Биотехнология специализированных продуктов питания на основе морских гидробионтов – двустворчатых моллюсков Анадары Броутона, Спизулы сахалинской, Мактры китайской
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное
автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный
университет»
ШКОЛА БИОМЕДИЦИНЫ
Кафедра биотехнологии продуктов из
животного сырья и функционального питания
КУРСОВАЯ РАБОТА
по блоку дисциплин «Биотехнология
производства и переработки рыбо- и морепродуктов»
Биотехнология специализированных
продуктов питания на основе морских гидробионтов - двустворчатых моллюсков Анадары
Броутона, Спизулы сахалинской, Мактры китайской
специальности (направления подготовки) 240902.65 Пищевая
биотехнология
Веретенникова Ксения Александровна
г. Владивосток 2014 г.
Оглавление
Введение
1. Общая
характеристика двустворчатых моллюсков
1.1 Общая
характеристика Анадара Броутони(anadara broughtoni)
1.2 Общая
характеристика двустворчатого моллюска Спизула Сахалинская (spisula
sachalittensis)
1.3 Общая
характеристика двустворчатого моллюска Мактра Китайская (mactra chinensis)
2. Двустворчатые
моллюски как источники БАВ
2.1 Химический
состав Анадары Броутони(anadara broughtoni)
2.2 Химический
состав мяса Спизулы Сахалинской spisula (pseudocardium) sachalinensis
2.3 Химический
состав мяса Мактры Китайской (mactra chinensis)
3. Методы переработки
двустворчатых моллюсков
Заключение
Список
использованных источников
Введение
Одной из основных задач биотехнологии гидробионтов является - разработка
продуктов сложного состава, удовлетворяющих по содержанию требованиям формулы
оптимального питания, т. е. получение сбалансированных функциональных изделий,
рекомендуемых человеку в зависимости от его возраста, состояния здоровья и
занятости. Перспективными источниками нетрадиционного сырья в этом отношении
являются продукты переработки морских гидробионтов [1].
В России, в частности в Приморском крае, основываясь на потребностях
общества, исследования по изысканию новых источников биологически ценного
морского сырья для разработки технологий новых продуктов питания с каждым годом
приобретают большую актуальность и популярность [1,2].
В связи с изменением промысловой обстановки и сокращением объема вылова
традиционных объектов морского и океанического промысла возрос интерес к
малоизученным нетрадиционным видам моллюсков. Двустворчатые зарывающиеся
моллюски, такие как анадара (Anadara broughtoni), спизула (Spisula
sachalinensis), мактра (Mactra chinensis) и др., являются новыми перспективными
объектами, рекомендованными для промысла и переработки [2].
Согласно мировой торговой классификации анадара, спизула и мактра
относятся к клемам или «жестким» ракушкам, включающим более 17 представителей
двустворчатых моллюсков. Их общий запас в прибрежной зоне Приморья составляет
около 27 тыс. т. что позволяет использовать объекты в промышленной переработке.
Высокая адаптационная способность клем не исключает их искусственного
воспроизводства [3].
Учеными и специалистами нашего края созданы технологии поликомпонентных
пресервов, консервов, кулинарных изделий, продуктов фаршевой основы, эмульсий
типа соусов и кремов, структурированных изделий, в том числе аналогов многих
деликатесов. В пищевые системы на основе гидробионтов рационально включать
растительные компоненты, дополняющие их состав незаменимыми парафармацевтиками
[3].
1. Общая характеристика двустворчатых моллюсков
.1 Общая характеристика Анадара (Anadara broughtoni)
Анадара (Anadara
broughtoni) относится к довольно
распространенному типу - Mollusca и классу - Bivalvia -
двустворчатые моллюски. Тихоокеанский, приазиатский, субтропический,
верхнесублиторальный вид. Образует промысловые скопления. Максимально
установленные: возраст - 65 лет, длина раковины - 128 мм, высота - 96 мм,
толщина -78 мм, общая масса особи -380 г. Промысловый размер 80 мм по длине
раковины. Раковина сильно выпуклая, створки покрыты 42 - 43-мя радиальными
ребрами. Периостракум темно-коричневый. Замок таксодонтный с многочисленными
зубами, расположенными в одну прямую линию. Мягкие части тела моллюска окрашены
в оранжево-кирпичный цвет. Кровь красного цвета из-за присутствия гемоглобиноподобных
веществ (рисунок 1).
Рисунок 1 - Анадара Броутони (Anadara broughtoni)
Соотношение к общей массе тела: мягкие ткани - 30 %, пищевая часть - 20
%, створки - 47 %, свободная жидкость - 23 %. Половозрелыми моллюски становятся
в 3 - 5 лет. Нерест особей с конца июня до начала августа. Анадара обитает в
илисто-песчаном грунте, зарываясь в него на 10-25 см. Моллюски населяют грунты
в закрытых и полузакрытых бухтах, заливах на глубинах от 1,5 до 20 м. Анадара отмечена
в Амурском, Уссурийском заливах, залив Восток, бухтах Нарва, Рейд Паллады,
Экспедиции, Новгородская. Значительные промысловые скопления моллюска
расположены в северной части Амурского, Уссурийского заливов и в бухте Рейд
Паллады зал. Петра Великого на глубинах 4 - 12 м с плотностью до 1,5 экземпляра
на 1 м2. Ведется активный лов моллюска. Общий запас в зал. Петра
Великого может составлять порядка 9000 т.[4]
1.2 Общая характеристика двустворчатого моллюска Спизула
сахалинская (Spisula sachalittensis)
Спизула сахалинская - Spisula sachalittensis
(рис.2) - тихоокеанский приазиатский низкобореальный вид, обитающий в Японском
море (у Приморья, от залива Посьета до залива Ольги, и у Западного Сахалина), в
Охотском море (у Южного и Восточного Сахалина), на Южно-Курильском мелководье.
Селится она на песчаном грунте, на глубине 0,5-13 м при температуре до 23,5 0С
и солености воды 29,0-30,3 . Образует промысловые скопления. [5]
Максимально установленные; возраст - 71 год, длина раковины - 127 мм,
масса особи - 434 г. Промысловый размер - более 70 мм по длине раковины.
Половозрелость наступает на 3 году жизни при длине раковины 50 - 60 мм.
Нерест у спизулы проходит в июле-августе. Моллюски обитают в прибойной
зоне разных бухт и заливов на глубинах 0,5 - 15 м и зарываются в песчаный,
илисто-песчаный грунт на глубину до 20 см. Максимальные скопления моллюски
создают в июне - сентябре на глубинах 2 - 7 м в мелкозернистом заиленном песке.
В этот период особи зарываются в грунт не более, чем на 10 см. Плотность скопления
может достигать 10 экзУм2. Концентрации моллюсков представлены в
виде ленточных полей, расположенных вдоль береговой линии. Вместе со спизулой
могут обитать перонидия, мактра китайская, прототака, петушок, сердцевидка. Их
доля может составлять до 30 %.
В зависимости от сезона года и погодных условий у моллюсков наблюдаются
миграции как по площади обитания, так и по глубине зарывания в грунт.
В заливе Петра Великого места скопления спизулы отмечены в прибрежных
водах; от реки Туманной до ДВМЗ, у косы Назимова, в бухте Сивучья, у островава
Фуругельма, в заливе Китовый, в бухтах Баклан, Бойсмана, Перевозная, Нарва,
Северная, Пограничная; у полуострова Песчаного; в бухтах Лазурная, Муравьиная,
Суходол; у о-ва Путятин, в заливе Находка, бухте Рифовая.
Моллюск встречается в водах северного Приморья и Хабаровского края в
бухтах Спокойная, Окуневая, Краковка, Успения, Каплунова, Киевка, Соколовская,
Кит, Валентина; в зал. Ольга, Советская Гавань, Рында; встречается в прибрежных
водах западного, восточного и южного Сахалина, лагуне Буссе, зал. Терпения,
Анива, Де-Кастри, Татарском проливе, на южнокурильском мелководье у о-вов
Кунашир и Шикотан. Промысловые скопления спизулы отмечены в зал. Китовом, у
косы Назимова, в бухтах Лазурная, Пограничная, в заливе Анива.
Соотношение к общей массе тела: мягкие ткани - 23-29 %, пищевая часть -
18-27 %, раковина - 42-47 %, свободная жидкость - 11-42 %.
Раковина прочная, округло - овальная, вздутая, равносторонняя. Макушки
занимают среднее положение. Периостракум серовато - или желтовато - коричневый.
У старых особей он стирается и раковины имеют белый цвет. Поверхность створок
гладкая, стойкими пиниями нарастания, изнутри створки белые. На каждой створке
имеется по 2 средних зуба замка и по 2 хорошо развитых передних и задних зуба.
Внутренняя связка мощная, расположенная в треугольной ямке под макушками.
Наружная связка развита слабо. Два мускульных отпечатка глубокие. Общий запас в
зал. Петра Великого может составлять порядка 9000 т, в водах северного Приморья
- 500 т.
1.3 Общая характеристика двустворчатого моллюска Мактра китайская (Mactra chinensis)
Мактра китайская - Spisula (Mactra chinensis) (рисунок 2) - тихоокеанский
приазиатский низкобореальный вид, обитающий в Японском море (у Приморья, от
залива Посьета до залива Ольги, и у Западного Сахалина), в Охотском море (у
Южного и Восточного Сахалина), на Южно-Курильском мелководье. Селится она на
песчаном грунте, на глубине 0,5-13 м при температуре до 23,5 0С и
солености воды 29,0-30,3.
Рисунок 2 - Мактра китайская - Spisula (Mactra) sachalinensis: А -
внешний вид; Б - строение тела (1 - раковина; 2 - желудок; 3 - сердце; 4, 11 -
мускулы-замыкатели; 5 - сифон; 6 - жабры; 7 - кишечник; 8 - печень; 9 - нога;
10 - мантия)
У мактры сахалинской крепкая, треугольно-овальная, выпуклая раковина,
размеры створок достигают 127 х 103 мм. Поверхность створок гладкая. Окраска
наружной поверхности раковины мактры зависит от характера грунта, на котором
обитает ракушка: цвет ее варьирует от соломенно-желтого до серо-бурого или
буро-коричневого. Внутренняя поверхность раковины блестящая, белая. На дне
мактра зарывается в грунт на глубину 15-25 см, размножается путем откладывания
икры с конца июля до середины августа. Промысел мактры продолжается с мая по ноябрь.
Обычно длина ее раковины 90-100 мм, масса 120-250 г. У сырой мактры масса тела
составляет 25-30 % массы моллюска. Массовый состав сырых мясных частей тела
мактры сахалинской: мантия 3,1-4,6 %, мускул-замыкатель 2,4-3,1 %, нога 5,4-7,2
%, жабры 1,8-3,4 %, внутренности 3,4-6,8 %. Существенных изменений
относительной массы тела в зависимости от сезона вылова у мактры не обнаружено.
Мясные части тела у мактры, как и у других видов моллюсков, содержат
много влаги и мало жира. Для приготовления пищевой продукции из мактры
используют ногу, мантию, жабры и мускул-замыкатель.
моллюск аминокислотный биологический микроэлемент
2. Двустворчатые моллюски как источники БАВ
.1 Химический состав Анадары (Anadara broughtoni)
В тканях анадары обнаружен полисахаридно-белковый комплекс - гепарин [6],
обладающий антилипемическим действием и антикоагулирующей активностью [7].
Химический состав ноги анадары, % от массы ткани: белковые вещества, N общ*(общий азот)
6,25-16,9 ± 1,90%; вода - 79,1 ± 1,70%; липиды - 0,5+0,08%; углеводы -
1,8+0,20%; минеральные вещества - 1,7±0,08%.
Мышечная ткань ноги анадары содержит отдельные свободные
аминокислоты (таблица 1).
Таблица 1. Состав свободных
аминокислот мышечной ткани анадары, мг/100 г сырой ткани
|
Аминокислота
|
Содержание
|
|
Треонин
|
8,7+2,40
|
|
Валин
|
7,7+1,38
|
|
Изолейцин
|
6,4+1,51
|
|
Лейцин
|
10,5+2,73
|
|
Тирозин
|
2,6+0,16
|
|
Фенилаланин
|
5,0+0,45
|
|
Лизин
|
14,1+2,12
|
|
Аспарагиновая кислота
|
10,3+1,52
|
|
Серин
|
2,5+0,88
|
|
Глутаминовая кислота
|
14,7+0,78
|
|
Глицин
|
5,3+1,32
|
|
Алании
|
5,1+1,62
|
|
Гистидин
|
1,8+0,42
|
|
Аргинин
|
7,2+1,32
|
|
Р-аланин
|
1,2+0,81
|
|
Таурин
|
54,0+9,36
|
|
Итого аминокислот
|
157,1+17,85
|
При этом доля незаменимых аминокислот в общей массе свободных аминокислот
в ноге - 35,0%. Этот показатель у других двустворчатых моллюсков намного ниже и
составляет 19%, ау головоногих моллюсков - 7%.
В ткани мантии и ноги анадары обнаружен таурин - биологически активная
аминокислота, в количестве 17,5 и 54,0 мг/100 г сырой ткани, соответственно
(таблица 2). Важно отметить, что доля таурина в общем составе свободных
аминокислот ноги составляет 34,3%. []
Известно, что состав свободных аминокислот оказывает большое влияние на
вкусоароматические свойства съедобных тканей. Очевидно, выявленные различия в
количественном содержании аланина, гистидина, тирозина и глутаминовой кислоты и
определяют специфический вкус мышечной ткани ноги анадары. В мышечной ткани
анадары содержатся белки саркоплазматической и миофибриллярной фракций. У
анадары содержание соединительно-тканных белков в ноге составляет 38,5-48,5%
(таблица 2).
Таблица 2 - фракционный состав белков
анадары разных массовых групп
|
Вид моллюска, масса моллюска,
г
|
Образец
|
Белковые в-ва 1Мобщ* 6.25
|
Белки
|
|
|
|
Саркоплазматические
|
Миофибриллярные
|
Щелочерастворимые
|
Соединительно тканные
|
|
|
|
От массы, от белка ткани
|
От массы, от
белка ткани
|
От массы, от
белка ткани
|
От массы, от
белка ткани
|
|
A. broughtoni (80-200 г)
|
Нога
|
18.7+
1.50
|
4.6+0.19
|
23,5+1,26
|
6.6+0.28
|
35.3+2,20
|
0.3+0.01
|
1.6+0.13
|
7.2+0.32
|
38.5+2.2
|
|
A. broughtoni (200-350 г)
|
|
16.9+
1.90
|
3,7+0.21
|
21.9+1,15
|
4.7+0.18
|
27.8+1.18
|
0.3+0.01
|
1.8+0.09
|
8.2+0.52
|
48.5+2.4
|
Состав белков соединительной ткани мышц ноги анадары на 83,8-88,9%
представлены коллагеном (таблицы 3)
Таблица 3
|
Масса моллюска, г
|
Образец
|
Белки соединительной ткани, 9с от массы
|
Коллаген
|
Неколлагеновые белки соединит, ткани
|
|
|
|
от массы
|
от белков соединит, ткани
|
от массы ткани
|
от белков соединит, ткани
|
|
80-200
|
Нога
|
7,20+0,32
|
6,40+0,34
|
88,9+0,04
|
0,80+0,04
|
11,1+0,50
|
|
200-350
|
|
8,23±0,52
|
6,9+0,32
|
83,8±0,02
|
1,33±0,0б
|
16,2+0,80
|
Содержание неколлагеновых соединительнотканных белков (эластин и основное
вещество) ткани анадары не превышают 16% от общей массы соединительнотканных
белков. Поэтому неколлагеновые белки соединительной ткани будут оказывать
незначительное влияние на консистенцию фарша из мышечной ткани моллюсков.
Таким образом, можно сделать вывод, отличительной особенностью мышечной
ткани анадары является высокое содержание соединительнотканных белков. При этом
более 90% коллагена анадары - нерастворимая фракция, и предположить, что
устойчивость коллагена мышечной ткани анадары к действию температуры и
ферментов будет высокой. Это учтено при разработке заявленного способа.
Белки мышечной ткани анадары содержат биологически активные аминокислоты
(таблица 6), в том числе: таурин 43-54 мг/г; глицин 182220 мг/г;
предшественники карнозина - гистидин 16-20 мг/г и аланин 52-56 мн/г, что
свойственно лишь для немногих беспозвоночных.[]
Показатели аминокислотного скора (Триптофан - 100%, Треонин -100%, Валин
- 110%, Цистеин + Метионин - 123%, Изолейцин - 108%, Тирозин + Фенилаланин -
108%, Лизин - 135%, Лейцин -106%) свидетельствуют о том, что ткани анадары
являются источником полноценного белка (таблица 4).
Таблица 4. Аминокислотный состав мышечной ткани анадары, (мг на 1 г
белка)
|
Аминокислота
|
Анадара нога
|
|
Триптофан
|
10;0±0,72
|
|
Треонин
|
40.0+2.80
|
|
Валин
|
55.0+3.85
|
|
Цистеин + Метионин
|
43,0±3,01
|
|
Изолейцин
|
43.0+2.94
|
|
Тирозин + Фенилаланин
|
65,0±4,46
|
|
Лизин
|
74.0+5.18
|
|
Лейцин
|
74.0+6.02
|
|
Аспарагиновая кислота
|
87,0±б,09
|
|
Серин
|
38.0+2.36
|
|
Глутаминовая кислота
|
45,0±3,15
|
|
Глицин
|
200,0±12,29
|
|
Алании
|
56,0+3,92
|
|
Гистидин
|
16,0+1,12
|
|
Аргинин
|
57,0+4,16
|
|
Пронин
|
15,3±1,07
|
|
Оксипролин
|
23,6+2,13
|
|
Р-аланин
|
50,0+3,59
|
|
Итого аминокислот
|
991,9+28,16
|
В настоящее время известно, что в тканях анадары содержатся и другие
биологически активные вещества, например, гепарин - полисахарид белковый
комплекс, обладающий антилипемическим действием и антикоагулирующей
активностью.
Таким образом, анадара является ценным сырьем для получения белковых
маложирных продуктов.
Мышечная ткань анадары содержит мало липидов относительно сырой массы
образца. Жирнокислотный состав липидов мышечной ткани приведен в таблице 5, В
составе липидов преобладают ненасыщенные жирные кислоты, среди них в мышечной
ткани анадары доминируют полиненасыщенные жирные кислоты, что дополняет высокую
биологическую ценность мяса моллюска.
Таблица 5 - жирнокислотный состав
липидов анадары (9с от общего содержания жирный кислот)
|
Насыщенные ж.к. (в том числе 16:0)
|
Ненасыщенные жирные кислоты
|
|
Мононенасыщенные
|
Полиненасыщенные
|
|
|
п-б
|
п-3
|
NMJ
|
|
|
|
20:5п-3
|
22:6п-3
|
др. п-3
|
|
|
30.1±1,50
|
28Д±1.41
|
7.0±0.35
|
20;2±1,05
|
8.6±0.43
|
5,5 ±0,27
|
0.4+0.02
|
Анадара может служить источником жизненно важных макро- и микроэлементов
(таблица 8), которые по содержанию распределяются следующим образом: Na>K>Ca>Mg>Fe>Zn>J>Cu>Mn>Cd>Se>Ni=Co=Pb.
Таблица 6 - средние концентрации макро- и микроэлементов в мышечных
тканях анадары
|
Макроэлементы
|
Микроэлементы
|
|
Са
|
К
|
Na
|
Mg
|
Mn
|
Zn
|
Fe
|
Cu
|
Cd
|
Pb
|
Ni
|
Se
|
J
|
Co
|
As
|
Hg
|
|
680+ 54
|
10500 + 78
|
14025 + 650
|
165 + 11
|
3,5 + 0,6
|
50 ± 3
|
740 + 30
|
2,5 ± 0p
|
0,1 + 0,04
|
0,9 + 0,03
|
<2,5
|
1,3 ± 0,3
|
19 ± 0,6
|
<2,5
|
н.о
|
н.о
|
Содержание таких элементов, как Са, К. Na, Fe, Zn в мышечной ткани моллюсков больше,
чем в рыбах и других морских беспозвоночных.
.2 Химический состав мяса спизулы сахалинской Spisula (Pseudocardium) sachalinensis
У двустворчатого моллюска спизулы сахалинской Spisula (Pseudocardium) sachalinensis доля съедобных частей (нога, мантия)
колеблется от 10,9 до 27%.
Мясо спизулы - это легкоусвояемый белок. В нем нет жира, зато большое
количество незаменимых для организма аминокислот. Богато мясо спизулы кальцием.
Кроме того, в нем много йода, причем в самой легкой для усвоения форме -
органической, что позволяет прогнозировать лечебно-профилактические свойства и
функциональную направленность готовой продукции.
Количество липидов в мышечных тканях спизулы, как и у других видов
двустворчатых моллюсков, низко. Химический состав и энергетическая ценность
мышечных тканей спизулы представлен в таблице 7.
Таблица 7 - химический состав и энергетическая ценность мышечных тканей
спизулы сахалинской
|
Исследуемый объект образец
|
Содержание, %
|
Энергетическая ценность, кКал
|
|
Нога
|
Вода
|
Белок
|
Углеводы
|
Липиды
|
Минеральные в-ва
|
|
|
74,5-82,6
|
13,1-14,4
|
3,0-6,0
|
0,5-1,3
|
0,9-1,8
|
62,4-95,3
|
По данным разных источников массовая доля белка в тканях ноги не
превышает 16,9%, липидов -1,2%, минеральных веществ - 2% .[]
В липидах спизулы преобладают ненасыщенные жирные кислоты, содержание
которых по достигает 71-79% (Zhukova,
Svetashev, 1976), от суммы жирных кислот
(таблица 8).
Таблица 8 - жирнокислотный состав липидов спизулы, % от суммы жирных
кислот
|
Образец
|
Липиды, %
|
Насыщенные
|
Мононенасыщенные
|
Полиненасыщенные
|
|
нога
|
1,1 ±0,1
|
24,7±0,5
|
26,4±0р
|
48,3±1,0
|
Содержание свободных аминокислот в мышечных тканях спизулы достигает 6%.
Среди них преобладает таурин, массовая доля которого доходит до 41% от всех
аминокислот. За таурином следуют аланин и глицин. Доля перечисленных
аминокислот составляет до 89% от общего количества этих соединений.
Отличительной особенностью мягких тканей спизулы является повышенное
содержание углеводов. Их массовая доля в мясе спизулы достигает 6,5%
(Справочник по химическому составу и технологическим свойствам водорослей,
беспозвоночных и морских млекопитающих. М.: ВНИРО, 1999. - 262 с.). А в мясе кальмара
они вообще практически отсутствуют 0,3-1,2%.
Содержание липидов в мышечных тканях спизулы мало (Справочник по
химическому составу и технологическим свойствам водорослей, беспозвоночных и
морских млекопитающих. М.: ВНИРО, 1999. - 262 с.). В ноге спизулы преобладают
полиненасыщенные жирные кислоты. Следует отметить, что доля незаменимых жирных
кислот (линолевой и линоленовой) в липидах спизулы достигает 1% (от суммы
жирных кислот).
Доля небелкового азота в азотсодержащих веществах (таблица 9) достигает до
32,3% в ноге спизулы.
Фракционный состав белков спизулы показывает (таблица 9), что в ноге и
преобладающей фракцией является щелочерастворимая. Доля фракции
соединительнотканных белков (строма) в общей сумме протеинов составляет от 7,7%
в ноге.
Таблица 9 - состав азотсодержащих соединений в мышечной ткани нога
спизулы
|
Nобщ, %
|
Nhb, %
|
N6, %
|
Содержание, % от общей массы белков
|
|
2,29
± 0,04
|
0,740
± 0,05
|
1,55
± 0.03
|
Саркоплазматичекие
|
Миофибриллярные
|
Шелочерастворимые
|
Соединительно тканные
|
|
|
|
31±4
|
20±4
|
41±5
|
7,7 ±1
|
Массовая доля коллагена в общей массе белков ноги спизулы достигает 5%
(таблица 10).
Таблица 10 - аминокислотный состав мышечной ткани спизул, мг/г белка
|
Аминокислота
|
Спизула - Нога
|
|
Аспаргиновая
|
78±2
|
|
Cepин
|
34±1
|
|
Треонин
|
35±1
|
|
Глутаминовая
|
132 ±8
|
|
Атанин
|
67±2
|
|
Глицин
|
64±2
|
|
Цистеин
|
8;8±0.5
|
|
Валин
|
38±1
|
|
Метионин
|
3.0±0.2
|
|
Изолейцин
|
34±1
|
|
Лейцин
|
57±2
|
|
Тирозин
|
16.7±0,8
|
|
Фенил аланин
|
28±1
|
|
Лизин
|
57±2
|
|
Гистидин
|
15±0,7
|
|
Аргинин
|
67±2
|
|
Пролин
|
48±2
|
|
Триптофан
|
|
Цистеин + Метионин
|
12±0.6
|
|
Тирозин + Фенилаланин
|
45±1
|
Белки мышечных тканей спизулы являются полноценными, так как содержат все
незаменимые аминокислоты (таблица 11).
Таблица
11
|
Способ определения содержания коллагена
|
Образец - нога
|
|
Массовая доля оксипролина х 8,07
|
3.6±0.4
|
|
Азотстромы х 5,55
|
5.0±0.5
|
Однако, больше всего в мясе спизулы глутаминовой кислоты. Следует
отметить, что белок спизулы богат аргинином. Расчет аминокислотного скора
(таблица 12) (показатель биологической ценности белка, представляющий собой
процентное отношение доли определенной незаменимой аминокислоты в общем
содержант таких аминокислот в исследуемом белке к стандартному (рекомендуемому)
значению этой доли) показал, что белок ноги спизулы содержит только одну треть
метионина и цистеина от их количества в «идеальном» белке.
Таблица
12 - аминокислотный скор белка мышечных тканей спизулы
|
Аминокислота
|
Нога
|
|
Изоледин
|
87,0
|
|
Лейцин
|
82,0
|
|
Лизин
|
103,3
|
|
Метионин + цистеин
|
33,7
|
|
Фениталашш + тирозин
|
74,4
|
|
Треонин
|
87,3
|
|
Валин
|
75,8
|
Макро- и микроэлементный состав спизулы отражен в таблице 13. Как следует
из этих данных, в ноге преобладающим макроэлементом является калий, его
концентрация достигает 4561 мкг/г сырой ткани. Среди микроэлементов в мышечных
тканях спизулы доминирующими являются железо и цинк.
Таблица
13 - средние концентрации макро- и микроэлемтов в мышечных тканях спизулы
сахалинской (мкг/г сырой ткани)
|
Элемент
|
Нога
|
|
Макроэлементы
|
Na
|
14S2±43
|
|
К
|
4561±75
|
|
Са
|
171±14
|
|
Mg
|
228±18
|
|
Микроэлементы
|
РЪ
|
Н/О
|
|
Cd
|
0,057±0,005
|
|
Сг
|
0,684±0,034
|
|
Мп
|
0,570±0,024
|
|
Си
|
1,59б±0,075
|
|
Zn
|
13,680±0,224
|
|
Fe
|
57,0±2,4
|
|
Ni
|
0,684±0,021
|
|
Со
|
0,285±0,014
|
|
I
|
0,650±0,054
|
Высокое содержание в ноге моллюска калия при низком содержант натрия, а
также наличие магния, железа, марганца, цинка, йода позволяет рекомендовать
использование спизулы в диетотерапии больных с сердечнососудистой патологией
(Суханов Б.Н. Биологически активные вещества соков и нектаров // Вопросы
питания - 1999 - Т.68. №2. - С. 12-13.). Значительное количество железа в
тканях позволяет рассматривать спизулу как поставщика этого нутриента, дефицит
которого вызывает развитие анемии.
Из приведенных сведений следует, что мышечные ткани спизулы являются
источником белка, углеводов, а также жизненно важных макро- и микроэлементов.
По классификации И.П. Леванидова [], ногу спизулы можно отнести к
низкобелковым маложирным видам сырья. Мышечная ткань моллюска отличается низким
содержанием лйпидов, в составе которых преобладают полиненасыщенные жирные
кислоты. Полученные данные позволяют рекомендовать спизулу в качестве сырья для
производства пищевых низкокалорийных продуктов. Ткани ноги содержат все
необходимые аминокислоты.
.3 Химический состав мяса мактры китайской (Mactra chinensis)
Мясные части мактры китайской употребляют в пищу в свежем, мороженом,
сушеном виде, из них вырабатывают консервы. Мясные части тела у мактры, как и у
других видов моллюсков, содержат много влаги и мало жира (табл. 1). Для
приготовления пищевой продукции из мактры используют ногу, мантию, жабры и
мускул-замыкатель.
Таблица
14 - химический состав отдельных частей тела мактры Китайской (Mactra
chinensis)
|
Объект исследования
|
Влага, %
|
Жир,
%
|
Белок, %
|
Зола,
%
|
Углеводы, %
|
|
Мясные части целиком
|
80,2
|
0,9
|
12,1
|
2,0
|
4,8
|
|
Мясо ноги
|
82,6
|
0,5
|
10,0
|
1,8
|
5,1|
|
|
Мясо мускула -
замыкателя
|
80,0
|
0,7
|
13,4
|
1,6
|
4,3
|
|
Внутренности
|
85,2
|
1,4
|
3,6
|
2,8
|
2,0
|
3. Методы переработки двустворчатых моллюсков
Продукты питания, их качество и безопасность являются одним из важнейших
факторов, определяющих здоровье, трудоспособность и долголетие человека во всем
мире. Реализация Концепции государственной политики в области здорового питания
населения России требует решения большого числа вопросов, один из которых -
создание нового поколения отечественных пищевых продуктов - продуктов 21 века,
обогащенных биологические ценными, жизненно необходимыми компонентами,
обладающими защитными свойствами. Поэтому основной задачей современной
технологии в области питания является разработка технологий производства
качественно новых, безопасных пищевых продуктов общего и специального
назначения. Особый интерес в нашем крае привлекают гидробионты, а именно
двустворчатые моллюски.
Известно, что мясо анадары и спизулы характеризуется наличием комплекса
минеральных веществ, витаминов, биологически активных соединений (таурин,
гепарин, глицин и др.), что позволяет прогнозировать лечебно-профилактические
свойства готовой продукции из них [4.5].
Высокое содержание свободных аминокислот, в том числе и
незаменимых, обнаружено в тканях этих двустворчатых моллюсков. Для них
характерно высокое содержание глицина, аланина, серина, аргинина и циклических
аминокислот. Доминирующими аминокислотами мышечных белков являются глутаминовая
и аспарагиновая. В тканях моллюсков обнаружены такие вещества, как таурин и
бетаин, которые пополняют общее число анионов и вносят определенный вклад в
регуляцию осмотического давления. Только у моллюсков найдены метилированные
производные гистидина, которые вместе с (3-аланином являются возможными
предшественниками анзерина (метилированное производное карно-зина) и офидина
((3-аланил- МЗ-метилгистидин).
Кроме аминокислот, встречающихся в составе тканей высших
животных, у моллюсков обнаружено значительное количество аминокислот необычного
строения. К ним относятся саркозин, фосфосерин, триметилгистидин,
а-аминобензойная кислота, цитруллин, орнитин и некоторые другие.
О биологической роли этих компонентов в настоящее время
известно очень мало, они обозначены главным образом как промежуточные продукты
метаболизма аминокислот и мочевины. Отсутствуют сведения о потенциальном
лекарственном механизме действия этих компонентов.
Большинство из аминокислот, содержащихся в моллюсках,
являются непременными участниками белкового обмена в организме человека,
оказывают значительное стимулирующее действие на его функции и необходимы в
качестве питательных добавок на определенных стадиях его развития.
В настоящее время препараты, содержащие свободные
аминокислоты, используются не только как источники аминокислот для лиц, занятых
интенсивным физическим или умственным трудом, но и как вспомогательные средства
при функциональных нарушениях ЦНС (повышенная
возбудимость, снижение физической активности, ухудшение памяти и др.).
В тоже время способность отдельных аминокислот и пептидов
принимать участие в антиоксидантной защите организма не рассматривается. Тем не
менее, известно, что многие аминокислоты способны ингибировать различные формы
свободных радикалов.
К ним относятся триптофан, фенилаланин и тирозин, имеющие в
ароматическом кольце одну или несколько гидроксильных групп, а также
серусодержащие аминокислоты - таурин, цистеин, метионин. Наиболее активными
антиоксидантами из компонентов аминокислотной природы являются таурин и
гистидинсодержащие дипептиды. Таурин представляет собой серусодержащую
аминокислоту, не входящую в состав белков и образующуюся в процессе метаболизма
метионина. Структурная простота этой небелковой (3-аминокислоты сопровождается
сложностью и разнообразием биологических эффектов, что позволяет поставить ее в
один ряд с важнейшими биологически активными веществами. Таурин вовлекается в
сохранение нормального функционирования различных органов и тканей и, вероятно,
занимает одно из центральных мест в реализации тех процессов, которые защищают
клетки от разнообразных повреждающих факторов.
Таким образом, особенности химического состава двустворчатых
моллюсков позволяют рекомендовать их в качестве источника БАД, обогащенных свободными
аминокислотами, и рассматривать такие БАД в качестве антиоксидантов. В числе
используемых объектов могут быть привлечены традиционно добываемые виды -
гребешок, мидия, а также новые для промысла виды (спизула, анадара, мактра китайская, каллиста короткосифонная,
перонидия жилковатая).
Важнейшим этапом работы по созданию БАД является разработка
эффективной технологии, позволяющей обогатить целевые продукты свободными
аминокислотами. Наиболее распространенным методом получения подобных препаратов
является кислотный гидролиз, обеспечивающий наибольший выход свободных
аминокислот, однако при этом наблюдается частичное или полное разрушение
отдельных аминокислот. Этот метод требует использования концентрированных
кислот при высоких температурах и их последующей утилизацией. Разработанные в
ТИНРО-центре методы ферментативного гидролиза, могут быть адаптированы к
различным видам морского сырья, в том числе к тканям двустворчатых моллюсков.
В Дальневосточном федеральном университете разработан комплекс продуктов
функционального питания, содержащих БАД к пище на основе гидробионтов
растительного и животного происхождения.
В Приморском крае были разработаны такие БАД к пище, как Моллюскам и
«Вытяжка из двухстворчатых моллюсков». Моллюскам разработана учеными
Тихоокеанского научно - исследовательского рыбохозяйственного центра (ТИНРО).
Моллюскам получают из двухстворчатых и головоногих моллюсков (гребешок
приморский, мидии, анадары, кальмары), методом ферментативного гидролиза.
Основными компонентами БАД являются свободные аминокислоты (50-70 %),
включающие все незаменимые аминокислоты, низкомолекулярные белки и пептиды, а
также высокоэффективный компонент комплексного действия -таурин (6-8 %),
дополненный природными минеральными компонентами в легкоусвояемой форме (калий,
магний, железо, цинк, медь и др.) [10].
Высокоэффективность Моллюскама объясняется содержанием уникальной
аминокислоты таурина (составляет до 8% от сухой массы), которую мы получаем
только с молоком матери. Данная аминокислота играет важную роль в
функционировании зрительной ткани. Поэтому, Моллюскам получил широкое
применение в офтальмологии. Это эффективный БАД для глаз способствует
нормальному функционированию сетчатки глаза, устраняет спазм аккомодации. Кроме
того, аминокислота таурин обладает противосудорожной активностью, участвует в
проведении нервного импульса. БАД улучшает память, стимулирует работу головного
мозга. Бад назначают при нарушениях мозгового кровообращения.
Известно, что мясо анадары и спизулы характеризуется наличием комплекса
минеральных веществ, витаминов, биологически активных соединений (таурин,
гепарин, глицин и др.). что позволяет прогнозировать лечебно-профилактические
свойства готовой продукции из них.
Состав белков мяса двустворчатых зарывающихся моллюсков (клемов)
существенно отличается от белкового состава традиционно перерабатываемых
двустворчатых моллюсков (например, гребешка, мидии, устриц и др.). Так мясо
двустворчатых зарывающихся моллюсков (клемов) содержит большое количество
белков стромы, которые практически не усваиваются организмом человека. Чтобы
продукты, получаемые при переработке двустворчатых зарывающихся моллюсков
(клемов) были полностью усвояемы организмом человека, они должны быть дополнены
легко усвояемыми компонентами растительного и белкового происхождения, кроме
этого, состав продуктов должен быть сбалансирован по основным показателям
пищевой и биологической ценности. При этом необходимо использование
определенных приемов технологической обработки, увеличивающих биодоступность
биологически активных веществ, содержащихся в перерабатываемом сырье.
Известен способ приготовления консервов из двустворчатого зарывающегося
моллюска мактры. При этом сырое мясо мактры отделяют от створок, промывают,
удаляют внутренности и бланшируют в кипящей воде. Жидкость, в которой
производилась бланшировка мяса, фильтруют через хлопковую ткань и охлаждают.
Бланшированное мясо закладывают в банки, добавляют профильтрованную жидкость, в
которой бланшировали мясо. Банки укупоривают и стерилизуют.
Общим недостатком этих способов является то, что при варке мясо теряет
влагу, уплотняется и становится жестким, приобретает трудно разжевываемую
консистенцию. При этом из-за перехода в раствор белков, витаминов, аминокислот,
пептидов снижается пищевая и биологическая ценность продукта. Кроме этого,
варка моллюсков требует дополнительных энергетических и временных затрат, что
увеличивает себестоимость продукта. Продукт, получаемый этим способом,
получается несбалансированным по своему составу.
Наиболее близким к заявляемому решению является способ приготовления
консервов из двустворчатого зарывающегося моллюска мактра. При этом сырое мясо
моллюсков отделяют от створок, промывают, сифон разрезают, удаляют песок и внутренности.
Полученное мясо промывают слабым тузлуком и подсушивают. Подсушенное мясо
расфасовывают в банки, добавляют соль, герметически укупоривают и стерилизуют
при температуре 106°С в течение 70-90 мин.
Существенным недостатком прототипа является низкая питательная ценность
конечного продукта. Это обусловлено тем, что белки стромы, содержащиеся в мясе
двустворчатых зарывающихся моллюсков, практически не усваиваются организмом
человека. Кроме этого, при изготовлении консервов по данному способу мясо моллюска
закладывают в банку цельными кусками, не измельчая. В результате этого
происходит неполный выход биологически активных веществ, поэтому пищевая и
биологическая ценность конечного продукта незначительна. Кроме этого, консервы
не сбалансированы по своему составу.
Клемы характеризуются высоким содержанием белков и углеводов, поэтому для
исключения негативных химических реакций при изготовлении консервов из клемов
необходимы щадящие температурные режимы стерилизации. Из-за особенностей
структуры мышечной ткани используемых видов моллюсков и специфического состава
белков для размягчения мяса необходимо определенное время температурного
воздействия при стерилизации в указанном температурном режиме.
Для размягчения мяса и получения приемлемой консистенции консервов
продолжительность стерилизации при указанной температуре составляет 40-60
минут. При стерилизации менее 40 минут мясо моллюска не размягчается и остается
упругим и жестким, что существенно снижает органолептические показатели
конечного продукта. Кроме того, стерилизация консервов менее 40 минут не
обеспечивает промышленной стерильности. Стерилизация консервов более 60 минут
приводит к повышению термодеструкции органических компонентов содержимого и
увеличивает энергозатраты, что повышает себестоимость консервов.
Использование указанных параметров стерилизации позволяет производить
закладку белковых компонентов в банку в сыром виде. Таким образом,
термообработка белковых компонентов производится однократно, только во время
стерилизации. Это позволяет максимально сохранить незаменимые аминокислоты и
белки, содержащиеся в сырье, что в итоге приводит к увеличению пищевой и
биологической ценности конечного продукта.
Задачами нашего исследования является: создание нового продукта для
расширения ассортиментного ряда консервов, направленных на из двустворчатых
зарывающихся моллюсков (клемов); получение за счет измельчения мяса клемов и
добавления к клемам компонентов растительного и белкового происхождения хорошо
усвояемых консервов, состав которых сбалансирован по основным показателям
пищевой и биологической ценности; улучшение органолептических показателей
конечного продукта; снижение себестоимости консервов за счет внесения
дополнительных компонентов к мясу клемов.
Заключение
Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье
населения. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие человека,
способствует профилактике различных заболеваний, продлению жизни, повышению
работоспособности и создает условия для адекватной адаптации к окружающей
среде.
Основной задачей современной технологии в области питания является
разработка биотехнологий производства качественно новых, безопасных пищевых
продуктов общего и специального назначения. Перспективными источниками
нетрадиционного сырья в этом отношении являются продукты переработки морских
гидробионтов.
В настоящее время в рыбной промышленности наблюдается активный поиск
новых объектов промысла, которые еще совсем недавно считались неперспективными.
Снижение добычи рыбы приводит к тому, что и потребители, и производители все
более настойчиво обращают свой взгляд на нерыбных гидробионтов, что объясняется
особенностями их гастрономических свойств, а также своеобразием химического
состава. Добыча двустворчатых моллюсков существенно возрастает из года в год.
Исследования химического состава двустворчатых моллюсков показывают
целесообразность их употребления в пищу как продуктов с высокой пищевой и
биологической ценностью. В связи с этим возрос интерес к малоизученным,
нетрадиционным видам, в том числе прибрежного рыболовства.
Согласно мировой торговой классификации анадара, спизула и мактра
относятся к клемам или «жестким» ракушкам, включающим более 17 представителей
двустворчатых моллюсков. Их общий запас в прибрежной зоне Приморья составляет
около 27.0 тыс. т. что позволяет использовать объекты в промышленной
переработке. Высокая адаптационная способность клем не исключает их
искусственного воспроизводства.
Задачами нашего исследования является: создание нового продукта, для
расширение ассортиментного ряда консервов, направленных на из двустворчатых
зарывающихся моллюсков (клемов); получение за счет измельчения мяса клемов и
добавления к клемам компонентов растительного и белкового происхождения хорошо
усвояемых консервов, состав которых сбалансирован по основным показателям
пищевой и биологической ценности; улучшение органолептических показателей
конечного продукта; снижение себестоимости консервов за счет внесения
дополнительных компонентов к мясу клемов.
Список использованных источников
1. Гажа А.К. Биологически активные добавки к пище в
Приморском крае / А.К. Гажа, Н.Н. Беседнова, Т.С. Запорожец - Владивосток:
2006. - 84 с.
. Табакаева О.В. Переработка нерыбных объектов
Дальневосточного региона. Перспективные направления / Монография // Lambert
Academic publishing GmbH & Co.KG, Saarbrucken, Germany, 2012. -159 c.
. Запорожец Т.С. Клеточные и молекулярные механизмы
иммуномодулирующего действия биополимеров морских гидробионтов: автореф.
дис…докт. мед. наук : 02.00.08 /Запорожец Татьяна Сергеевна. - В. Владивосток,
2006. - 350 с.
. Шендеров Б.А. Базовые механизмы регуляции гомеостаза и их
модуляция нутриентами. Клиническое питание / Б.А. Шендеров, 2004. - №3. -
С.14-19.
. Аюшин Н.Б. Азотистые экстрактивные вещества в тканях
дальневосточных моллюсков / Н.Б. Аюшин. И.П. Петрова. Л.М. Эпштейн // Изв.
ТИНРО. - 1999. - Т. 125. - С. 52-56.
. Просер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных. - М:
Мир, 1967. - 751 с.
Кудинов С.А., Колесник Л.А., Макогоненко Е.М., Шуляковская
Т.А. Влияние гепарина на протеолитическую и фибринолитичскую активность
плазминогена и на разрушение фибринового сгустка // Биохимия. - 1989. - Т.54. -
Вып.11. - С. 1881-1887.
. Машковский М.Д. Лекарственные средства. - М.: Медицина.
1993. - Т. 2. - 590 с.
. Торкунов П.А. Кардиопротекторное действие таурина / А.П.
Торкунов, Н.С. Сапронов // Экспериментальная и клиническая фармакология. -
1997. - Т. 60. - № 5. - С. 72-77.
. Оруджев Я.С. Применение медиаторных аминокислот (таурин) во
внебольничной геронтологической практике / Я.С. Оруджев, В.В. Ростовщиков //
Социальная и клиническая психиатрия. - 1998. - № 3. - С. 78-81.
. Гришин, А.С. Фракционный состав белков мышечной ткани
анадары и его изменения при термообработке / А.С. Гришин. Т.А. Давлетшина, С.В.
Леваньков, Л.В. Шульгина // Известия ТИНРО. - 2004. - Т. 138. - С. 368-380.
. Гришин А.С. Технология нового вида консервов «Спизула
натуральная» / А.С. Гришин // Рыбная
промышленность. - 2004. -
№ 1. - С. 20-21.
. Белоусова Г.А., Козлова Е.Г. Консервы из исландского
гребешка // Рыб. хоз во. - 1990. - № 9. - С. 88.
. Дупин А.М., Бемандзара М., Стволинский С.Л. и др. Мышечные
дипептиды - природные ингибиторы перекисного окисления липидов // Биохимия. -
1987. - Т. 52, вып. 5. - С. 782-787.
. Зюзьгина А.А., Купина Н.М. Содержание макро- и
микроэлементов в мягких тканях моллюска Аnadara broughtoni // Изв. ТИНРО. -
1999. - Т. 125. - С. 14-16.
. Зюзьгина А.А., Купина Н.М. Характеристика двустворчатого
моллюска Аnadara broughtoni как сырье для производства пищевых продуктов //
Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 1. - С. 40-42.
. Машковский М.Д. Лекарственные средства. - Харьков: Торсинг,
1997. - Т. 2 - 132 с.
. Скарлато О.А. Двустворчатые моллюски умеренных широт
северо-западной части Тихого океана. - Л.: Наука, 1981. - 480 с.
. Струппуль Н.Э., Лукьянова О.Н., Приходько Ю.В., Алехина
О.Г. Содержание селена в двустворчатых моллюсках залива Восток Японского моря.
// Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в ХХI веке. - Владивосток:
ДВГАЭУ, 2000.- С. 321-323.
. Трухин Н.В. Совершенствование технологии обработки
моллюсков - М.: ВНИЭРХ, 1992. - 30 с.
. Шевкунова В.П. Комплексная обработка двустворчатых
моллюсков с помощью СВЧ-энергии // Рыб. хоз-во. - 1989. - № 9. - С. 84-87.