Исследование химического состава, пищевой и биологической ценности анчоуса японского Engraulis japonicus

Известия ТИНРО

2013 Том 174

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ГИДРОБИОНТОВ

УДК 664.951.014:597.553.1 Н.М. Купина, А.Н. Баштовой, К.Г. Павель*

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

исследование химического состава, пищевой и биологической ценности анчоуса японского ENGRAULIS JAPONICUS

Представлены данные по размерно-массовому и химическому составу, пищевой и биологической ценности мышечной ткани и внутренностей японского анчоуса Engraulis japonicus. Показано, что японский анчоус относится к высокобелковому (20,4-23,3 %) среднежирному (2,6-4,1 %) сырью. Энергетическая ценность мяса анчоуса составляет 116-118 ккал. Установлено, что содержание незаменимых аминокислот в белках мышц и внутренностей анчоуса составляет 29-38 %. Липиды тканей анчоуса содержат 34,4-38,7 % ПНЖК, среди которых биологически активные ЭПК (20:5) и ДГК (22:6) составляют 74,0-80,0 %.

Ключевые слова: анчоус, размерно-массовый состав, химический состав, аминокислоты, липиды, жирные кислоты, калорийность.

Kupina N.M., Bashtovoy A.N., Pavel K.G. Study of chemical composition, nutritional and biological value ofjapanese anchovy Engraulis japonicus // Izv. TINRO. — 2013. — Vol. 174. — P. 300-306.

Data on size, weight, and chemical composition ofjapanese anchovy Engraulis japonicus are presented. Nutritional and biological value of its muscle tissue and viscera are evaluated. The fish has high protein content (20.4-23.3 %) and moderate fatness (2.6-4.1 %), energy value of the muscle tissue is 116-118 kcal. Content of essential amino acids in proteins of the muscles and viscera is 29-38 %. The lipids from anchovy tissues contain 34.4-38.7 % of PUFA including 74.0-80.0 % of biologically active EPA (20:5) and DHA (22:6).

Key words: anchovy, size-weight structure, chemical composition, amino acid, lipid, fatty acid, caloric content.

введение

Японский анчоус Engraulis japonicus образует крупные скопления в Японском, Желтом и Восточно-Китайском морях и тихоокеанских водах Японии. Он активно облавливается рыбаками Японии и Южной Кореи. В последнее время численность японского анчоуса остаётся стабильной, он во все больших количествах заходит в воды Приморья.

* Купина Наталья Михайловна, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: kupina@tinro.ru; Баштовой Александр Николаевич, младший научный сотрудник, e-mail: gepard-83@bk.ru; Павель Константин Геннадиевич, кандидат химических наук, старший научный сотрудник, e-mail: pavel@tinro.ru.

Kupina Natalia M., Ph.D., leading researcher, e-mail: kupina@tinro.ru; Bashtovoy Alexander N., junior researcher, e-mail: gepard-83@bk.ru; Pavel Konstantin G., Ph.D., senior researcher, e-mail: pavel@tinro.ru.

В настоящее время общая биомасса анчоуса в ИЭЗ России Японского моря и прилегающей части Охотского моря экспертно оценивается в 200 тыс. т*. В подзоне Приморья возможный вылов может составить І5 тыс. т.

Для российских рыбаков японский анчоус до сих пор не стал массовым промысловым объектом. Последние исследования его физико-химических и технологических свойств были проведены более І0 лет назад.

Вовлечение анчоуса в промысел позволит существенно расширить сырьевую базу для производства пищевых и кормовых продуктов.

Целью настоящей работы является исследование техно-химических свойств, пищевой и биологической ценности тканей анчоуса японского.

Материалы и методы

Объектом исследований служил анчоус японский, выловленный в июле в Амурском заливе и в сентябре в Японском море. На анализы направлялась охлаждённая и мороженая рыба, со сроком хранения до 2 нед при температуре минус І8 оС.

Отбор проб для исследований проводили стандартными методами по ГОСТу 763І-85. Общий химический состав мышечной ткани и внутренних органов анчоуса, а также общее содержание азотистых веществ (N^), азота белковых (N6) и небелковых (Ng) соединений определяли по общепринятым методикам (Лазаревский, І955; ГОСТ 7636-85) на анализаторе азота Kjeltec 2300 Analys Unit (Фирма Foss, Швеция).

Липиды из ткани экстрагировали по методу Фольча (Folch, Lees, І957) системой растворителей хлороформ-этанол (2 : І). Общее содержание липидов устанавливали гравиметрически.

Жирные кислоты (ЖК) анализировали на газожидкостном хроматографе «Shimadzu GC-16A» (Япония) с пламенно-ионизационным детектором, снабженном капиллярной колонкой (30,0 м х 0,3 мм) с фазой Supelcowax-10, при температуре І90 °C. Для этого ЖК переводили в форму метиловых эфиров по методу Карро и Дубака (Carreau, Dubacq, І978). ЖК идентифицировали по индексам удерживания Ковача (Christie, І988). Концентрацию ЖК рассчитывали с помощью базы обработки данных C-R4A Chromatopac.

Аминокислотный состав белков определяли на анализаторе «Hitachi-835» на смоле № 2622SC (Hitachi) в Na-форме после кислотного гидролиза ткани (Практикум по биохимии, І989).

Биологическую ценность белков устанавливали химическим методом в соответствии с МУК 2.3.2.970-00.

Статистическая обработка результатов различных экспериментов включала определение средних значений величин и стандартной средней ошибки.

Результаты и их обсуждение

Результаты исследования размерно-массового состава показали, что анчоус, выловленный осенью в открытых водах Японского моря и летом у побережья Приморья, имел длину от І27 до І58 мм и массу от 15,3 до 22,3 г (табл. І). Летние уловы были представлены преднерестовыми особями, в то время как в осеннем улове присутствовали как преднерестовые, так и отнерестившиеся экземпляры.

Выявленная размерная и весовая разнородность анчоуса в уловах объясняется разным возрастным и половым составом облавливаемых косяков. Ранее (Кизеветтер, І97І) было установлено, что между возрастом, длиной тела и массой анчоуса имеется прямая зависимость. Масса рыбы также зависит от пола и физиологического состояния.

Привлекает внимание то, что анчоус, выловленный в прибрежной зоне в 20І2 г., по размеру и массе практически не отличался от пойманного в этом же районе в 1970 и 2000 гг. (табл. І).

* Состояние промысловых ресурсов Дальневосточного рыбохозяйственного бассейна. Прогноз общего вылова гидробионтов на 2012 г. (краткая версия). — Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. — 320 с.

Размерно-массовая характеристика анчоуса японского

Table 1

Data on size and weight of japanese anchovy specimens

Район и дата вылова Длина, мм Высота, мм Масса, г Длина доминирующей части улова, мм

Японское море, 127-158 17-25 15,3-20,0 146

сентябрь 2011 г. 140 20 17,4

Амурский залив, июль 2012 г. 130-145 136 20-25 22 16,2-22,3 18,9 134

Амурский залив, июль 1970 г.* 125-135 130 18-25 21 15,8-23,2 19,2 132

О. Попова, 120-143 20-25 14,4-23,9 130

июль 2000 г.** 132 22 18,9

* Данные В.М. Мясоедовой (1970).

** Данные Н.И. Милениной, Н.Г. Андреева (2005).

Выход тушки при разделке анчоуса составлял 60-64 %, а масса чистого мяса

— 5І-54 % (табл. 2). Наибольший выход съедобных частей зафиксирован у анчоуса, выловленного осенью в Японском море.

Таблица 2

Масса частей тела анчоуса японского, % от общей массы

Table 2

Mass of parts of the body of japanese anchovy, % of total mass

Район вылова Тушка Филе без кожи Голова Кости и плавник Внутренности

Японское море 63,8 ± 1,2 54,2 ± 1,1 23,7 ± 0,4 7,0 ± 0,2 12,5 ± 0,5

Амурский залив 60,2 ± 1,6 50,9 ± 1,0 25,0 ± 0,2 7,3 ± 0,1 14,3 ± 0,6

Масса отходов в зависимости от способа разделки рыбы достигает 36-49 %. Среди них основную часть составляют головы и внутренности.

Принимая во внимание значительную массу отходов от разделки, можно заключить, что экономические показатели предприятия по переработке анчоуса можно улучшить, изыскав рациональный способ использования всех частей тела.

Исследования показали, что химический состав тканей анчоуса зависит от сезона и района лова. Анчоус, выловленный осенью в открытом море, по содержанию в мышечной ткани белка (23,3 %) превосходил рыбу летнего улова у побережья Приморья (20,4 %), но уступал ей по содержанию жира в 1,6 раза (табл. 3). По концентрации белка и липидов анчоус морского и прибрежного лова относится к высокобелковому среднежирному сырью (Леванидов, 1968). Энергетическая ценность мяса анчоуса составляет 116-118 ккал.

Интересно отметить, что мышечная ткань анчоуса, выловленного летом 2000 г. у о. Попова, содержала меньше белка и липидов. На наш взгляд, это обусловлено преобладанием в улове неполовозрелых особей анчоуса.

Исследование внутренностей (вместе с гонадами) показало, что содержание белка в них в зависимости от сезона и района вылова составляет 19,4-20,7 %, а липидов 5,7-8,2 % (табл. 3). Максимальное содержание белка и липидов обнаружено во внутренних органах анчоуса, выловленного летом в Амурском заливе.

Известно, что во многих странах некоторые виды анчоуса используют для производства кормовой муки. Для оценки кормовой ценности японского анчоуса исследовали химический состав целой рыбы. Установлено, что неразделанный анчоус прибрежного лова содержит 19,6 % белка, 6,4 % липидов и 2,8 % минеральных веществ. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что высокобелковый среднежирный анчоус можно направлять на производство кормовой и технической продукции.

Показателем качества рыбы как одного из основных продуктов питания служит не только её пищевая, но и биологическая ценность.

Химический состав мышечной ткани и внутренностей анчоуса японского в зависимости от района лова, %

Table 3

Chemical composition of muscle tissue and viscera of japanese anchovy from different fishing

grounds, %

Район лова, год. Образец Вода Белок Липиды Минеральные вещества Пищевая ценность, ккал

Японское море, 2011 г. Мышечная ткань Внутренности 72,6 ± 0,3 71,3 ± 0,2 23,3 ± 0,1 20,7 ± 0,1 2,6 ± 0,1 5,7 ± 0,1 1,5 ± 0,1 2,3 ± 0,1 116

Амурский залив, 2012 г. Мышечная ткань Внутренности Целый 74.0 ± 0,2 70.1 ± 0,2 71.2 ± 0,2 20.4 ± 0,4 19.4 ± 0,2 19,6 ± 0,2 4.1 ± 0,1 8.2 ± 0,1 6,4 ± 0,1 1,5 ± 0,1 2,3 ± 0,1 2,8 ± 0,1 118

О. Попова, 2000 г.* Мышечная ткань 77,8 ± 0,2 18,0 ± 0,2 3,0 ± 0,1 1,5 ± 0,1

* Данные Н.И. Милениной, Н.Г. Андреева (2005).

Установлено, что белки мышечной ткани исследуемых образцов анчоуса являются полноценными, так как содержат все незаменимые аминокислоты. Их количество в белках рыбы морского лова составляет около 29 %, прибрежного — 38 % (табл. 4).

Таблица 4

Аминокислотный состав белков мышечной ткани, внутренностей и фарша из неразделанного

анчоуса японского, г/100 г белка

Table 4

Amino acid composition of proteins from muscles and viscera of japanese anchovy and from the forcemeat of the whole its body, g/100 g of protein

Аминокислота Мышечная ткань Внутренности Фарш

1 2 1 2 2

Заменимые

Ser 4,95 4,08 5,0 4,75 4,28

Asp 12,98 10,0 11,39 8,26 9,92

Glu 14,68 15,51 13,43 13,75 15,70

Gly 5,85 4,86 6,21 4,76 5,57

Ala 8,63 7,62 7,40 8,02 7,99

His 4,23 3,38 4,87 2,97 3,09

Tyr 3,73 3,62 5,33 3,56 3,67

Cys 1,27 1,30 1,14 0,97 1,01

Arg 6,63 6,12 6,57 6,46 6,25

Рго 6,69 5,73 7,20 7,97 4,65

сумма 69,64 62,2 68,54 61,47 62,10

Незаменимые

Thr 4,23 4,67 4,33 4,65 4,76

Val 2,94 5,26 3,46 5,58 5,39

Met 2,05 1,18 1,20 1,48 1,08

Ile 1,92 4,94 2,30 5,14 4,86

Leu 6,46 8,86 6,30 9,78 8,96

Phe 3,46 4,30 3,66 4,04 4,25

Lys 7,80 8,64 7,79 7,47 8,21

сумма 28,86 37,85 29,04 38,14 37,51

Примечание. 1 — анчоус выловлен в море, 2 — у побережья.

Среди незаменимых аминокислот в мышечных белках преобладают лейцин, лизин и треонин, а у анчоуса прибрежного лова также велико содержание валина и

изолейцина. Среди заменимых лидируют глутаминовая, аспарагиновая аминокислоты и аланин. При сопоставлении аминокислотного состава мышечных белков анчоуса разных сезонов и районов вылова видно, что по содержанию в белках незаменимых аминокислот лидирует анчоус прибрежного лова. Выявленное различие в содержании отдельных аминокислот в белках анчоуса летнего и осеннего вылова, очевидно, обусловлено различным физиологическим состоянием рыбы.

Расчет аминокислотного скора незаменимых аминокислот (табл. 5) показал, что лимитирующими аминокислотами в белках рыбы морского лова являются изолейцин (42,0 %) и валин (58,7 %), в белках анчоуса прибрежного лова — метионин и цистеин (70,9 %). Содержание остальных аминокислот в исследуемых образцах удовлетворяет таковому в «идеальном» белке на 92,3-157,1 %.

Таблица 5

Химический скор белков мышечной ткани анчоуса японского в зависимости от сезона

и района вылова, %

Table 5

Chemical scores of proteins from muscle tissues of japanese anchovy depending on area and season

of catch, %

Аминокислота Шкала ФАО, 1973 Анчоус

А С А С А С

Изолейцин 4,G 100 1,9 42,G 4,9 123,5

Лейцин 7,G 100 6,5 92,3 8,9 126,5

Лизин 5,5 100 7,8 141,8 8,6 157,1

Метионин + цистеин 3,5 100 3,3 94,7 2,5 7G,9

Фенилаланин + тирозин 6,G 100 7,2 119,8 7,9 132,G

Треонин 4,G 100 4,2 1G5,8 4,7 116,8

Валин 5,G 100 2,9 58,7 5,3 1G5,2

Примечание. А — содержание аминокислоты, г/100 г белка; С — химический скор, % относительно шкалы ФАО/ВОЗ (1985).

Для оценки биологической ценности анчоуса как сырья для производства кормовых продуктов исследовали аминокислотный состав белков внутренностей и фарша из неразделанного анчоуса. Установлено, что по качественному и количественному составу аминокислоты белков внутренностей и мышечной ткани рыбы очень близки. Содержание незаменимых аминокислот в белках внутренностей, как и в мышечных белках, зависит от района и времени вылова и составляет у рыбы прибрежного лова 38,2 %, морского — на 9,0 % меньше (см. табл. 4). Среди незаменимых аминокислот в белках внутренностей анчоуса, независимо от района лова, доминируют лейцин, лизин и треонин, а в белках внутренностей рыбы прибрежного лова — лейцин, лизин, валин и изолейцин.

Аминокислотный состав белков фарша из неразделанного анчоуса близок к таковому белков мышечной ткани и внутренностей (табл. 4). Учитывая аминокислотный состав белков, можно рекомендовать использовать неразделанный анчоус и его внутренности для производства кормовых и технических продуктов.

Таким образом, проведённые исследования показали, что мышечная ткань и внутренности анчоуса японского являются источником полноценных белков, содержание аминокислот в которых зависит от района и сезона вылова рыбы.

Известно, что состав липидов влияет на пищевую ценность рыбного сырья. В табл. 6 представлен состав жирных кислот мышечной ткани, внутренностей и целого анчоуса, концентрация жирных кислот которых более 0,5 %. Анализ состава липидов мышц показал, что в них преобладают полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), их содержание составляет 34,4 %. За ними следуют насыщенные (30,7 %) и моно-ненасыщенные жирные кислоты (26,5 %). Такое распределение ЖК характерно для липидов мышечной ткани морских гидробионтов (Ржавская, 1976; Vlieg, Body, 1988). Высокое содержание в липидах анчоуса полиненасыщенных легкоусвояемых жирных

кислот обуславливает не только их питательную ценность, но и лёгкую окисляемость под действием кислорода воздуха.

Таблица 6

Состав жирных кислот тканей анчоуса японского, % от суммы ЖК

Table 6

Composition of fatty acids from the tissues of japanese anchovy, % of total fatty acids content

Жирная кислота Мышечная ткань Внутренности Целый

14:0 7,0 5,1 6,0

15:0 0,6 0,6 0,6

16:0 19,6 22,3 19,9

17:0 0,5 0,6 0,6

18:0 3,0 3,8 3,6

сумма насыщенных 30,7 32,4 30,6

16:1 ю 9 5,1 4,4 4,8

18:1 ю 9 8,2 7,8 9,2

20:1 ю 11 5,2 3,3 4,8

20:1 ю 9 1,8 1,4 1,9

22:1 ю 11 0,5 0,2 0,5

22:1 ю 13 5,7 3,4 5,5

сумма мононенасыщенных 26,5 20,5 26,7

16:2 ю 4 1,3 1,1 1,3

18:2 ю 6 1,3 1,2 1,2

18:3 ю 3 1,1 0,8 0,9

18:4 ю 3 2,3 1,4 1,6

20:4 ю 3 0,6 0,6 0,5

20:3 ю 6 1,2 1,5 1,3

20:5 ю 3 9,3 10,0 8,2

22:5 ю 3 1,0 1,3 1,0

22:6 ю 3 16,3 20,8 16,7

сумма полиненасыщенных 34,4 38,7 32,7

Среди насыщенных жирных кислот в липидах мышечной ткани анчоуса преобладает пальмитиновая 16:0 (19,6 %). Также велико содержание миристиновой кислоты 14:0 (7,0 %).

Среди мононенасыщенных ЖК в мышечных липидах доминирует олеиновая кислота 18:1 (8,2 %). Установлено, что в организме человека она участвует в биосинтезе низкомолекулярных биорегуляторов (Hwang, 1992; Nelson, 1992). Вслед за олеиновой кислотой идут эруковая 22:1 (5,7 %), гадолеиновая 20:1 (5,2 %) и пальмитолеиновая 16:1 (5,1 %).

ПНЖК в липидах мышц анчоуса в основном представлены биологически активными докозагексаеновой 22:6 (16,3 %) и эйкозапентаеновой 20:5 (9,3 %) жирными кислотами. Среди ЖК также обнаружена эссенциальная линолевая кислота 18:2 (1,3 %). Эти кислоты обеспечивают рост и развитие клеток кожи, обмен липидов и холестерина, устойчивость и эластичность кровеносных сосудов (Ржавская, 1976; Kris-Etherton, 1999; Kromhout et al., 2002). Наличие в липидах мышц ЖК, обладающих функциональными свойствами, указывает на высокую пищевую и биологическую ценность мяса анчоуса.

В липидах внутренних органов по сравнению с мышечной тканью содержится на 4,3 % больше ПНЖК и на 6,0 % меньше мононенасыщенных ЖК (табл. 6). Во всех фракциях липидов внутренностей доминируют те же ЖК, что и в мышечных липидах. Фарш из неразделанного анчоуса по составу и содержанию ЖК близок к мышечной ткани. Эти данные свидетельствуют о том, что неразделанный анчоус, как и его внутренности, может рассматриваться как источник ПНЖК.

выводы

Анчоус, выловленный в Японском море и у берегов Приморья, представлен особями длиной от 127 до 158 мм и массой от 15,3 до 22,3 г.

Химический состав мышечной ткани и внутренностей анчоуса японского зависит от сезона и района лова. По химическому составу мясо анчоуса относится к высокобелковому (20,4-23,3 %) среднежирному (2,6-4,1 %) сырью и имеет калорийность 116-118 ккал. Внутренности анчоуса содержат 10,7-19,4 % белка и 5,7-8,2 % жира.

Мышечная ткань и внутренности анчоуса содержат полноценные белки, в которых незаменимых аминокислот в зависимости от сезона и района вылова 29-38 %.

Липиды мышечной ткани и внутренностей анчоуса содержат 34,4-38,7 % легкоусвояемых ПНЖК, среди которых 74,0-80,0 % составляет сумма биологически активных докозагексаеновой и эйкозапентаеновой жирных кислот.

список литературы

Кизеветтер И.Б. Технологическая и химическая характеристика промысловых рыб тихоокеанского бассейна : монография. — Владивосток : Дальиздат, 1971. — 297 с.

Лазаревский А.А. Технохимический контроль в рыбообрабатывающей промышленности : монография. — М. : Пищепромиздат, 1955. — 520 с.

Леванидов И.П. Классификация рыб по содержанию в их мясе жира и белков // Рыб. хоз-во. — 1968. — № 10. — С. 64-66.

Миленина Н.И., Андреев Н.Г. Применение ингибитора протеиназ при хранении японского анчоуса и производстве пресервов из него // Рыб. хоз-во. — 2005. — № 1. — С. 27-34.

Мясоедова Б.М. Уточнение оптимальной технологии изготовления пресервов из анчоуса и сардины : отчёт о НИР / ТИНРО. Инв. № 12398. — Владивосток, 1970. — 47 с.

Практикум по биохимии / под ред. С.Е. Северина, Г.А. Соловьевой / 2-е изд., перераб. и доп. — М. : МГУ 1989. — 509 с.

Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1976. — 470 с.

Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extracts // J. Chromatogr. — 1978. — Vol. 151, № 3. — P. 384-390.

Christie W.W. Equivalent chain-lengths of methyl ester derivatives of fatty acids on gas-chromatography — a reappraisal // J. Chromatogr. A. — 1988. — Vol. 447, № 2. — P. 305-314.

Folch J., Lees M. A simrle method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. Biol. Chem. — 1957. — Vol. 226, № 1. — P. 497-509.

Hwang D. Dietary fatty acids and eicosanoids // Fatty acids in foods and their health implications. — N.Y. ; Basel ; Hong Kong : Marcel Dekker, Inc., 1992. — P. 546-557.

Kris-Etherton P.M. Monounsaturated fatty acid and risk of cardiovascular disease // Circulation. — 1999. — Vol. 100, № 11. — P. 1253-1258.

Kromhout D., Menotti A., Kesteloot H., Sans S. Prevention of coronary heart disease by diet and lifestyle: evidence from prospective cross-cultural, cohort and intervention studies // Circulation.

— 2002. — Vol. 105, № 7. — P. 893-898.

Nelson G.J. Dietary fatty acids and lipid metabolism // Faty acids in foods and their health implications. — N.Y. ; Basel ; Hong Kong : Marcel Dekker, Inc., 1992. — P. 437-471.

Vlieg P., Body D.R. Lipid contents and fatty acid composition of some New Zealand freshwater finfish and marine finfish, shellfish, and roes // New Zealand J. Marine and Freshwater Res. — 1988.

— Vol. 22. — P. 151-162.

Поступила в редакцию 29.04.13 г.