ИССЛЕДОВАНИЕ СЕНСОРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

УДК 639.21
ИССЛЕДОВАНИЕ СЕНСОРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ОБЪЕКТОВ ПРЕСНОВОДНОЙ АКВАКУЛЬТУРЫ
Л.В. Антипова, Е.В. Калач, А.Б. Плаксицкий
В работе представлены результаты исследований сенсорной характеристики показателей качества
объектов пресноводной аквакультуры
Ключевые слова: рыба, аквакультуры, сенсоры
Прудовые рыбы являются одним из резервов
увеличения высокоценных пищевых продуктов, так как
не уступают, а в некоторых случаях превосходят
океаническую по качеству и соотношению основных
эссенциальных ингредиентов. Создание устойчивого
ассортимента продуктов массового потребительского
спроса имеет большое экономическое и социальное
значение, так как при высокой пищевой ценности они
значительно дешевле океанической и морской рыбы, а
её объемы и виды легко планировать путём
целенаправленного разведения и откорма.
В прудовых хозяйствах Воронежской области
усиленно разводят рыбы, такие как карп, толстолобик,
окунь, щука и белый амур. В ходе экспериментальных
исследований с использованием известных методов
анализа установлено, что в карпе и толстолобике
содержится 16-22 % белков, они содержат липиды (от 5
до 8%), также содержатся такие крайне необходимые
для развития человека соединения, как незаменимые
аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты,
включая
уникальные
(эйкозопентаеновую
и
докозоексановую), которых нет в других продуктах.
Мясо рыб богато витаминами А, Е, С, В и
минеральными веществами [2].
Ввиду роста спроса на рыбную продукцию и
функциональные продукты питания, углубленное
изучение
химического
состава
и
научное
проектирование рецептур позволит расширить и
разнообразить ассортимент рыбных продуктов,
завоевать нового покупателя и, одновременно,
обеспечить
положительные
производственные
показатели, а также организовать максимальную
переработку прудовых рыб с безотходностью
производства. [1].
В качестве объектов исследования были
использованы различные виды прудовой рыбы, в
частности, карп, толстолобик, щука, белый амур и
окунь переработанные в условиях лаборатории
кафедры технологии мяса и мясных продуктов
Воронежской
государственной
технологической
академии.
В
последнее
десятилетие
автоматизация
процессов пищевых технологий привела к созданию
материальных устройств, позволяющих регистрировать
накопление, распад и взаимодействие различных
Антипова Людмила Васильевна – ВГТА, д-р техн. наук,
профессор тел. (473) 255-37-51
Калач Елена Владимировна - ВГТА, аспирант,
тел. (473) 255-37-51
Плаксицкий Андрей Борисович - ВИ ГПС МЧС России,
канд. физ.-мат. наук, доцент, тел. (473) 242-12-65
веществ, и изменение их состояния при самых низких
концентрациях. Современный уровень развития науки
органолептики требует разделения этих понятий.
Способы
измерения
количества
химических
соединений в пищевом продукте с помощью сенсоров
называют сенсорной технологией оценок [5].
Сенсоры контролируют большее количество
параметров продукта, чем органы человека (цвет,
температуру,
массу
и
влажность),
причем
бесконтактным способом. Преимущества сенсоров –
эффективный, непрерывный, неразрушающий контроль
качества, применимый в труднодоступных местах; с
низкой себестоимостью продукции и высоким уровнем
производительности труда.
Решая задачу снабжения населения продуктами
питания на основе рыбы и морепродуктов
(гидробионтов), добывающая и перерабатывающая
подотрасли рыбной промышленности России вносят
важный вклад в обеспечение продовольственной
безопасности страны.
Один из главных факторов безопасного
потребления рыбы – объективная оценка степени ее
пригодности, в основе которой лежат как
органолептические, так и физико – химические методы.
Органолептический метод использует сенсорные
рецепторы человека для оценки вкуса, запаха и цвета
продукта.
Он
требует
наличия
высококвалифицированных дегустаторов и носит
достаточно субъективный характер. При использовании
физико – химических методов необходимы:
достаточное количество времени, дорогостоящее
оборудование и химические реактивы, работа опытных
специалистов.
В связи с этим особую актуальность приобретает
создание портативных приборов для оперативного
определения (экспресс - контроля) степени пригодности
рыбы к употреблению в пищу и при этом доступных
для потребителя.
В целях удовлетворения потребности в
обеспечении качества и безопасности продукции
предлагается для оценки качества и безопасности рыбы
и рыбной продукции использовать мультисенсорную
систему «электронный нос», состоящую из десяти
пьезосенсоров. Работа такой системы основана на
многоуровневой нейронной семиотической модели,
описывающей механизм работы обонятельной
луковицы человека.
«Электронный
нос»
может
непрерывно
оценивать свежесть или происхождение рыбных
продуктов, что раньше выполнялось исключительно
только опытными экспертами или группой экспертов.
f, (Гц)
состава, который в свою очередь, определяет
пищевую ценность, а также может служить
средством идентификации и оценки качества
различных белков.
Ниже
представлены
электрофореграммы
анализируемых прудовых рыб (рисунок 2),
полученные на
приборе Капель 105, каппилярным элекрофорезом.
Как видно на рисунке 2, мясо анализируемых
прудовых рыб содержит в своем составе полный
набор протеиногенных аминокислот. Особое
внимание обращает высокая доля аспарагиновой
(1,28 – 1,56 %) и глутаминовой кислот (1,75 – 2,16
%) во всех исследуемых рыбах, которые, как
известно, являются химическими
s er
h is
ty r
ile
m et
p he
v al
p ro
th r
leu
a la
1
3
f, (Гц)
Capel
7
5
8
8
19
10
9
g ly
ly s
53 mAU
a rg
«Нос» может выполнять анализ без перерывов,
вызванных усталостью экспертов.
Дополнительным преимуществом искусственной
системы обоняния является быстрота действия, что
позволяет применять ее для контроля в диалоговом
режиме производства пищевых продуктов. Для
определения свежести (срок хранения с момента
вылова) образец анализируемой рыбы помещали в
стеклянную ячейку детектирования и затем
микрокомпрессором (скорость 150 мл/мин) в
течение 2- 3 минут отбирали газовую фазу.
Отобранные
пары
микрокомпрессором
направлялись в электронный нос, включающий
шесть сенсоров. Результаты исследованных
образцов
прудовых
рыб
(исследования
проводились по истечении 48 часов после
засыпания рыбы) представлены на сенсограммах,
которые приведены на рисунке 1.
Известно, что щука являясь хищником,
питается зоопланктоном и различными животными,
обитающими в воде (лягушки, головастики, другие
рыбы и т.д.). Аромат мяса щуки менее выражен,
чем у толстолобика и окуня Следовательно, в
процессе производства продуктов из щуки не
требуется дополнительных технологических
10
мин
рекомендаций. Аналогичную ситуацию можно
наблюдать на примере карпа Сенсограмма белого
амура, свидетельствует о наличии травяного
аромата менее выраженного, чем у толстолобика,
хотя первый считается также растительноядной
рыбой и питается водорослями. Возможно, это
связано с особенностями химического состава мяса
белого амура.
Как видно на рисунке 1 все сенсограммы
различаются и зависят, прежде всего, от вида рыбы,
образа жизни, условий и характера питания.
Основными компонентами при формировании
вкуса и аромата являются аминокислоты и амиды:
гистидин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты,
глутамин, треонин, фенилаланин, лейцин и др. Эти
вещества образуются и накапливаются в процессе
автолиза при распаде белков, а также пептидов,
относящихся
к
экстрактивным
веществам
мышечной ткани рыб (глютатион, карнозин,
ансерин) [3].
Функции белков, как технологические, так и
биологические, зависят от аминокислотного
19
3 5 8 10
Capel
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
a sp
Рис. 1. Сенсограммы исследованных образцов
прудовых рыб
a rg
1
g lu
ty r
h is p he
ileet v al leu
m
th rp ro
s er
a la
g ly
ly s
73.1 mAU
15
16
17 мин
Рис. 2. Электрофореграммы исследуемых видов
рыб
предшественниками вкуса и аромата. Кроме того,
аспарагиновая кислота, участвует в работе
иммунной системы и синтезе ДНК и РНК
(основные носители генетической информации), а
также способствуют превращению углеводов в
глюкозу и последующему запасанию гликогена.
Аспарагиновая кислота служит
донором аммиака в цикле мочевины, протекающем
в печени. Повышенное потребление этого вещества
в фазе восстановления нормализует содержание
аммиака в организме. Глутаминовая кислота
способна присоединять аммиак, превращаясь в
глутамин, и переносить его в печень, где затем
образуется мочевина и глюкоза. Глутамат натрия
стал самой популярной вкусовой добавкой в мире.
Чрезмерное потребление ее может вызывать у
чувствительных людей тошноту (так называемый
«синдром китайских ресторанов»).
Высокое содержание лизина (1,16 – 1,64 %)
оказывает противовирусное действие, особенно в
отношении вирусов, вызывающих герпес и острые
респираторные инфекции; поддерживает уровень
энергии и сохраняет здоровым сердце, понижает
уровень триглицеридов в сыворотке крови,
поддерживает надлежащий баланс азота в
организме; улучшает усвоение кальция из крови,
ускоряет его накопление и транспорт в костную
ткань; участвует в формировании коллагена и
восстановлении тканей, замедляет повреждение
хрусталика глаза. Кроме того, лизин обладает
мягким антидепрессантоподобным эффектом.
При недостатке лизина мы можем ощущать:
утомляемость, усталость и слабость, плохой
аппетит, замедление роста и снижение массы тела,
неспособность к концентрации, раздражительность,
появление кровоизлияний в глазное яблоко, потерю
волос, анемии и проблемы в репродуктивной сфере,
нарушения пищеварения. При недостатке лизина
замедляется образование новой мышечной и
соединительной ткани. Лизин усиливает действие
аргинина, увеличивает уровень карнитина в
присутствии витамина В3 (тиамина) и железа.
При длительном потреблении лизин не
накапливается и не оказывает токсического
воздействия на организм человека: используется,
как источник энергии. Излишки выводятся почками
с мочой.
Немало
важный интерес представляет
содержание лейцина (0,93 – 1,32 %), который
является важным звеном в биосинтезе холестерина
и других стероидов. Лейцин также является
разветвленной аминокислотой, необходимой для
построения и развития мышечной ткани, синтеза
протеина организмом, для укрепления иммунной
системы. Понижает содержание сахара в крови и
способствует быстрейшему заживлению ран и
костей. Установлено, что его нет у алкоголиков и
наркоманов. Лейцин, как и изолейцин, может
служить источником энергии на клеточном уровне.
Он также предотвращает перепроизводство
серотонина и наступление усталости, связанное с
этим процессом.
Исходя из полученных данных, видно, что не
малая доля приходится и на содержание в
исследуемых образцах прудовых рыб аланина (0,81
– 1,26 %), который является важным источником
энергии для головного мозга и центральной
нервной системы; укрепляет иммунную систему
путем выработки антител; активно участвует в
метаболизме сахаров и органических кислот.
Синтезируется из разветвленных аминокислот.
Падение уровня сахара и недостаток углеводов в
пище приводит к тому, что мышечный протеин
разрушается, и печень превращает полученный
аланин в глюкозу (процесс глюконеогенеза), чтобы
выровнять уровень глюкозы в крови. При
интенсивной работе в течение более одного часа
потребность в аланине возрастает, поскольку
истощение запасов гликогена в организме приводит
к расходу этой аминокислоты для их пополнения.
При катаболизме аланин служит переносчиком
азота из мышц в печень (для синтеза мочевины).
Прием аланина имеет смысл при тренировках,
проходящих более часа. Недостаток его приводит к
повышению
потребности
в
разветвленных
аминокислотах.
Принимая
во
внимания
результаты
исследований ароматограммы, общего химического
состава и оценки биологической ценности, на
кафедре технологии мяса и мясных продуктов были
разработаны
новые
рыбные
продукты
с
использованием мяса прудовой рыбы в условиях
экспериментальноопытного цеха на базе ОАО
«Восток» произведена выработка опытной партии
пресервов из прудовых рыб по разработанной
рецептуре.
Литература
1. Антипова, Л.В., Рыбоводство. Основы
разведения, вылова и переработки рыб в искусственных
водоемах Учебное пособие [Текст] /Л.В. Антипова, О.П.
Дворянинова, О.А. Василенко, М.М. Данылив, С.М.
Сулейманов, С.В. Шабунин – СПб.: ГИОРД, 2009. – 472
с.: ил.
2. Антипова, Л.В. Методы исследования мяса и
мясных продуктов [Текст] /Л.В. Антипова, И.А. Глотова,
И.А. Рогов. – М.: Колос, 2001. – 376 с.
3. Ершов А. М. Технология рыбы и рыбных
продуктов: учебник для вузов / А. М. Ершов. – СПб.:
ГИОРД, 2006. – 944 с.
4. Калач А.В. Мультисенсорные системы.
Применение методологии искусственных нейронных
сетей
для
обработки
сигналов
сенсоров
//
Нейрокомпьютеры: разработка и применение. 2003. №10
– 11.
5.
Родина
Т.Г.
Сенсорный
анализ
продовольственных товаров: учебник для студентов
вузов, обуч. по спец. «Товароведение и экспертиза
товаров» (гриф УМО). – М.: Академия. 2004. – 208 с.
Воронежская государственная технологическая академия
Воронежский институт Государственной противопожарной службы МЧС России
INVESTIGATION OF PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF SENSORYQUALITY
OF OBJECTS FRESHWATER AQUACULTURE
L.V. Antipovа, E.V. Kalach, A.B. Plaksitsky
The paper presents the results of sensory quality characteristics of freshwater aquaculture facilities
Key words: fish, aquaculture sensors
Сведения об Авторах
Антипова Людмила Васильевна профессор д.т.н., заведующая.кафедрой
Воронежская государственная технологическая академия.394017, Воронеж,
проспект Революции, 19,
Телефон (473) 2553751
Калач Елена Владимировна, аспирант Воронежская государственная
технологическая академия 394017, Воронеж, проспект Революции, 19 телефон
(473)2553751
Плаксицкий
Андрей
Борисович,
к.ф-м.н.,
доцент
кафедры
естественнонаучных и общетехнических дисциплин, Воронежского института
Государственной противопожарной службы МЧС России
394053 Воронеж, ул. Краснознаменная 231
Телефон (473) 2421265