STUDY OF EFFECT OF CINNAMON OIL EXTRACT ON QUALITY OF CAVIAR PRODUCTS FROM FROZEN SALMON UNSCREENED ROE
Rubrics: FOOD PRODUCTION TECHNOLOGY
Authors:
1.
Far Eastern State Technical Fisheries University, Institute of Food Production
Type:
Article
Pages:
from 43
to 49
Status:
Published
Received:
30.12.2015
Accepted:
30.12.2015
Published:
30.12.2015
Subject area:
UDK 579.67+664.951
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Language:
Russian
Keywords:
Salmon roe, spicy oil extract, antioxidant activity, antimicrobial activity
Abstract (English):
The quality of caviar products produced from frozen salmon unscreened roe decreases rapidly during storage due to oxidation, hydrolytic and microbial processes. Antiseptic additives used only delay the development of microorganisms in foods, but do not affect the intensity of the hydrolysis and oxidation of lipids. To preserve the quality and enhance the stability of caviar products cinnamon oil extracts having antimicrobial and antioxidant action have been used. Extract samples obtained by infusion of ground cinnamon in a vegetable oil in the amount of 2.0-10.0%, and the further separating of a liquid portion from a thick sediment. The content of spicy oil extracts in the formula of the caviar product is 25.0% of the total weight. Studies of caviar products with added cinnamon oil extracts during storage showed inhibition of microorganisms and reduction of intensity of oxidative and hydrolytic processes in all samples. The best organoleptic properties had the products with added extracts obtained by extraction of cinnamon in amounts of 2.0-5.0%. The use of spicy cinnamon oil extracts in the caviar product technology excluding the addition of antiseptics can save their high quality and increase their shelf life up do 4-5 months.
The quality of caviar products produced from frozen salmon unscreened roe decreases rapidly during storage due to oxidation, hydrolytic and microbial processes. Antiseptic additives used only delay the development of microorganisms in foods, but do not affect the intensity of the hydrolysis and oxidation of lipids. To preserve the quality and enhance the stability of caviar products cinnamon oil extracts having antimicrobial and antioxidant action have been used. Extract samples obtained by infusion of ground cinnamon in a vegetable oil in the amount of 2.0-10.0%, and the further separating of a liquid portion from a thick sediment. The content of spicy oil extracts in the formula of the caviar product is 25.0% of the total weight. Studies of caviar products with added cinnamon oil extracts during storage showed inhibition of microorganisms and reduction of intensity of oxidative and hydrolytic processes in all samples. The best organoleptic properties had the products with added extracts obtained by extraction of cinnamon in amounts of 2.0-5.0%. The use of spicy cinnamon oil extracts in the caviar product technology excluding the addition of antiseptics can save their high quality and increase their shelf life up do 4-5 months.
Keywords:
Salmon roe, spicy oil extract, antioxidant activity, antimicrobial activity
Salmon roe, spicy oil extract, antioxidant activity, antimicrobial activity
Введение Икра лососевых рыб является ценным пищевым продуктом, обладающим выраженными лечебнопрофилактическими свойствами. В ней содержатся полноценные белки, фосфолипиды и полиненасыщенные жирные кислоты, витамин D, рибофлавин, кобаламин, пантотеновая кислота, макро-и микроэлементы (фосфор, железо, йод, селен, калий, магний) и другие необходимые для организма человека вещества. Увеличение на рынке икорных продуктов, богатых ценными пищевыми веществами, может способствовать оздоровлению населения. На качество и выход готовой продукции из икры лососевых рыб большое влияние оказывает зрелость ястыков [1]. Так, наибольший выход (75-80 %) икры зернистой лососевых рыб отмечается при использовании ястыков IV стадии зрелости, при которой икринки имеют плотную и крепкую оболочку, слабо связаны с соединительной тканью ястыка и хорошо отделяются при пробивке. Недозревшая икра имеет слабую оболочку, которая при пробивке разрушается, при этом белково-желточная масса вытекает из икринок, образуется большое количество лопанца. Выход продукции из незрелой и обводненной икры снижается в результате потерь икринками белково-желточной массы, особенно при переработке мороженых ястыков. Известно, что технологические потери после размораживания и пробивки икры могут достигать более 30 % [2]. Рациональное использование незрелой и обводненной икры, ее белково-желточной массы после размораживания предполагает получение продукции в виде икорных масел [3, 4]. Однако такие икорные продукты являются нестойкими в процессе хранения. Это связано с тем, что в икорной белковожелточной массе происходит быстрое размножение микроорганизмов, попадающих в нее с поверхности ястыков и других внешних источников. Микроорганизмы выделяют ферменты, активность которых обусловливает выраженные гидролитические процессы белков и липидов. Высокое содержание полиненасыщенных кислот (ПНЖК) в икре лососевых рыб обусловливает подверженность липидов окислительным процессам, в результате которых происходит накопление свободных жирных кислот, образование гидроперекисей и других веществ. Продукты окисления липидов, представляющие собой низкомолекулярные высокореакционные вещества (альдегиды, кетоны и др.), способны реагировать с первичными аминогруппами белков, пептидами и аминокислотами с образованием и накоплением в икорном субстрате цитотоксических иминов [5]. Таким образом, микробиологические, гидролитические и окислительные процессы в икорных продуктах обусловливают изменение их вкуса, запаха, цвета, расслоение структуры, значительное снижение пищевой и биологической ценности, а также порчу. В современных технологиях получения икорных продуктов из лососевых рыб не предусмотрено какихлибо приемов или добавок, обеспечивающих стабилизацию окислительных процессов липидов. Для снижения интенсивности микробных процессов при хранении икры и икорных продуктов из лососевых рыб используют антисептические добавки - «Варэкс, сорбиновую кислоту, сорбат калия и другие. Однако имеются сведения о негативном влиянии данных антисептиков на органолептические характеристики готовых продуктов, на усвоение их питательных веществ живым организмом [6]. Кроме того, следует отметить, что все антисептики являются липофобными и не могут проявлять в полной мере свою антимикробную активность в белково-липидной композиции, которой является икорная масса. В связи с указанным актуальным является поиск, обоснование и разработка барьерных ресурсосберегающих технологий получения икорных продуктов, исключающих использование вредных для организма человека консервирующих добавок и обеспечивающих высокое качество продукции. Одним из путей решения данной проблемы является использование в технологии икорных продуктов пряномасляных экстрактов (далее ПМЭ), способ получения которых разработан и запатентован в Дальневосточном государственном техническом рыбохозяйственном университете (Дальрыбвтузе) [7]. Антимикробную и антиоксидантную активность ПМЭ обусловливает комплекс экстрагируемых в растительных маслах множественных жирорастворимых компонентов пряностей (терпены, терпеноидные соединения, их изомеры и производные, флавоноиды и другие высокоактивные природные вещества). Целью настоящей работы явилось исследование антимикробного и антиоксидантного действия ПМЭ на основе корицы при получении икорных продуктов из мороженых ястыков лососевых рыб. Объекты и методы исследований Сырьем для получения образцов икорной продукции явились мороженые ястыки тихоокеанских лососей - кеты и горбуши. Вспомогательными материалами являлись пищевая соль (ГОСТ Р 515742000), подсолнечное масло (ГОСТ 1129-2013), молотая корица (ГОСТ 29049-91), пищевая добавка Е 471, представляющая собой смесь моно-и диглицеридов жирных кислот, разрешенная в РФ для использования в пищевой промышленности (СанПиН 2.3.21293-03, п. 2.25.2). Для оценки органолептических показателей икорных продуктов использовали пятибалльную шкалу согласно рекомендациям Т.М. Сафроновой [8]. Определение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) проводили по ГОСТ 10444.15-94, колиформных бактерий (БГКП) - по ГОСТ Р 52816-2007, сульфитредуцирующих клостридий - по ГОСТ 10444.9-88, стафилококков - по ГОСТ Р 52815-2007, плесневых грибов и дрожжей - по ГОСТ 10444.12 88. Определение перекисных (ПЧ) и кислотных (КЧ) чисел проводили по ГОСТ 7636-85. Экстракцию липидов из образцов икорных продуктов проводили по методу Блайя-Дайэра [9]. Относительную биологическую ценность (ОБЦ) икорной продукции и изменение ее в зависимости от срока хранения определяли методом биотестирования с использованием реснитчатой инфузории Tetrahymena pyriformis в соответствии с рекомендациями Ю.П. Шульгина с соавторами [10]. Экспресс-метод биологической оценки позволяет учитывать комплексное воздействие исследуемого продукта на живой организм. Показатель ОБЦ определяли выраженным в процентах отношением количества клеток, выросших на исследуемом объекте, к количеству инфузорий на среде со стандартным белком. Результаты и их обсуждение Для получения ПМЭ нагретое до 100 ºС растительное масло смешивали с молотой корицей и настаивали в течение 24 ч в закрытой емкости при температуре (22 2) ºС, периодически встряхивая. Целесообразность нагрева масла перед смешиванием с корицей обусловлена повышением интенсивности экстракции и выхода жирорастворимых веществ пряности (флавонолов, флавоноидов, антоцианов, полифенолов и др.) из связанного состояния [11, 12]. Исходные пряно-масляные смеси содержали молотую корицу в количестве 2 %, 5 %, 7 % и 10 % от общей их массы. После настаивания смесей через 24 ч отделяли жидкую часть от плотного осадка методом декантирования. Полученные ПМЭ представляли собой растительное ароматизированное масло, прозрачное с коричневатым оттенком, приятным коричным запахом, в котором отсутствовали микроорганизмы. Их использовали при изготовлении опытных образцов икорных продуктов. Подготовку эмульгатора Е471 перед использованием проводили путем смешивания с подогретыми до 40-45 ºС ПМЭ или растительным маслом в соотношении 1:8. Мороженые ястыки лососевых рыб размораживали в воде с температурой (4±1) ºС до температуры внутри блока (1±1) ºС. Ястыки отмывали от остатков свернувшихся кровяных сгустков, слизи, оставляли на решетке для удаления излишней влаги. Далее отделяли икорную массу от ястычной оболочки. При получении опытных образцов соединяли подготовленные компоненты в следующих соотношениях, масс. %: икорная масса - 70,0, ПМЭ или растительное масло - 25,0, соль - 4,0, эмульгатор - 1,0. В качестве контрольного являлся образец икорных продуктов (вариант 1), содержащий рафинированное подсолнечное масло в количестве 25,0 %. В рецептурах опытных образцов икорных продуктов входили ПМЭ, полученные при экстрагировании разного количества молотой корицы, в том числе образцы под номерами: 2 - 2 %; 3 - 5 %; 4 - 7 %;5 - 10 %. После соединения всех подготовленных компонентов каждый образец смешивали и гомогенизировали со скоростью 2400 об/мин в течение 7 мин до тонкой однородной массы. Далее полученную массу фасовали в стеклянные банки по 100 г, закрывали крышками, хранили при температуре от минус 1 ºС до 5 ºС в течение 5 мес. Исследования образцов икорных продуктов проводили ежемесячно. Органолептические характеристики икорных продуктов всех вариантов оценивали по следующим показателям: внешний вид, консистенция, запах и вкус. Результаты исследования представлены на рис. 1. Как видно, икорные продукции 2 и 3 не отличались от контрольного образца и характеризовались наиболее высокими органолептическими показателями - приятным икорным вкусом и запахом, тонкой однородной и пластичной структурой, легко намазывающейся консистенцией. Незначительный привкус и тонкий запах корицы в образцах не изменяли и не перебивали вкус основного компонента - икорной массы. Опытные образцы 4 и 5 отличались от контрольных и опытных образцов 2 и 3 более выраженным запахом и привкусом корицы, что несколько изменяло их специфический икорный аромат и вкус. Изучение хранившихся образцов икорной продукции показало, что в контрольном варианте через 1 мес. хранения отмечалось небольшое расслоение структуры, слабый запах окисленного жира, горьковатый привкус, белесоватые пятна на поверхности икорной массы. Через 2 мес. хранения изменения органолептических показателей в контрольных образцах имели более выраженный характер. Опытные образцы икорной продукции 2 и 3 вариантов в течение 4 мес. сохраняли высокие органолептические свойства, но через 5 мес. появились белесоватые пятна на поверхности икорной массы (особенно в варианте 2), горьковатый привкус и слабый запах окисленного жира. В образцах 4 и 5 икорной продукции в течение всего периода хранения изменений внешнего вида и консистенции не отмечено, но уже через 1 мес. специфический икорный аромат у продуктов отсутствовал, проявились усиленный запах корицы и выраженный пряный вкус. Параллельно были определены значения КЧ и ПЧ, показывающих интенсивность гидролитических и окислительных процессов в икорных продуктах при хранении. Результаты исследований приведены на рис. 2. В контрольном образце икорных продуктов в процессе хранения наблюдалось резкое повышение значений КЧ, что указывает на интенсивность процесса гидролиза липидов. В опытных образцах икорной продукции начальные значения КЧ были несколько выше, чем в контрольном варианте. Это обусловлено тем, что при получении ПМЭ растительное масло подвергалось температурной обработке (100 ºС), при которой разрушаются триглицериды и, соответственно, увеличивается количество свободных жирных кислот [13]. Через 1 мес. хранения заметных изменений КЧ в опытных вариантах продукции не отмечалось. При дальнейшем хранении их значения КЧ медленно повышались, но степень их увеличения находилась в зависимости от количества экстрагированной в масле корицы при получении ПМЭ. Чем выше была исходная ее концентрация в пряномасляной смеси, тем более выраженный эффект торможения процесса гидролиза липидов проявлялся в икорной продукции. Рис. 2. Динамика изменения КЧ и ПЧ в икорных продуктах при хранении Подобная закономерность была отмечена при исследовании изменений ПЧ в образцах икорных продуктов (рис. 2). В контрольном варианте икорных продуктов резкое увеличение значений ПЧ наблюдалось через 1 мес. хранения. В опытных образцах 2 и 3 отмечалось медленное накопление перекисей в течение 5 мес. хранении, что говорит о торможении окислительного процесса в икорной продукции. В образцах 4 и 5 с добавлением ПМЭ, полученных при экстракции 7,0 % и 10,0 % корицы соответственно, заметных изменений в значениях ПЧ не наблюдалось. Полученные результаты указывают на то, что в икорных продуктах с ПМЭ отмечается торможение гидролитических и окислительных процессов липидного компонента за счет ингибирования действия прооксидантных ферментов и элиминации гидроксильного радикала фенольными компонентами корицы [14-16]. Были проведены исследования по влиянию ПМЭ на микробиологические показатели икорных продуктов. Согласно требованиям «Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требований к товарам, подлежащим санитарноэпидемиоло-гическому надзору (контролю), общая численность микроорганизмов (КМАФАнМ) для икорных продуктов из мороженых ястыков лососевых рыб не должна превышать 5х104 КОЕ/г (4,7 lg), число плесневых грибов и дрожжей должно быть не более 50,0 кл/г и 200,0 кл/г соответственно. В 1,0 г продуктов не должны присутствовать БГКП, сульфитредуцирующие клостридии и S. aureus. Результаты исследований по изменению численности микроорганизмов в контрольном и опытных вариантах икорных продуктов при хранении приведены на рис. 3. После изготовления продуктов во всех образцах численность микроорганизмов (КМАФАнМ) в среднем составляла (256,0±47,0) кл/г. В контрольном образце через 2 мес. хранения микробная обсемененность икорной продукции превышала ее допустимое значение и составляла 2х105 кл/г (5,3 lg). В опытных образцах продуктов при хранении число микроорганизмов также повышалось, но Рис. 3. Динамика изменения численности микроорганизмов в контрольном и опытных образцах икорных продуктов в процессе хранения степень их увеличения была значительно ниже, чем в контрольных. В опытном образце 2 превышение допустимого уровня КМАФАнМ было отмечено лишь через 5 мес. хранения.В опытном образце 3 общее число микроорганизмов в течение первых 2 мес. заметно не изменялось, при дальнейшем хранении медленно повышалось, но по истечении 5 мес. хранения предельных значений не достигало. В образцах 4 и 5 в течение 3-4 мес. хранения продукции отмечено снижение их числа до единичных клеток, а затем незначительное повышение. Через 5 мес. хранения в образце 5 микробная обсемененность соответствовала исходным значениям, в образце 4 - не превышала 2х103 КОЕ/г (3,3 lg). Остаточную микрофлору в опытных образцах икорных продуктов составляли сапрофитные кокковые формы (микрококки, сарцины). Во всех образцах икорных продуктов в массе 1,0 г отсутствовали сульфитредуцирующие клостридии и S. аureus. В контрольных образцах через 1 мес. хранения в массе 1,0 г были обнаружены БГКП, а содержание плесневых грибов и дрожжей составило соответственно (145,0±35,0) кл/г и (674,0±57,0) кл/г. В опытных образцах икорных продуктов в течение всего периода хранения БГКП относительно казеина составляли не менее 90,0 %. не выявлялись. В вариантах 2 и 3 количество плес-В процессе хранения во всех образцах отмечалось невых грибов и дрожжей в течение 4 мес. не пре-снижение показателя ОБЦ, но в контрольном обвышало нормативного значения, через 5 мес. было разце изменение его было наиболее выраженным, отмечено небольшое его превышение. В образцах 4 что связано с изменением качества белкового коми 5 плесени и дрожжи не обнаруживались в течение понента и накоплением токсичных продуктов всего периода хранения. окисления липидов в результате гидролитических, Приведенные результаты исследований показы-окислительных и микробных процессов. В опыт вают, что в опытных вариантах продукции проис-ных образцах икорной продукции вариантов 2 и 3 ходит торможение или полное подавление развития снижение ОБЦ происходило менее интенсивно, чем микроорганизмов, обусловленное антимикробным в контрольных образцах. В продуктах 4 и 5 вариани фунгицидным действием жирорастворимых ком тов через 5 мес. хранения потери ОБЦ составили понентов корицы [9, 14]. Следовательно, добавлевсего 5-10 %, что указывает на сохранение каче ние в состав икорных продуктов масляных экстракства продуктов и высокую усвояемость их белков. тов корицы позволяет исключить использование в технологии икорных продуктов синтетических антисептических препаратов. Выводы Проведенные исследования показали, что ПМЭ на основе корицы проявляют антиоксидантное и антимикробное действие, обеспечивают сохранение качества икорных продуктов, изготовленных из мороженых ястыков лососевых рыб, и способствуют увеличению их срока годности. ПМЭ, полученные на основе смеси из растительного масла и молотой корицы в количестве от 2,0 до 5,0 %, обеспечивают значительное снижение интенсивности микробных, гидролитических и окислительных процессов в икорных продуктах и сохраняют их высокое качество в течение 4 мес. без дополнительного внесения синтетических консервантов. Экстракты, полученные из пряно-масляных смесей при исходной концентрации в них молотой корицы в количестве от 7,0 до 10,0 %, обладают выраженным Рис. 4. Динамика изменения показателей ОБЦ икорных продуктов в зависимости от срока хранения ингибирующим действием, но придают икорным продуктам несвойственный запах и привкус. Оценку влияния ПМЭ на качество икорных ПМЭ на основе корицы рекомендованы для испродуктов и усвояемость белков определяли биоло-пользования в технологии икорных продуктов из гическим методом [10], где в качестве стандартного мороженых ястыков лососевых рыб без добавления белка был использован казеин. На рис. 4 показано, антисептических препаратов для сохранения качечто после изготовления значения ОБЦ продуктов ства и увеличения сроков хранения.
1. Tehnologiya ryby i rybnyh produktov: uchebnik / S.A. Artyuhova, V.V. Baranov, V.I. Shenderyuk [i dr.] / Pod red. A.M. Ershova. - M.: Kolos, 2010. - 1064 s.
2. Shtan'ko, T.I. Razrabotka tehnologii ikry lososevoy zernistoy s ispol'zovaniem molochnoy syvorotki: avtoref. dis. kand. tehn. nauk. / T.I. Shtan'ko.- Vladivostok, 2012. - 25 s.
3. Patent 2137404 Rossiyskaya Federaciya, A23L1/325. / Ikornoe maslo i sposob ego polucheniya / Sova V.V., Abramova L.S.; zayavitel' i patentoobladatel' Sova Vyacheslav Vasil'evich. - № 98117151/13; zayavl. 15.09.1998; opubl. 20.09.1999, Byul. № 26.
4. Patent 2251360 Rossiyskaya Federaciya, A23L1/325. / Ikornoe maslo i sposob ego polucheniya / Voronin G.M., Lebedinskiy E.B.; zayavitel' i patentoobladatel' Voronin Gennadiy Mihaylovich. - № 2003127007/13; zayavl. 05.09.2003; opubl. 10.05.2005.
5. Chumak, A.D. Okislenie lipidov ryb. Metody opredeleniya / A.D. Chumak // Izvestiya TINRO. - 1995. - T. 118. - S. 3-18.
6. Biologicheskaya ocenka rybnyh produktov s pischevymi dobavkami i konservantami / L.Yu. Lazhenceva, L.V. Shul'gina, G.I. Zagorodnaya, O.V. Zimina // Izvestiya vuzov. Pischevaya tehnologiya. - 2009. - № 1. - S.108-110.
7. Patent 2427277 Rossiyskaya Federaciya, A23D 9/00. / Sposob polucheniya pischevogo masla / Lazhenceva L.Yu., Kim E.N., Shul'gina L.V., Shul'gin R.Yu.; zayavitel' i patentoobladatel' Dal'nev. gosudar. tehnich. rybohoz. univ-t. - №2009131601/13; zayavl. 20.08.2009; opubl. 27.08.2011, Byul. № 24. - 7 s.
8. Safronova, T.M. Spravochnik degustatora ryby i rybnoy produkcii / T.M. Safronova. - M.: VNIRO, 1998. - 244 s.
9. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method for total lipid extraction and purification// Can. J. Biochem. Physiol. - 1959. - V.37. - №8. - P. 911-917.
10. Shul'gin, Yu.P. Uskorennaya biotis ocenka kachestva i bezopasnosti syr'ya i produktov iz vodnyh bioresursov: monografiya / Yu.P. Shul'gin, L.V. Shul'gina, V.A. Petrov. - Vladivostok: Izd-vo TGEU, 2006. - 124 s.
11. Sazhina, N.N. Summarnoe soderzhanie fenol'nyh antioksidantov v ekstraktah chaya, rastitel'nyh dobavok i ih smesey / N.N. Sazhina, V.M. Misin, A.E. Ordyan // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. - 2011. -№ 3. - S.51-53.
12. Tolkunova, N.N. Baktericidnoe deystvie kompoziciy efirnyh masel / N.N. Tolkunova, V.I. Krishtanovich. // Myasnaya industriya. - 2001. - № 6. - S. 15-18.
13. Lazhenceva, L.Yu. Antioksidantnyy potencial pryanostey kak novyy bar'er v tehnologii rybnyh produktov / L.Yu. Lazhenceva, L.V. Shul'gina // Aktual'nye problemy osvoeniya biologicheskih resursov Mirovogo okeana: materialy III Mezhdunar. nauch.-prakt. konf.: v 2 ch. - Vladivostok: Dal'rybvtuz, 2014. - Ch. II. - S. 88-92.
14. Bazarnova, Yu.G. Ingibirovanie radikal'nogo okisleniya pischevyh zhirov flavonoidnymi antioksidantami / Yu.G. Bazarnova, B.Ya. Beretnev // Voprosy pitaniya. - 2004. - № 3. -S. 35-42.
15. Lee, K.G. Determination of antioxidant potential of volatile extracts isolated from various herbs and spices / K.G. Lee, T.Shibamoto // J Agric Food Chem., 2002. - V.50(17). - P. 4947-4952.
16. Sostav i antimikrobnye svoystva lipidnogo ekstrakta koricy / L.Yu. Lazhenceva, V.G. Rybin, L.V. Shul'gina, E.N. Kim // Innovacionnye tehnologii pererabotki prodovol'stvennogo syr'ya: sb. materialov Mezhdunar. nauch.-tehn. konf. - Vladivostok: Izd-vo Dal'rybvtuza, 2011. - S. 292-295.
