 2008. - С. 886-889
2. Бойцова Т.М., Кучеренко Н.А. Вторичное сырье для технологии функциональных продуктов //Пищевая и морская биотехнология. Материалы III международной научно - практической конференции: Калининград - 2008. - С. 55
3. Бойцова Т.М., Журавлева С.В. Получение функциональных продуктов питания с использованием Lbm. acidophilum // Пищевая и морская биотехнология. Материалы III международной научно-практической конференции: Калининград - 2008. - С.54
патенты:
1. Бойцова Т.М., Журавлева С.В. Способ приготовления пресервов. Заявка на изобретение (приоритет № 2008111375 от 24.03.2008)
2. Бойцова Т.М., Журавлева С.В. Способ приготовления рыбного пастообразного продукта. Заявка на изобретение (приоритет № 2008111376 от 24.03.2008)
252050
Федеральные (МинОбрНауки)