Досліджено реологічні властивості м'язів деяких видів Охотоморськой креветки: Pandalus borealis, Pandalus hypsinotus, Argis ochotensis. Встановлено, що дані види характеризуються високими структурно-механічними властивостями м'язів і є перспективною сировиною для виробництва формованной, відновленої та комбінованої продукції незалежно від розмірно-масових характеристик і біологічного стану креветки. Показана залежність динамічних реологічних показників від хімічного складу м'язів, співвідношення основних миофибриллярних білків, тривалості морозильного зберігання.

Анотація наукової статті з біологічних наук, автор наукової роботи - Пауло Ю. В., швидка З. П., Леваньков С. В., Шульгіна Л. В.


Investigation of rheological properties of the Okhotsk Sea shrimps muscles

Rheological properties of muscles of the shrimps Pandalus borealis, Pandalus hypsinotus, Argis ochotensis were investigated by the means of penetration. Any dependence of the properties on broken stress and broken deformation was not revealed for all species. The maximum values ​​of tensile strength had the muscles of Pandalus borealis, Pandalus hypsinotus had medium values ​​of the tensile strength, and the Argis ochotensis muscles had the minimum tensile strength. Apparently, the lowered tensile strength of the Pandalus hypsinotus muscles can be explained by less closed wisp of muscle fibers packing. On the other hand, the Argis ochotensis muscles have a close arranging of the wisp of fibers, but low mechanical firmness of the fibers. Probably the high-complicated fiber structure of longitudinal and diametrical direction of shrimp muscles was the main reason of dispersion of the values ​​of tensile strength in the experiment. The rheological properties were heterogeneous because of varying density of the wisp packing, fiber length, and their mutual arrangement. Bearing in mind the features of the muscles structure, several cases of the plunger penetration through the tissue were possible: direct break of fibers by the plunger; penetration of the plunger between fibers; and mixed version of the penetration. The maximum values ​​of tensile strength corresponded to the destruction of muscle fiber bundles, and the minimum values ​​of tensile strength corresponded to penetration between the bundles. To appreciate the contribution of the muscle structure, the shear-viscous rheological indices as storage module and loss module were determined. Both duration of storage and quantity of freezing had influenced on rheological properties. The values ​​of the storage module and loss module of shrimp muscles decreased significantly after double freezing: 20-25% compared with control pattern after a period of 2 month freeze storage. In opposite, the double frozen stuffing from muscles of shrimp had no such decrease of the modules. Without double freezing, the rheological indices and dynamics of their changes were equal for the shrimp and its mince during 4 months of storage. The composition of main muscle proteins was investigated for Pandalus borealis. Correlation between actine and myosin content did not depend essentially on biological state of shrimp and was about 18.8%: 20.5%, accordingly. That's why tensile strength values ​​of the muscles of Pandalus borealis in fit and moult conditions had not any essential difference. However, elastic properties of the moult shrimp were less expressed, possibly because of changed character, strength, and direction of protein interactions: the values ​​of loss module of muscles of moult shrimp were about 8085% of the values ​​of fit shrimp muscles. The results of rheological investigations show that the studied shrimp species are the objects with high structure-mechanical properties of muscles. The heterogeneity of shear properties of the shrimp muscles structure is determined by density of fibers packing, fibers length, and their mutual arrangement. Shear-viscous, cohesions properties of the muscles are determined by protein content.


Область наук:
  • біологічні науки
  • Рік видавництва: 2005
    Журнал: Известия ТІНРО (Тихоокеанського науково-дослідного рибогосподарського центру)

    Текст наукової роботи на тему «Дослідження реологічних властивостей м'язів охотоморского креветок»

    ?2005

    Известия ТІНРО

    Том 140

    УДК 664.95: 595.384.12 (265.53)

    Ю.В.Паулов, З.П.Швідкая, С.В.Леваньков, Л.В.Шульгіна

    ДОСЛІДЖЕННЯ РЕОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ м'язів охотоморского КРЕВЕТОК

    Досліджено реологічні властивості м'язів деяких видів охотоморс-кою креветки: Pandalus borealis, Pandalus hypsinotus, Argis ochotensis. Встановлено, що дані види характеризуються високими структурно-механічними властивостями м'язів і є перспективною сировиною для виробництва формованной, відновленої та комбінованої продукції незалежно від розмірно-масових характеристик і біологічного стану креветки. Показана залежність динамічних реологічних показників від хімічного складу м'язів, співвідношення основних миофибриллярних білків, тривалості морозильного зберігання.

    Paulov Yu.V., Shvidkaya Z.P., Levan'kov S.V., Shulgina L.V. Investigation of rheological properties of the Okhotsk Sea shrimps muscles // Izv. TINRO. - 2004. - Vol. 140. - P. 305-315.

    Rheological properties of muscles of the shrimps Pandalus borealis, Pandalus hypsinotus, Argis ochotensis were investigated by the means of penetration. Any dependence of the properties on broken stress and broken deformation was not revealed for all species. The maximum values ​​of tensile strength had the muscles of Pandalus borealis, Pandalus hypsinotus had medium values ​​of the tensile strength, and the Argis ochotensis muscles had the minimum tensile strength. Apparently, the lowered tensile strength of the Pandalus hypsinotus muscles can be explained by less closed wisp of muscle fibers packing. On the other hand, the Argis ochotensis muscles have a close arranging of the wisp of fibers, but low mechanical firmness of the fibers.

    Probably the high-complicated fiber structure of longitudinal and diametrical direction of shrimp muscles was the main reason of dispersion of the values ​​of tensile strength in the experiment. The rheological properties were heterogeneous because of varying density of the wisp packing, fiber length, and their mutual arrangement. Bearing in mind the features of the muscles structure, several cases of the plunger penetration through the tissue were possible: direct break of fibers by the plunger; penetration of the plunger between fibers; and mixed version of the penetration. The maximum values ​​of tensile strength corresponded to the destruction of muscle fiber bundles, and the minimum values ​​of tensile strength corresponded to penetration between the bundles.

    To appreciate the contribution of the muscle structure, the shear-viscous rheo-logical indices as storage module and loss module were determined. Both duration of storage and quantity of freezing had influenced on rheological properties. The values ​​of the storage module and loss module of shrimp muscles decreased significantly after double freezing: 20-25% compared with control pattern after a period of 2 month freeze storage. In opposite, the double frozen stuffing from muscles of shrimp had no such decrease of the modules. Without double freezing, the rheological indices and dynamics of their changes were eq ual for the shrimp and its mince during 4 months of storage.

    The composition of main muscle proteins was investigated for Pandalus borealis. Correlation between actine and myosin content did not depend essentially on biological state of shrimp and was about 18.8%: 20.5%, accordingly. That's why tensile strength values ​​of the muscles of Pandalus borealis in fit and moult conditions had not any essential difference. However, elastic properties of the moult shrimp were less expressed, possibly because of changed character, strength, and direction of protein interactions: the values ​​of loss module of muscles of moult shrimp were about 8085% of the values ​​of fit shrimp muscles.

    The results of rheological investigations show that the studied shrimp species are the objects with high structure-mechanical properties of muscles. The heterogeneity of shear properties of the shrimp muscles structure is determined by density of fibers packing, fibers length, and their mutual arrangement. Shear-viscous, cohesions properties of the muscles are determined by protein content.

    Основний вид продукції з охотоморского креветок в даний час - сироморожених ціла креветка і шийка. Однак виробництво такої продукції пов'язане з рядом проблем, що знижують ефективність використання сировини і рентабельність виробництва. Так, в процесі технологічної обробки відбраковують некондиційне сировину - креветка, загибла при траленні і травмована в процесі вибірки трала, перегонки по транспортерів і гидрожелоб, на сортувальній машині і при фасуванні на столі. Таку креветку з травмами головогруди, поламаними вусиками і ногами, а також з почорнілою головогрудью, не використовують у виробництві сироморожених продукції.

    Особливе місце займає креветка з м'яким панциром (линяла і розташований на центральному проспекті-нічна), яка не використовується у виробництві цілої креветки і шийки. І хоча частка м'якої креветки в уловах збільшується в літній час (період масової линьки) і зменшується взимку, її зміст залишається стабільно високим і складає не менше 10% улову (Михайлов та ін., 2003).

    Ще однією проблемою є переробка дрібної креветки (більше 90 шт. / Кг). Продукцію з неї економічно не вигідно виробляти навіть при низьких витратах на сировину, так як низький попит на таку продукцію обумовлює її невисоку ринкову вартість.

    Крім цього, існує проблема переробки цілої креветки і шийки, що має вади, значно знижують якість продукції (потемніння креветки, порушення забарвлення, механічні пошкодження).

    Таким чином, проблеми використання некондиційного і низьколіквідного сировини вимагають створення технологій, що дозволяють переробляти його в конкурентоспроможну продукцію. Одним з перспективних шляхів є отримання продукції на основі фаршів. Спектр такої продукції може бути дуже широким, в тому числі аналогові продукти, що імітують форму креветки (відновлені), емульсійні продукти, консерви.

    Мета цієї роботи - встановити можливості використання сировини, в тому числі некондиційного, у виробництві формованої продукції. Для цього нами були досліджені спільні та відмінні реологічні властивості м'язів деяких видів Охотоморськой креветки. Будучи відображенням біохімічних властивостей сировини і продукції, їх змін при зберіганні внаслідок денатурації, агрегаційну змін, автолиза (Chang et al., 1979; Martinez et al., 1986), реологічні показники дозволяють спрогнозувати зміни текстури та інших технологічних властивостей при зберіганні і термообробці ( Hamann, 1988; Gomez-Guillen et al., 2003). Знання реологічних властивостей м'язів дозволить уніфікувати вимоги до сировини, цілеспрямовано розробляти технологічні режими його обробки і встановити вимоги до готової продукції.

    Об'єктами дослідження були креветка північна Pandalus borealis, гребенчатая Pandalus hypsinotus і козирькові шрімси Argis ochotensis. Дані види обмежено використовуються у виробництві харчової продукції. У той же час фахівцями відзначаються великі запаси цих об'єктів (Михайлов та ін.,

    2003), і їх освоєння вимагає систематичних знань властивостей і характеристик м'язових тканин, необхідних для розробки універсальних технологій.

    Об'єкти досліджень були виловлені в прітауйском районі Охотського моря і заготовлені в умовах промислу. Цілу креветку упаковували в ламіновані картонні коробки масою нетто 1 кг, заморожували до температури не вище мінус 18 ° С. У лабораторію креветка була доставлена ​​з терміном зберігання 1,5-2,0 міс.

    Для визначення динамічних реологічних показників - модуля збереження і модуля втрат (Noguchi, 1986) - креветку подрібнювали на гомогенизаторе АМ-10 (Nihinoseiki Kaisha LTD, Японія) до пастоподібного стану. Визначення модулів збереження (G ') і втрат (G ") м'язових фаршів виробляли на приладі Rheolograph SOL (Toyoseiki, Японія). Комплексний модуль (G *) розраховували за формулою: G * = I ((G') 2 + (G" ) 2) 1/21, динамічну в'язкість - за формулою: n = G "/ 2пю, де ю - частота коливань плунжера, Гц (Noguchi, 1986).

    Когезійні характеристики м'язових фаршів визначали методом В.А.Ніколаева (Миколаїв, 1964).

    Руйнівна напруга (в грамах) і руйнує деформацію (в сантиметрах) цілих м'язів визначали на приладі Fudoh Rheo Meter (Rheotech Co., LTD, Японія), використовуючи сталевий сферичний плунжер діаметром 5 мм. Геометричні параметри і швидкість руху плунжера (5 см / хв) підбиралися таким чином, щоб забезпечити отримання стабільного сигналу - щодо вузького, найвищого піку, що свідчить про розрив м'яза (рис. 1). Міцність цілих м'язів (г "см) розраховували як добуток величин руйнівного напруження і руйнує деформації. Для визначення характеристик пружності цілих м'язів використовували циліндричний поршень з діаметром підстави 8 мм при фіксованих навантаженнях 200 і 400 г і швидкості деформації 5 см / хв.

    Мал. 1. Р азрушеніе м'язів при пенетрації і визначення величин руйнівного напруження і руйнує деформації

    Fig. 1. The destruction of muscle tissue during penetration and the determination of broken stress and broken deformation

    YOKOGAWA

    деформація

    Склад миофибриллярних білків визначали методом диск-ДСН-електро-фореза за Вебером-Осборну (Weber, Osborn, 1969). Концентрування білків проводили в гелі з вмістом акриламіду 3% при напрузі 230 В, силі струму 15 мА. Для поділу білків використовували гелі з концентрацією акриламіду

    10%; напруга 100-110 В при силі струму 4-5 мА. Товщина платівок становила 0,8-1,0 мм. Загальний час аналізу - 5 ч. Кількісний склад білкової фракції визначали на денситометрі ЬКВ 2400 GelScan хь (ЬКВ, Швеція).

    При дослідженні реологічних властивостей м'язів північній, гребенчатой ​​креветки і козиркового шрімси методом пенетрації (рис. 2) встановлено, що величина руйнує деформації не залежала від тестованого ділянки тіла і розмірно-масових характеристик для всіх досліджених видів і змінювалася в інтервалі від 5 до 12 мм.

    240

    ф 190

    до u з га

    I

    про

    | 140 ^

    га 3

    га 0.

    90

    40

    ••

    А •

    • • +

    W •

    P borealis

    4 5 6 7

    10 11 12 13 4 5 6 7

    : • • • А

    ••

    1 P. hypsinotus

    1......

    A. ochotensis

    10 11 12 13 4 5 6 7 0 9 10 11 12 13

    Руйнівна деформація, мм

    Мал. 2. Величини руйнівного напруження і руйнує деформації м'язів креветки

    Fig. 2. The broken stress and broken deformation values ​​of shrimps 'muscle

    Руйнівна напруга також змінювалося в широких межах: від 95 до 260 г (північна креветка), від 40 до 200 г (гребенчатая креветка) і від 40 до 105 г (козирькові шрімси). Пропорційній залежності руйнують напруги і деформації виявлено не було. При цьому однаковим значенням руйнує деформації відповідали руйнують напруги, що відрізняються один від одного більш ніж в два рази.

    На прикладі північній креветки (рис. 3) було встановлено, що зміни руйнують деформацій кондиційної креветки і креветки з м'яким панциром (линялій) спостерігалися в одному діапазоні значень.

    Зміна значень руйнуючих деформацій і напружень в широкому діапазоні було причиною масштабного розкиду розрахованих величин міцності м'язів (рис. 4, а). Порівняння показника міцності м'язів кондиційної і линялій північній креветки (рис. 4, б) не виявило суттєвої різниці механічної міцності м'язових волокон.

    Очевидно, що при русі плунжера розриву м'язової тканини може передувати значне ущільнення пучків м'язових волокон в результаті деформацій зсуву (Структурно-механічні характеристики ..., 1982). Величина руйнівного напруження при цьому буде тим більше, чим вище ступінь ущільнення пучків, яка, в свою чергу, залежить від щільності упаковки пучків м'язів і міцності зв'язку цих пучків між собою.

    Отримані на великому біологічному матеріалі (не менше 50 вимірів для кожного виду) результати є відображенням накладення процесів розриву і огибания плунжером пучків м'язових волокон, що не супроводжуються їх руйнуванням (Структурно-механічні характеристики ..., 1982).

    g 230

    § 180

    ?

    $ 130

    80

    (A)

    J6) _

    Про

    Про Про

    про

    про

    про

    10 11 12 5 6 7 i Руйнівна деформація, мм

    10 11

    12

    Мал. 3. Залежність руйнівного напруження від руйнуючої деформації м'язів північній креветки: кондиційної (а) і креветки з м'яким панциром (б)

    Fig. 3. The dependence on broken stress and broken deformation values ​​of muscle of Pandalus borealis in fit (a) and molt (б) state

    Max Mid Min

    Max Mid Min

    Max Mid Min

    Північна

    гребенчатая

    ?

    ?

    25

    козирькові шрімси

    75 125 175 225 275 325 375

    Max Mid Min

    Max Mid Min

    кондиційна

    З м'яким панциром

    25 75 125 175 225 275 325 375 425

    Міцність, ГСМ

    Мал. 4. Міцність м'язів креветки різних видів (а) і північній креветки з різним біологічним станом (б). Max, Mid і Min - групи відповідно з максимальними, середніми і мінімальними значеннями міцності

    Fig. 4. The tensile strength of shrimps 'muscle (a) and muscle of Pandalus borealis with the different biological state (б). Max, Mid and Min mark the groups with maximum, middle and minimum tensile strength's value

    Таким чином, складний характер залежності напруги від деформації, з одного боку, і величини зсуву - з іншого, визначає відсутність чіткої залежності руйнівного напруження і руйнує деформації для досліджених видів і зразків одного виду. Як наслідок, форма сигналу часто відрізнялася від характерної для однорідних зразків. Так, крива залежності напруги від деформації (глибини проникнення плунжера) часто мала кілька максимумів, відповідних різких змін напруги при пенетрації. Максимуми сигналу або відповідали близьким значенням напруг при різних деформаціях (рис. 5, а), або позначали серію послідовних розривів зі збільшенням глибини проникнення плунжера (рис. 5, б). При цьому в деяких випадках спостерігали більш високі значення

    максимуму напруги при збільшенні глибини проникнення плунжера (рис. 5, в), а в ряді випадків - сигнал з меншим значенням максимуму напруги при більшій глибині пенетрации (рис. 5, г).

    а Б В Г

    Мал. 5. Крива залежності напруги від деформації (глибини проникнення плунжера): послідовний розрив м'яза при близьких значеннях руйнівних напружень і різних деформаціях (а); серія послідовних розривів при збільшенні деформації (б); асиметричні сигнали з прямою (в) і зворотної (г) залежністю руйнівного напруження від руйнуючої деформації

    Fig. 5. The curve of the dependence on stress and deformation (the depth of plunger penetration): the consequence break of the muscle at closed values ​​of broken stresses and different broken deformations (a); the series of consequence breaks with deformation increase (б); asymmetric signals with the direct (в) and the reverse (г) dependence on stress and deformation

    Ймовірно, складна система організації пучків м'язових волокон креветки є основною причиною спостерігався в умовах експерименту розкиду величин міцності. Різна щільність упаковки і довжина пучків волокон, їх взаємне розташування зумовлюють неоднорідність реологічних властивостей м'язів. Внаслідок такої особливості структурної організації м'язів можливо кілька варіантів проникнення плунжера вглиб м'язової тканини: розрив пучків волокон, огибание (зрушення) і змішаний тип пенетрации.

    На підставі отриманих розрахунків міцності м'язів результати були умовно рознесені на взаємно не перетинаються групи з близькими значеннями величин міцності всередині груп. Таким чином, дані експерименту були представлені трьома групами: з максимальними, середніми і мінімальними значеннями міцності (див. Рис. 4, а). Максимальних значень міцності відповідали руйнування пучків м'язових волокон, в той час як мінімальні значення отримували в результаті проходження плунжера між пучками. Проміжні значення міцності, ймовірно, відповідають змішаного типу пенетрации.

    Зіставляючи дані розрахунків міцності м'язів, отримані для досліджених видів, можна відзначити близькі максимальні значення міцності м'язів

    північній і гребенчатой ​​креветки. Середні і мінімальні значення міцності м'язів гребенчатой ​​креветки значно менше мінімальних значень для північній креветки. Мабуть, це пояснюється менш щільною упаковкою пучків м'язових волокон у гребенчатой ​​креветки. Найбільш щільною упаковкою пучків волокон характеризуються м'язи козиркового шрімси, притому що механічна міцність самих пучків м'язових волокон у нього мінімальна в ряду досліджених об'єктів.

    Порівняння показника міцності м'язів кондиційної і линялій північній креветки (рис. 4, б) не виявило суттєвої різниці механічної міцності пучків волокон. Це свідчить про те, що, незважаючи на відмінності хімічного складу м'язів і фракційного складу м'язових білків, принципи структурної організації м'язів линялій і кондиційної креветки ідентичні.

    Очевидно, що порівняльну сенсорну оцінку, як і вимоги до потужності измельчающего обладнання, будуть визначати максимальні значення міцності м'язів.

    Однак характеристики міцності є необхідними, але недостатніми для повної сенсорної оцінки сировини, планування показників якості і характеристики споживчих властивостей готової продукції. Ймовірно, на отримані результати впливали пружно-еластичні властивості м'язів. Попередня розриву деформація пов'язана з ущільненням пучків м'язових волокон. Пружна реакція м'язи, що виникає при деформації і спрямована в бік, протилежний прикладеному впливу, також буде впливати на руйнівне напруження і руйнує деформацію. Для дослідження пружно-еластичних властивостей експерименти проводили в умовах неразрушающих впливів на м'яз (табл. 1).

    Таблиця 1

    Пружно-еластичні властивості м'язів креветки (Р < 0,1)

    Table 1

    Shear-viscous properties of shrimps 'muscle (Р < 0.1)

    Напруга 200 г Напруга 400 г

    Вид креветки Час 50% -ної релаксації, з Залишкова напруга,% від прикладеного Час 50% -ної релаксації, з Залишкова напруга,% від прикладеного

    Північна

    кондиційна 12,7 5,6 10,1 7,3

    Північна

    з м'яким панциром 7,2 3,5 8,9 5,1

    гребенчатая

    кондиційна 13,1 4,6 13,8 9,0

    шрімси

    кондиційний 6,6 4,4 8,2 7,7

    Як і очікувалося, пружно-еластичні властивості північній і гребенчатой ​​креветок були близькі (табл. 1). Величини залишкової напруги всіх досліджуваних об'єктів були близькі, в той час як час 50% -ної релаксації м'язів шрімси виявилося значно нижче.

    Збільшення доданої напруги призводило до зростання залишкового напруги. Більшою мірою це було виражено для м'язів гребенчатой ​​креветки і козиркового шрімси - об'єктів, що характеризувалися меншими значеннями міцності, ніж північна креветка (рис. 4, а). Крім того, спостерігалося збільшення часу 50% -ної релаксації у гребенчатой ​​креветки і шрімси.

    При незначних відмінностях міцності м'язів північній креветки з різним біологічним станом пружні властивості линялій креветки Вира-

    дружини слабкіше, що, по всій видимості, визначається такими особливостями структури м'язів, як характер, сила, спрямованість міжбілкового взаємодій (Iso et al., 1981; Nowsad et al., 1994).

    Для оцінки властивостей структури на рівні м'язових волокон і саркоми-рів прийнято використовувати такі реологічні показники, як модуль збереження G 'і модуль втрат G "(Noguchi, 1986). Ці динамічні показники характеризують міцнісні-в'язкі властивості подрібнених м'язів - гранично зруйнованої структури. Результати визначення значень реологічних модулів м'язів досліджених видів представлені в табл. 2.

    Таблиця 2

    Динамічні реологічні характеристики фаршу з різних видів креветки

    Table 2

    The dynamic rheological characteristics of shrimps 'mince

    Вид креветки Термін зберігання, міс G *, 10-2 Па G ', 10-2 Па G ", 10-2 Па Динамічна в'язкість, Пах

    Північна 1,5 28,4 ± 0,1 18,0 ± 0,05 22,0 ± 0,05 116,8

    2,0 22,1 ± 0,1 17,5 ± 0,05 13,5 ± 0,05 71,7

    Гребенчатая 2,0 25,5 ± 0,1 18,0 ± 0,05 18,0 ± 0,05 95,5

    Шрімси 2,0 21,3 ± 0,1 14,0 ± 0,05 16,0 ± 0,05 84,9

    Отримані дані свідчили про високі структурно-механічні властивості м'язів креветки, динамічні реологічні показники знаходилися на досить високому рівні і можна було порівняти з такими показниками для м'язів минтая (Noguchi, 1986). У початковий період спостереження значення G "перевищувало значення G '. При морозильній зберіганні обидва показники зменшувалися. В результаті відмінностей в динаміці змін модулів в процесі зберігання їх співвідношення стало зворотним (рис. 6, а). У перші 1,5-2,5 міс зберігання структура м'язи була стабілізована більшою мірою за рахунок сил міжмолекулярної взаємодії, вязкостная складова G "перевищувала прочностную складову G ', потім основний внесок в механічну стабільність вносила жорсткість і еластичність.

    а б

    Мал. 6. Залежність модулів збереження (G ', чорні лінії) і втрат (G ", червоні лінії) від тривалості морозильного зберігання (а) і біологічного стану (б) Fig. 6. The dependence on storage module (G', black lines) and loss module (G ", red lines) and the freeze storage duration (a) and biological state (б)

    Після 4,0-4,5 міс зберігання спостерігалася деяка стабілізація реологічних показників північній і гребенчатой ​​креветки, хоча у шрімси і при даль-

    нейшем зберіганні (до 6,5 міс) спостерігали зниження динамічних реологічних показників.

    Аналогічна картина спостерігалася в зміні реологічних показників линялій креветки. При цьому абсолютні значення G "були дещо нижчими, ніж у кондиційної креветки (рис. 6, б).

    Когезійні властивості креветочних фаршів також залежали від терміну зберігання. Динаміка зниження показників когезии була ідентична динаміці зміни G * (рис. 7).

    Мал. 7. Динаміка зміни когезії фаршу і комплексного модуля G * м'язів північній креветки при морозильній зберіганні

    Fig. 7. The dynamics of the changes of cohesion of mince and complex module of Pandalus borealis muscle during freeze storage

    Тривалість зберігання, міс

    На підставі отриманих даних можна зробити висновок, що при виробництві формованих і відновлених продуктів бажано використовувати морозиво сировину до 4 міс зберігання. У разі, якщо технологія допускає використання сировини з реологическими показниками, характерними для креветки 4 міс зберігання (в комбінованих продуктах), то необхідно враховувати, що при подальшому зберіганні ці показники не знижуються ще як мінімум 2 міс.

    Нами встановлено, що на реологічні властивості м'язів впливає не тільки тривалість зберігання, але і кратність заморожування креветки. Так, дворазове заморожування креветки двомісячного терміну зберігання призводило до значного зменшення значень G 'і G "- на 20-25% в порівнянні з контролем. У той же час такого зниження не відбувалося, якщо повторному заморожуванню піддавали фарші. Значення реологічних показників і динаміка їх змін для м'яса цілої креветки і фаршу при зберіганні до 4 міс були однакові.

    Згідно з літературними даними, вміст колагену в м'ясі креветки низька, наприклад, в м'ясі північного креветки близько 1,1% білка (Mizuta et al., 1994), тому реологічнівластивості м'язів в основному визначаються складом і властивостями миофибриллярних білків. Основним показником, який визначає структурно-механічні властивості, є співвідношення основних м'язових білків міозину і актину (Ishioroshi et al., 1980). Для повного вилучення білків актомиозинового комплексу розчином Хассельбаха-Шнайдера (0,6 M KCl, 0,1 M KH2PO 10 mM Na4P2O7, 1 mM MgCl2, pH 6,4) проводили п'ятикратну екстракцію (рис. 8).

    Встановлено, що співвідношення міозину і актину в екстрактах було різним (табл. 3, показано на прикладі північній креветки). Основна кількість миофибриллярних білків (більше 90%) було Екстраговано на перших двох ступенях екстракції. Максимальне співвідношення миозин / актин спостерігали на першій ступені екстракції. Надалі основними білками екстрактів були актин і параміозін.

    m

    | миозин

    (Важкі ланцюги) 'ПАРАМІОЗІН

    актину

    1 2 3 4 5

    Мал. 8. електрофор-грама миофибриллярних білків північній креветки, екстрагованих розчином Хассельбаха-Шнайде-ра. Номери доріжок відповідають ступені екстракції

    Fig. 8. SDS-PAGE pattern of myofibrillar proteins of Pandalus borealis after extraction by Hasselbach-Shneider's solution. The numbers of the runs correspond to extraction steps

    На третьому щаблі екстракції ми спостерігали збільшення співвідношення миозин / актин в порівнянні з співвідношенням цих білків на другому ступені. Мабуть, це пов'язано з ослабленням зв'язку міозін- параміозін (стрижневий білок товстого МІОЗИНУ-вого філамента) на цьому ступені екстракції. Такий характер екстрагування говорить про глибшу деструкції волокон внаслідок екстракції і є типовим для безхребетних (Cohen et al., 1971; Szent-Gyoryi et al., 1971). На третьому щаблі відносний вміст параміозіна становило 33,4%. На четвертій і п'ятій ступенях основним білком екстрактів є актин.

    Подібний характер розподілу білків під час добування розчином Хассельбаха-Шнайдера спостерігався і при дослідженні інших видів креветки - гребенчатой ​​і козиркового шрімси. Мабуть, це свідчить про подібність характеру міжмолекулярних взаємодій м'язових білків вивчених об'єктів. Тоді виявлене нами відмінність динамічних реологічних характеристик - G 'і G ", - ймовірно, пов'язано зі співвідношенням основних м'язових білків міозину і актину в миофибриллах.

    Незважаючи на різну динаміку змін реологічних модулів, у всіх досліджених об'єктах до 4,0-4,5 міс морозильного зберігання спостерігалася стабілізація цих показників, в подальшому швидкість їх змін була незначною. G 'для подрібнених м'язів північній креветки і козир-кового шрімси до цього часу були близькі і становили відповідно 12,7-102 і 12,3102 Па (див. Рис. 6, а). Дані об'єкти мали і близьке ставлення-

    Таблиця 3

    Відносний вміст і співвідношення міозину і актину в екстрактах миофибриллярних білків північній креветки

    Table 3

    The relative contents and the ratio of myosin and actin in extracts of myofibrillar proteins of Pandalus borealis

    Відносний вміст Ступінь о / Співвідношення

    J в екстракті,% z

    екстракції .. r V миозин / актин

    ^ Міозин Актин

    1 48,5 22,3 2,17

    2 33,6 50,9 0,66

    3 17,5 19,2 0,91

    4 6,6 39,8 0,17

    5 16,9 48,4 0,35

    ня миозин / актин (відповідно 1,83 і 1,81). На відміну від них м'язи гребенчатой ​​креветки характеризувалися більш низькими значеннями G '- 8,3'102 Па - і ставленням миозин / актин - 1,38.

    При порівнянні складу основних м'язових білків північній креветки не було встановлено суттєвої різниці в співвідношенні міозину і актину в залежності від біологічного стану. Кондиційна і линяла креветка мали відношення миозин / актин близько 1,8. М'язи мали близькі значення G ', але м'язи линялій креветки характеризувалися меншими на 15-20% значеннями G "і, як наслідок, динамічної в'язкості. Мабуть, дані відмінності є наслідком більш низький вміст білка в м'язах линялій креветки в порівнянні з кондиційної - 18,8 проти 20,5%. Ймовірно, з цієї ж причини м'ясо линялій креветки характеризується більш низькими пружними властивостями (див. табл. 1) і великим розкидом величин міцності (рис. 4, б).

    Результати досліджень показують, що досліджені нами види креветки незалежно від біологічного стану та розмірно-масових характеристик можуть служити сировиною при виробництві формованої продукції.

    література

    Михайлов В'І ', Бандурин К.В., Покоївок A.B., Карасьов A.H. Промислові безхребетні шельфу і континентального схилу північній частині Охотського моря. - Магадан: МагаданНІРО, 2003. - 284 с.

    Миколаїв B.A. Зміна структурно-механічних властивостей харчових продуктів. - М .: Економіка, 1964. - 170 с.

    Структурно-механічні характеристики харчових продуктів / Под ред. А.В.Горбатова. - М .: Ліг. і харч. пром-сть, 1982. - 296 с.

    Chang C'S ', Hamann D.D., Webb N.B., Sidwell V. Effects of species and storage time on minced fish gel texture // J. Food Sci. - 1979. - Vol. 44. - P. 1087-1092.

    Cohen С., Szent-Gyoryi A.G., Kendrick-Jones J. Paramyosin and the filaments of molluscan "catch" muscles. I. Paramyosin: structure and assembly // J. Mol. Biol. - 1971. - Vol. 56. - P. 223-237.

    Gomez-Guillen M.C., Martinez-Alvarez O., Montero P. Functional and thermal gelation properties of squid mantle proteins affected by chilled and frozen storage // J. Food Sci. - 2003. - Vol. 68, № 6. - P. 1962-1967.

    Hamann D.D. Rheology as a means of evaluating muscle functionality of processed foods // Food technology. - 1988. - № 6. - P. 66-70.

    Ishioroshi M., Samegima K., Arai K., Yusui T. Effect of blocking myosin-actin interaction in heat-induced gelation of myosin in the presense of actin // Agric. Biol. Chem. - 1980. - Vol. 44, № 9. - P. 2185-2194.

    Iso N., Mizuno H., Saito T. et al. An analisis of the stress- relaxation curve obtained from a sample of raw meat sample // Bull. Japan Soc. Sci. Fish. - 1981. - Vol. 49, № 6. - P. 949-952.

    Martinez I., Eide O., Ofstad R. Correlation of chemical parametres in cod mince and surimi with the surimi quality // Seafood quality determination, Proceeding of an International Symposium Coordinated by the University of Alaska Sea Grant College Program. - Ancorage, Alaska, 1986. - P. 389-401.

    Mizuta S., Yoshinaka R., Sato M., Sakaguchi M. Characterization of collagen in the muscle of several crustacean species in assotiation with raw meat texture // Fisheries science. - 1994. - Vol. 60, № 3. - Р. 323-328.

    Noguchi S.F. Dynamic viscoelastic changes of surimi (minced fish meat) during thermal gelation // Bull. Japan. Soc. Sci. Fish. - 1986. - Vol. 52, № 7. - P. 1261-1270.

    Nowsad AKM A., Kanoh S., Niwa E. Physico-chemial properties of suwari gel from Alaska Pollack surimi with iodoacetic acid added // Bull. Fac. Bioresources Mie Univ. - 1994. - № 13. - P. 25-31.

    Szent-Gyoryi A.G., Cohen C., Kendrick-Jones J. Paramyosin and the filaments of molluscan "catch" muscles. II. Native filaments: isolation and characterization // J. Mol. Biol. - 1971. - Vol. 56. - P. 229-258.

    Weber K., Osborn M. The reliability of molecular weight determinations by dodecyl sulfate - polyacrylamide gel electrophoresis // J. Biol. Chem. - 1969. - Vol. 224. - P. 4406-4412.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити