Анализ фракционного состава белков мышечной ткани на основе их растворимости

2. Богданов В.Д., Карпенко В.И., Норинов Е.Г. Водные биологические ресурсы Камчатки: Биология, способы добычи, переработка. - Петропавловск-Камчатский, 2005. - 264 с.

3. Бугаев В.Ф. Многовидовой промысел лососей бассейна р. Камчатка // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Матер. V науч. конф. (Петропавловск-Камчатский, 22-24 ноября 2004 г.). - Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2004. - С. 168-172.

4. Буторина Т.Е. Эколого-фаунистический анализ паразитов гольцов рода Salvelinus (Salmoniformes: Salmonidae) Голарктики: Автореф. дис. докт. биол. наук. - Владивосток, 2009. - 18 с.

5. Горовая О.Ю. Экологические особенности гольцов рода Salvelinus (Salmoniformes: Sal-monidae) Камчатки: анализ фауны и сообществ паразитов: Автореф. дис. канд. биол. наук. -Владивосток, 2008. - 25 с.

6. Карманова И.В. О некоторых видах паразитов лососевых рыб Камчатки, потенциально опасных для здоровья человека // Вестник КамчатГТУ. - Петропавловск-Камчатский: Кам-чатГТУ, 2007. - № 6. - С. 31-35.

7. Карпенко В.И., Рассадников О.А. Состояние запасов дальневосточных лососей в современный период // Исследование водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. - Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО, 2004. - С. 14-21.

8. Кизеветтер И.В. Технологическая и химическая характеристика промысловых рыб Тихоокеанского бассейна. - Владивосток: Дальиздат, 1971. - 298 с.

9. Паразитические черви рыб дальневосточных морей и сопредельных акваторий Тихого океана // Б.И. Лебедев, Т.П. Егорова, Т.Е. Буторина и др. - Владивосток: ТИНРО-центр, 1999. - 123 с.

10. Сафронова Т.М. Сырье и материалы рыбной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1991. - 191 с.

УДК 637.07

АНАЛИЗ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА БЕЛКОВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ НА ОСНОВЕ ИХ РАСТВОРИМОСТИ

М.В. Ефимова, М.А. Лощилина

В статье обсуждается фракционный состав белков мышечной ткани, его значение, влияние на свойства готовых изделий из водного сырья. Приведены результаты исследования фракционного состава белков многокомпонентных начинокрыбомучных кулинарных изделий.

This article covers the fractional composition of muscle proteins, its importance and influence on final products of water raw properties. The results of the research of fish meal culinary products with multicomponent stuffing proteins of fractional composition are given.

Зависимости растворимости белка от его состава, структуры, рН, количества и природы солей изучены очень слабо и непредсказуемы. Одни и те же соли способны повышать растворимость одних и понижать растворимость других белков. Растворимость белков зависит от способа и режимов их выделения, сушки и хранения.

Это свойство более чем другие физико-химические характеристики чувствительно к изменению фракционного состава белка, степени его денатурации, деструкции и модификации. Растворимость широко используют как первичный показатель качества пищевого белка.

Растворимость белка обусловливает реологические и другие физико-химические характеристики белоксодержащих пищевых систем. Растворимость белка обычно исследуют в широком диапазоне рН, концентрации солей и характеризуют кривыми зависимостей растворимости от этих переменных, называемыми профилями растворимости белка. Для оценки растворимости белка исследуют экстракцию (растворение) белка или же его осаждение [1].

В литературе достаточно широко распространена классификация мышечных белков рыбы в зависимости от их растворимости в различных растворителях: водная - альбумин; солевая -миозин, альбумин; щелочная - альбумин, миозин, миостромин; остаток после щелочного извлечения - коллаген, нуклеопротеиды, эластин.

Позднее мышечные белки были разграничены на растворимые и нерастворимые, исходя из естественного состояния белков при условиях, имеющихся в мышечных волокнах: концентрация солей, рН и др. При этом к растворимым относятся белки саркоплазмы - миоген, глобулин X и миоальбумин, которые при ионной силе и рН мышечной ткани находятся в растворимом состоянии (в виде золя). Нерастворимые при этих условиях белки актомиозинового комплекса, а также коллаген и эластин образуют структуру и находятся в состоянии геля [2].

В настоящее время мышечные белки по растворимости принято подразделять на водорастворимые - белки саркоплазматической фракции (миоген, глобулин Х, миоальбумин, миогло-бин), солерастворимые - миофибриллярные белки (миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин) и белки стромы (коллаген и эластин), не растворимые в водно-солевых растворах [3]. Белки стромы можно извлечь щелочными растворами, поэтому их часто называют щелочерас-творимой фракцией мышечной ткани [4].

Количество миофибриллярных белков у рыб значительно больше, чем у млекопитающих, в то время как у млекопитающих больше белков саркоплазмы по сравнению с содержанием их у рыб. Заметные различия наблюдаются также в содержании белков стромы - у млекопитающих их содержание значительно больше, чем у рыб.

Белки мяса рыб выгодно отличаются по своему составу от белков мяса наземных животных высоким содержанием миофибриллярных белков и низким содержанием белков стромы [2].

Важное значение растворимость белков имеет для повышения качества пищевых продуктов, в производстве которых предусмотрен их гидролиз (автолиз) и денатурация. Потеря растворимости, как правило, сопровождается изменением и других важных функциональных свойств, что в значительной мере отражается на качестве продуктов и степени перевариваемости белка в желудочно-кишечном тракте [5].

Белковые вещества мышечной ткани не только влияют на пищевую и биологическую ценность мяса, но и предопределяют состояние физико-химических, структурно-механических и технологических показателей сырья (липкость, вязкость, водосвязывающую способность, рН и т. д.) и готовой продукции (сочность, нежность, выход) [6].

На основе информации о количественном соотношении белковых фракций можно провести реальное прогнозирование функционально-технологических свойств сырья, что особенно важно при получении продуктов заданной структуры.

Наши исследования были направлены на рыбомучные кулинарные изделия (РМКИ), пользующиеся в настоящее время спросом потребителей как готовый к употреблению пищевой продукт.

Целью исследования являлось определение фракционного состава белков начинки РМКИ на основе их растворимости.

Известны способы производства мучных кулинарных изделий, в том числе пирогов, кулебяк, расстегаев с рыбным фаршем. Для приготовления фарша рыбу предварительно подвергают термической обработке: припускают - варят в небольшом количестве воды - или тушат, или бланшируют паром и измельчают.

Недостатком таких способов приготовления РМКИ является невысокая пищевая ценность рыбомучных кулинарных изделий, высокая продолжительность технологического процесса, связанная с технологическими этапами подготовки начинки (бланширование рыбы), что может быть сдерживающим фактором при выпуске продукции.

Нами были проведены исследования, которые позволяют предположить целесообразность приготовления начинок для рыбомучных кулинарных изделий без предварительной термической обработки.

Полученные без предварительной термической обработки РМКИ имеют более высокое содержание белка. Срок годности таких изделий при температуре 4±2°С превышает в два раза срок годности, установленный в действующих нормативных и технических документах [7].

Приготовление начинок для рыбомучных кулинарных изделий производили следующими способами. Начинку для расстегая «Камчатский» (рис. 1) и для кулебяки готовили из филе нерки мороженой. Для этого после размораживания и мойки рыбу разделывали на филе, измельчали филе в мясорубке, добавляли поваренную соль, масло растительное, репчатый лук, перец черный молотый. Рецептура начинки приведена в табл. 1. После перемешивания начинку без предварительной термической обработки немедленно направляли на формование расстегаев. Для кулебяки (рис. 2) начинку предварительно тушили до готовности.

Рис. 1. Расстегай «Камчатский» Рис. 2. Кулебяка «Деликатесная»

Таблица 1

Рецептура начинки рыбомучных кулинарных изделий

Наименование сырья и материалов Расход, %

Нерка потрошеная, обезглавленная 62,8

Лук репчатый 7,4

Масло растительное 5,0

Перец черный молотый 0,5

Соль 0,5

Объектами исследования являлась сырая начинка для РМКИ и начинки расстегая «Камчатского» и кулебяки после выпечки изделий.

Методы исследования. Для определения массовой доли белка в образце применяли биуретовый метод [4]. Оптическую плотность исследуемых растворов белков (фракции: водорастворимая, солерастворимая и щелочера-створимая) определяли с помощью спектрофотометра ЬеЫ 882109ЦУ (рис. 3).

Результаты исследования. Биурето-вым методом определили содержание массовой доли белков в образцах.

Для проведения анализа к навеске измельченного образца приливали дистиллированную воду в соотношении 1:1 и вели экстракцию на холоде при температуре 0°С в течение 30 мин. Затем на центрифуге ОПН-8м отделяли осадок. Надосадочную жидкость использовали для количественного определения водорастворимых белков (рис. 4, а).

Осадок экстрагировали солевым раствором Вебера в соотношении 1:6 к первоначальной навеске мышечной ткани. Экстракцию вели при температуре 0°С в течение 20 мин. После центрифугирования надосадочную жидкость использовали для количественного определения солерас-творимых белков (рис. 4, б).

Затем осадок экстрагировали десятипроцентным раствором гидроксида натрия при температуре 96°С на водяной бане. После центрифугирования охлажденной смеси надосадочную жидкость использовали для количественного определения белков стромы (рис. 4, в).

Для проведения цветной реакции к 1 см3 исследуемых растворов белковых фракций добавляли 4 см3 биуретового реактива. По истечении времени образования окрашенного комплекса (30 мин) измеряли оптическую плотность растворов при длине волны 540-560 нм. Массовую долю белковых фракций в процентах определяли по формуле

X = 100

где с - концентрация белка, найденная по калибровочному графику, мг/см3;

V - объем пробы после экстрагирования соответствующей белковой фракции, см3;

т - масса навески мышечной ткани, мг.

Рис. 3. Спектрофотометр Ьекг SS2109UV

Рис. 4. Окрашенные экстракты для спектрофотометрического определения белковых фракций: а - водорастворимой, б - солерастворимой, в - щелочерастворимой

Результаты фракционного анализа представлены в табл. 2.

Таблица 2

Рецептуры начинок рыбомучных кулинарных изделий

Наименование образцов Содержание белков, % Водорастворимая фракция Солерастворимая фракция Щелочерастворимая фракция

Оптическая плотность, В Содержание белков, % Оптическая плотность, В Содержание белков, % Оптическая плотность, В Содержание белков, %

Сырая начинка 16,2 0,409 6,28 0,571 8,71 0,082 1,21

Готовая начинка расстегая «Камчатского» 12,75 0,300 4,5 0,301 4,5 0,250 3,75

Готовая начинка кулебяки 13,13 0,300 4,45 0,450 6,75 0,131 1,93

Как видно из табл. 2, благодаря преобладающему содержанию в мышечной ткани водного сырья миофибриллярных белков (солерастворимых) они преобладают также в целом в начинках. Количество солерастворимых белков в начинке кулебяки, предварительно термически обработанной, повысилось по сравнению с содержанием солерастворимых белков начинки расстегая, используемой без предварительной термообработки.

Степень денатурации белков при термической обработке определяли как показатель изменения солерастворимости мышечных белков.

Степень денатурации белка определяли по формуле

В = С° ~ Ст 100%

С

где С0 - массовая доля белка в образце до термической обработки, мг/см3;

Ст - массовая доля белка в образце после термической обработки при заданной температуре, мг/см3.

Степень денатурации белков в начинке расстегая «Камчатского» составила 21,3%, в начинке кулебяки - 19%.

Выводы: в результате проведенных исследований фракционного состава белков начинок рыбомучных кулинарных изделий определили содержание водорастворимых, солерастворимых и щелочерастворимых белков. Во всех образцах преобладающими являются миофибриллярные белки. Высокое содержание солерастворимых белков обусловливает сочность готовых изделий за счет незначительного снижения водоудерживающей способности начинок при выпекании [7].

Дальнейшие исследования планируется направить на определение зависимости разных реологических свойств мясных продуктов от фракционного состава белков сырья.

Литература

1. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи. - М.: Агропромиздат, 1987. - 303 с.

2. Биотехнология морепродуктов / Л.С. Байдалинова, А.С. Лысова, О.Я. Мезенова и др. -М.: Мир, 2006. - 560 с.

3. Технология рыбы и рыбных продуктов / В.В. Баранов, И.Э. Бражная, В.А. Гроховский и др.; Под ред. А.М. Ершова. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 944 с.

4. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М.: КолосС, 2004. - С. 382-285.

5. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2007. - 640 с.

6. Богданов В.Д., Дацун В.М., Ефимова М.В. Общие принципы переработки сырья и введение в технологии производства продуктов питания. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2007. - 213 с.

7. Пакляченко С.А., Ефимов А.А. Разработка нормативной документации на новые виды ры-бомучных кулинарных изделий повышенной биологической ценности / Научно-технические исследования в рыбохозяйственной отрасли Камчатского края: Матер. ежегодной науч.-техн. конф. проф.-препод. состава и аспирантов КамчатГТУ 5-7 мая 2009 г. - Петропавловск-Камчатский, 2009. - С. 37-42.