Характеристика фарша балтийской трески (Gadus morhua Callarias), промытого электрохимически активированной водой с различной концентрацией ионов активного хлора

Комплексная переработка рыбы требует принципиально новых подходов к созданию высококачественных продуктов, в том числе изделий из фарша. Процесс промывания фарша питьевой водой оказывает положительное влияние на его качество за счет удаления саркоплазматических белков, что приводит к увеличению

доли миофибриллярных белков и повышению эластичности фаршевых изделий [1]. При этом удаляются остатки крови, наличие которых снижает качество фарша. Кроме того, указанный технологический процесс позволяет снизить интенсивность рыбного запаха и вкуса, улучшить цвет, сформировать более плотную структуру и увеличить сроки хранения фарша [2–5].

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Предложено промывать рыбный фарш электрохимически активированной водой (ЭХА– водой), содержащей различные концентрации активного хлора, а также свободные радикалы (ионы хлора). ЭХА–воду приготавливают путем преобразования солевого раствора хлористого натрия в метастабильный раствор – активированный нейтральный анолит (АНК) на специальных установках типа СТЭЛ в поле высокой электромагнитной напряженности. Проведены исследования по влиянию ЭХА–воды на физикохимические характеристики промытого пищевого рыбного фарша.

Материалы и методы

Для проведения экспериментальных работ использовали треску балтийскую охлажденную ( Gadus morhua callarias ), а обрези с филе и хребтовые кости с остатками мяса обрабатывали пресс-сепарированием на фарш-машине с получением рыбного фарша.

Полученный фарш исследовали по следующим показателям: содержание влаги по ГОСТ 7636 [6], белка в % (N x 6,25) – по методу Къельдаля на аппарате Kjeltec Auto 10 SO Analyzer [7], водо- и солерастворимых белков в % (ВБ, СБ) определяли сжиганием и последующей отгонкой в аппарате Kjeltec Auto 10 SO Analyzer [6]. Белковый коэффициент, который определяется соотношением солерастворимых к водорастворимым белкам К б = СБ/ВБ, содержание небелковых азотистых веществ (НБА, мг %) определяли из трихлоруксусного экстракта методом Къель-даля (для НБА) [6], реакцию среды рН определяли потенциометрическим методом (рН-метром), органолептические характеристики (запах, вкус, цвет, консистенция, внешний вид) – по ГОСТ 7631 и методу Т.М. Сафроновой [8]. Концентрацию активного хлора определяли согласно рекомендациям по применению

дезинфицирующего раствора «Нейтральный анолит АНК», вырабатываемого на установках типа СТЭЛ [9].

Исследована структура сырого фарша из об-рези трески балтийской после промывки с целью определения оптимальной концентрации ионов активного хлора в ЭХА–воде, способствующей формированию более плотной структуры фарша.

Реологические характеристики, а именно, предельное напряжение сдвига (ПНС) определяли с помощью пенетрометра ПМДП с константой конуса с углом при вершине 60º. Методика определения ПНС основана на измерении погружения конуса при действии постоянной нагрузки в специально подготовленный образец [10].

Фарш трески подвергали промывке питьевой водой (контроль) и ЭХА–водой, приготовленной на установке СТЭЛ 40 из подсоленной (5–9 г NaCl на 1 л) питьевой водопроводной воды в течение 10 мин при соотношении фарш:вода 1:3 по следующим режимам:

• а)    нейтральным анолитом:

  – концентрация активного хлора С ах (мг/л): 325, 200, 150, 100, 50, 25. Для получения ЭХА–воды с нужной концентрацией активного хлора исходный раствор разводили питьевой водой пропорционально в соответствии с заданными концентрациями;

• •    сила тока, 10–12 А;

• •    рН 7,3–7,9;

• б)    питьевой водой.

Результаты и обсуждение

Полученные образцы фарша из обрези балтийской трески исследовали по вышеуказанным показателям (таблица 1, 2). Показано, что содержание влаги в фарше зависит от вида воды для промывки и концентрации в ней активного хлора. Наибольшее содержание влаги отмечено в фарше, промытом питьевой водой, что объясняется её незначительным воздействием на функциональные свойства фарша.

Таблица 1.

Физико-химические показатели фарша из трески балтийской

Table 1.

Physical and chemical characteristics of Baltic cod mince

Вид фарша Type of minced meat	Влага, % Moisture, %	Сырой протеин Protein contentNх6, 25, %	СБ, % SP, %	ВБ, % WP, %	К б К b	НБА, мг % NNS, mg %	рН
Непромытый (контроль) Unwashed (control)	81,1 ± 0,3	13,9 ± 0,1	7,0 ± 0,1	4,8 ± 0,1	1,5	343,4 ± 2,2	6,9 ± 0,1
Промытый (Washed):
Питьевой водой | Pure water	82,6 ± 0,4	12,2 ± 0,2	6,5 ± 0,2	4,0 ± 0,2	1,6	333,2 ± 1,9	6,9 ± 0,1
ЭХА-водой с С ах 325 мг/л EW-water С асh 325 mg/l	78,6 ± 0,2	10,3 ± 0,2	5,0 ± 0,2	2,1 ± 0,2	2,4	97,7 ± 0,8	6,8 ± 0,1
ЭХА-водой с С ах 200 мг/л EW-water С асh 200 mg/l	79,7 ± 0,2	11,4 ± 0,3	5,3 ± 0,2	2,5 ± 0,2	2,1	106,2 ± 0,8	6,9 ± 0,1
ЭХА-водой с С ах 150 мг/л EW-water С асh 150 mg/l	80,4 ± 0,2	11,6 ± 0,2	5,5 ± 0,2	2,7 ± 0,1	2,0	108,5 ± 1,0	6,9 ± 0,1
ЭХА-водой с С ах 100 мг/л EW-water С асh 100 mg/l	82,1 ± 0,4	11,8 ± 0,1	5,6 ± 0,1	2,9 ± 0,1	1,9	110,1 ± 1,2	6,7 ± 0,1
ЭХА-водой с С ах 50 мг/л EW-water С асh 50 mg/l	82,3 ± 0,3	12,0 ± 0,1	5,7 ± 0,2	3,0 ± 0,2	1,9	113,7 ± 1,1	6,8 ± 0,1
ЭХА-водой с С ах 25 мг/л EW-water С асh 25 mg/l	82,5 ± 0,4	12,0 ± 0,2	5,8 ± 0,2	3,1 ± 0,2	1,9	115,3 ± 1,5	7,0 ± 0,1

Примечание: ВБ, СБ – водо- и солерастворимые белки, %; К б = СБ / ВБ – белковый коэффициент, НБА – небелковые азотистые вещества, реакция среды – рН

Note: WP, SP – water – and salt soluble proteins, %; Kb = SP / WP – protein coefficient, NNS – non-protein nitrogenous substances, the reaction of the medium – рН.

Таблица 2.

Химические показатели фарша из трески балтийской в пересчете на сухое вещество

Наименьшее содержание воды отмечено в фарше, промытом ЭХА–водой с наибольшей концентрацией активного хлора -325 мг/л, что, вероятно, обусловлено наличием моющих свойств у анолита. При снижении концентрации активного хлора моющие свойства ЭХА–воды ослабевают, и содержание влаги в промытом фарше возрастает. Моющие свойства анолита также оказывают влияние на содержание водорастворимых белков в фарше и небелковых азотистых веществ. Количество удаленных водорастворимых белков зависит от вида воды и концентрации в ней активного хлора. Из таблиц 1 и 2 видно, что промывка фарша из трески балтийской обеспечивает удаление водорастворимых белков, что приводит к изменению их соотношения с солерастворимыми белками, которое увеличивается в 1,5–2,4 раза [11]. Значение рН незначительно превышало прежний уровень, поддерживаемый буферной ёмкостью белка.

При промывке фарша пресной водой белковый коэффициент и содержание небелкового азота изменяются незначительно, в то время как промывка ЭХА–водой с максимальной концентрацией активного хлора приводит к существенному снижению содержания НБА и увеличению К б (в 1,6 раза). Дальнейшее уменьшение С ах в воде при промывке фарша приводит к некоторому уменьшению белкового коэффициента (в 1,3 раза). Так как количество небелковых азотистых веществ меняется при промывке в зависимости

концентрации активного хлора, то прослеживается зависимость: чем выше концентрация С ах , тем лучше отделяется и естественная и промывная вода. Поэтому, исходя из полученных данных, можно утверждать, что содержание воды в промытом фарше зависит от С ах в ЭХА–воде, что обусловлено, вероятно, снижением способности фарша удерживать влагу и потерей небелкового азота. Таким образом, лучшее промывание при увеличении С ах достигается за счет снижения способности фарша удерживать влагу.

В используемой для промывки питьевой воде и ЭХА–воде до и после промывки фарша трески балтийской (таблица 3) определяли показатели рН и концентрацию ионов активного хлора (рисунок 1).

Cax Cach

Рисунок 1. Изменение рН ЭХА–воды в зависимости от концентрации активного хлора

Figure 1. рН dependence EW – water from concentrations of active chlorine ions

Table 2.

Chemical values of Baltic cod mince in terms of dry matter

Вид фарша | Type of minced meat	Общее содержание белка Protein content Nх6, 25	СБ, % | SP, %	ВБ, % | WP, %	К б | К b
Непромытый (контроль) Unwashed (control)	72,8	37,0	25,4	1,5
Промытый (Washed):
Питьевой водой | Pure water	69,4	37,4	23,0	1,6
ЭХА-водой с С ах 325 мг/л EW-water С асh 325 mg/l	47,6	23,4	9,8	2,4
ЭХА-водой с С ах 200 мг/л EW-water С асh 200 mg/l	55,6	26,1	12,3	2,1
ЭХА-водой с С ах 150 мг/л EW-water С асh 150 mg/l	58,6	28,1	13,8	2,0
ЭХА-водой с С ах 100 мг/л EW-water С асh 100 mg/l	65,2	31,3	16,2	1,9
ЭХА-водой с С ах 50 мг/л EW-water С асh 50 mg/l	67,1	32,2	16,9	1,9
ЭХА-водой с С ах 25 мг/л EW-water С асh 25 mg/l	67,9	33,1	17,7	1,9

Примечание:  ВБ, СБ – водо- и солерастворимые белки, %; К б = СБ / ВБ – белковый коэффициент

Note: WP, SP – water and salt soluble proteins, %; Kb = SP / WP – protein ratio

Таблица 3.

Характеристика питьевой воды и ЭХА-воды до и после промывки фарша трески балтийской

При обработке подсоленной питьевой воды в электромагнитном поле высокой напряженности происходит увеличение рН на 0,4–1,0 значений. рН воды после промывки фарша снижается, но его значения в зависимости от концентрации использованной ЭХА–воды изменяются незначительно. Данные таблицы 3 по использованию питьевой и ЭХА–воды

свидетельствуют о том, что после промывки фарша свойства ЭХА–воды стали сходными с питьевой водой, так как концентрация ионов активного хлора после промывки равна нулю. Данный факт говорит о том, что после промывки фарша ЭХА–вода теряет свои свойства и превращается в воду, которая не отличается по своим свойствам от питьевой (таблица 4).

Table 3.

Characteristics of unleavened and electrolyzed water before and after washing Baltic cod mince

Образцы воды Water samples	Вода до промывки Water before washing		Вода после промывки Water after washing
	рН	С ах , мг/л, С асh mg/l	рН	С ах , мг/л, С асh mg/l
Питьевая вода | Pure water	6,9 ± 0,1	0	6,9 ± 0,1	0
ЭХА-вода с С ах 325 мг/л EW-water С асh 325 mg/l	7,9 ± 0,1	325	7,9 ± 0,1	325
ЭХА-вода с С ах 200 мг/л EW-water С асh 200 mg/l	7,9 ± 0,1	200	7,9 ± 0,1	200
ЭХА-вода с С ах 150 мг/л EW-water С асh 150 mg/l	7,7 ± 0,1	150	7,7 ± 0,1	150
ЭХА-вода с С ах 100 мг/л EW-water С асh 100 mg/l	7,6 ± 0,1	100	7,6 ± 0,1	100
ЭХА-вода с С ах 50 мг/л EW-water С асh 50 mg/l	7,4 ± 0,1	50	7,4 ± 0,1	50
ЭХА-вода с С ах 25 мг/л EW-water С асh 25 mg/l	7,3 ± 0,1	25	7,3 ± 0,1	25

Таблица 4.

Оценка структуры сырого фарша из трески балтийской

Показано, что средний балл органолептической оценки консистенции непромытого фарша равен 3,5, так как консистенция мягкая, мажущаяся, отмечена плохая формуемость. Неудовлетворительную оценку структуры фарша подтверждает низкое значение ПНС, равное 953,9 Па. Неудовлетворительную оценку

консистенции (2,6 балла) также получил фарш, промытый ЭХА-водой с С ах 325 мг/л. Данный фарш был чрезмерно плотным резинообразным, о чем свидетельствует высокий показатель ПНС, равный 5961,9 Па.

Реологические характеристики фарша из трески представлены в виде реограмм (рисунок 2).

Table 4.

Evaluation of the structure of raw minced Baltic cod

Вид фарша Type of minced meat	Органолептическая оценка, балл Sensory evaluation, point	ПНС, Па Ultimate Shear Stress, Pa
Непромытый (контроль) Unwashed (control)	3,5	953,9
Промытый (Washed):
Питьевой водой | Pure water	4,0	1695,8
ЭХА-водой с С ах 325 мг/л EW-water С асh 325 mg/l	2,6	5961,9
ЭХА-водой с С ах 200 мг/л EW-water С асh 200 mg/l	3,4	3815,6
ЭХА-водой с С ах 150 мг/л EW-water С асh 150 mg/l	3,5	3460,9
ЭХА-водой с С ах 100 мг/л EW-water С асh 100 mg/l	4,7	3211,5
ЭХА-водой с С ах 50 мг/л EW-water С асh 50 mg/l	4,7	3041,8
ЭХА-водой с С ах 25 мг/л EW-water С асh 25 mg/l	4,5	2740,3

Андрее

t.ru

Продолжительность действия нагрузки, с Load duration, sec

• -    -е - С (С ах) = 50 мг/л C (C ach) = 50 mg/l

• — ♦—С (С ах) = 100 мг/л C (C ach) = 100 mg/

• — ▲— С (С ах) = 325 мг/л C (C ach) = 325 mg/

С (С ах) = 0 мг/л

C (C ach) = 0 mg/l

Рисунок . еограммы фарша трески алти ско , промытого водо с различно концентрацие ионов активного хлора Figure 2. Rheograms of minced Baltic cod, washed with water with different concentrations of active chlorine ions

Как упоминалось ранее, фарш, промытый ЭХА-водой с С ах 325 мг/л, имел чрезмерно плотную консистенцию и высокий показатель ПНС, о чем свидетельствует небольшое погружение конуса пенетрометра (рисунок 2). Глубина погружения конуса в фарш, промытый ЭХА–водой с С ах 100 и С ах 50 мг/л, примерно одинаковая, а питьевой водой – существенно выше. Фарш, промытый питьевой водой, имел ПНС 1695,8 Па, а фарш, промытый ЭХА–водой с С ах 100 и С ах 50 мг/ л – 3211,5 Па и 3041,8 Па соответственно.

Влияние промывки фарша из трески балтийской водой с различной концентрацией ионов активного хлора на ПНС представлено на рисунке 3.

На рисунке 3 видно, что ПНС фарша, промытого ЭХА–водой с различной концентрацией ионов активного хлора, существенно не изменяется в пределах от С ах от 25 до 150 мг/л. При значении С ах свыше 200 мг/л ПНС значительно возрастает, консистенция фарша становится слишком плотной, что негативно влияет на органолептические характеристики. Средний балл оценки консистенции фарша, промытого ЭХА–водой с С ах 200 и С ах 325 мг/л составляет 3,4 и 2,6 соответственно.

С (С ах) мг/л C (C ach) mg/l

Рисунок 3. Влияние промывки фарша из трески балтийской водой с различной концентрацией ионов активного хлора на ПНС

Figure 3. The effect of washing minced cod with water with different concentrations of active chlorine ions on the ultimate shear stress

Исходя из данных, представленных на рисунках 2 и 3, можно сделать вывод о том, что фарш после промывки водой с концентрацией ионов активного хлора 50–100 мг/л имеет наилучшие характеристики консистенции.

При исследовании определены органолептические характеристики фарша из трески балтийской после пробной варки (таблица 5, рисунок 4).

Таблица 5.

Органолептическая оценка фарша из трески балтийской после пробной варки, баллы

Organoleptic evaluation of minced cod after trial cooking, points

Table 5.

Вид фарша | Type of minced meat	Запах Smell	Вкус Taste	Цвет Color	Консистенция Texture	Внешний вид Appearance	Сумма баллов Total points
1	2	3	4	5	6	7
Непромытый (контроль) Unwashed (control)	4,2	3,5	3,2	3,5	4,1	18,5

Продолжение таблицы 5 | Continuation of table 5

1                                                    1	2	3	4	5	6	7
Промытый (Washed):
Питьевой водой | Pure water	4,8	5,0	4,7	4,8	4,9	24,2
ЭХА-водой с С ах 325 мг/л EW-water С асh 325 mg/l	2,8	2,0	2,5	2,6	3,5	13,4
ЭХА-водой с С ах 200 мг/л EW-water С асh 200 mg/l	3,5	3,5	4,0	3,0	4,0	18,0
ЭХА-водой с С ах 150 мг/л EW-water С асh 150 mg/l	4,1	3,8	4,5	3,5	4,2	20,1
ЭХА-водой с С ах 100 мг/л EW-water С асh 100 mg/l	4,7	4,6	4,5	4,7	4,8	23,3
ЭХА-водой с С ах 50 мг/л EW-water С асh 50 mg/l	4,7	4,7	4,5	4,7	5,0	23,6
ЭХА-водой с С ах 25 мг/л EW-water С асh 25 mg/l	4,8	4,9	4,7	4,5	5,0	23,9

Рисунок 4. Профилограммы органолептической оценки фарша трески балтийской после пробной варки ( А – непромытый; Промытый: Б – питьевой водой, В – ЭХА-водой с С ах 325 мг/л, Г – ЭХА-водой с С ах 200 мг/л, Д – ЭХА-водой с С ах 150 мг/л, Е – ЭХА-водой с С ах 100 мг/л, Ж – ЭХА-водой с С ах 50 мг/л, З – ЭХА-водой с С ах 25 мг/л)

Figure 4. Profilograms of the organoleptic evaluation of the Baltic cod mince after trial cooking ( A – nonwashed; Washed: B – pure water, C – EW water with С асh 325 mg / l, D – EW water with С асh 200 mg / l, E – EW-water with S асh 150 mg / l, F – EW-water with S асh 100 mg / l, G – EW-water with С асh 50 mg / l, H – EW-water with С асh 25 mg / l)

Установлено, что образцы фарша, промытые ЭХА-водой с концентрацией активного хлора 25, 50, 100 мг/л, получили высокую оценку.

Данные образцы не имеют посторонних привкусов и запахов, внешний вид и цвет свойственен фаршу из обрези трески, промытому питьевой водой. Фарш, промытый ЭХА-водой с концентрацией активного хлора 325 мг/л, оценён наименьшим количеством баллов, так как приобрел жёлтый цвет, несвойственный данному виду продукта, посторонний запах хлора, имел очень плотную консистенцию. Фарш, промытый ЭХА-водой с С ах 150 и 200 мг/л, имел небольшой запах хлора, резинообразную консистенцию, что также несвойственно рыбному фаршу.

Наиболее оптимальную органолептическую оценку получил фарш, промытый ЭХА–водой с концентрацией активного хлора С ах от 25 и 100 мг/л.

Заключение

Использование ЭХА–воды при промывке фарша из трески балтийской оказывает существенное влияние на его свойства. Установлено, что содержание влаги, азотистых веществ в фарше зависит от вида воды, используемой для промывки, и концентрации активного хлора в ЭХА–воде. Наибольшее содержание влаги отмечено в фарше, промытом питьевой водой, в то время как после промывки фарша ЭХА– водой с наибольшей концентрацией активного хлора 325 мг/л достигается наилучшее отделение промывных вод вследствие наличия моющих свойств у этого анолита. Данные свойства также способствуют лучшему отделению от фарша водорастворимых белков и небелковых азотистых веществ. Увеличение соотношения солерастворимых и водорастворимых белков приводит к улучшению органолептических и реологических характеристик промытого фарша, причем наиболее рационально промывать фарш ЭХА–водой с концентрацией активного хлора от 25 до 100 мг/л.

ЭХА–вода после промывки фарша теряет свои свойства и превращается в обычную воду.