УДК 637.69
ОСОБЕННОСТИ АРОМАТОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА РЫБОПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕНСОРНОГО АНАЛИЗА
Антипова1 Л.В., Дворянинова1 О.П., Азимбек2 Н., Аликулов2 З.
1ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий1», г. Воронеж, Россия
2Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева2, Астана, Казахстан http://www.enu.kz
Теоретической предпосылкой для поиска объективного показателя степени свежести рыбы служат биохимические изменения, обусловливающие появления запаха и вкуса испорченной рыбы. В результате деятельности ферментов и бактерий в мясе рыбы образуются различные вещества: из азотистых соединений – летучие основания; из серосодержащих аминокислот – сероводород, диметилсульфид, метилмеркаптан; из глюкозы и рибозы – низшие жирные кислоты; из липидов – карбонилы; из протеинов – тирозин, индол, скатол, путресцин, кадаверин; из гистидина – гистамин [1, 2, 3, 5, 7].
Согласно методике отбора образцов и органолептическим методам определения свежести [4], сразу после засыпания рыбы в тушке начинает концентрироваться триметиламин, содержание которого увеличивается с продолжительностью хранения продукции (снижение свежести). В связи с этим, для характеристики степени свежести рыбной продукции (на примере щуки) использован показатель содержания триметиламина в паровой фазе над рыбой. На рис. 1 приведены типичные сигналы пьезосенсора по отношению к различным концентрациям триметиламина, где концентрация (ppm) равна млн-1. Для перевода концентрации (ppm) в мг/м3 можно воспользоваться следующей формулой:
С = мг/м3 (1), где С – концентрация вещества (ppm);
М – молярная масса вещества;
24,45 – коэффициент пересчета.
На рис. 1 видно, что сигнал пьезосенсора возрастает с увеличением концентрации триметиламина вплоть до его содержания 250 ppm. На рис. 2 приведен градуировочный график зависимости концентрации триметиламина от сигнала сенсора.
Рисунок1 - Сигналы пьезосенсора по отношению к различным концентрация триметиламина (концентрация в млн-1)
Градуировочная зависимость носит линейный характер до содержания триметиламина в пробе 250 ppm, что несколько затрудняет использование этой зависимости. Для простоты использования метода градуировочный график был построен в логарифмических координатах (рис. 3). Установлена зависимость концентрации триметиламина, накапливающегося в рыбе в процессе хранения, от времени хранения рыбы после вылова. Полученная зависимость представлена на рис. 4. Для подтверждения достоверности исследований, анализ проводился тремя методами: пьезосенсором;
методом газовой хроматографии; тест – методом.
Рисунок 2 - Градуировочный график зависимости концентрации триметиламина от сигнала сенсора
Рисунок 3 - Градуировочный график зависимости концентрации триметиламина в логарифмических координатах
Полученная зависимость описывается экспоненциальным уравнением вида:
C=a (b-exp (-dt)), (2), отсюда
t = (3), где С – концентрация, млн-1,
а, b, d – коэффициенты, зависящие от химической природы рыбы, a =-6,737, b = 0,159, d = 0,075.
Коэффициент корреляции r=0,990.
При необходимости расчета времени хранения, следует знать химическую природу объекта исследования и концентрацию триметиламина (по справочным данным), по данной концентрации можно судить о степени порчи исследуемого образца. Для получения обобщенной оценки запаха анализируемых прудовых рыб (толстолобик, карп, белый амур, сазан, щука) был исследован аромат мяса рыбы с использованием мультисенсорной установки «Электронный нос». Одним из главных преимуществ данной системы перед современными приборами, позволяющими проводить объективную оценку качества пищевых продуктов, является возможность ее использования для комплексного анализа всех летучих компонентов, формирующих специфический запах и аромат продукта, и представлять его в виде характерного «отпечатка» [6].
Рисунок 4 - Взаимосвязь содержания триметиламина и времени хранения щуки с момента улова (свежесть рыбы):
1 –пьезосенсором; 2 – методом газовой хроматографии; 3 – тест-метод
Дополнительным преимуществом искусственной системы обоняния является быстрота действия, что позволяет применять ее для контроля в диалоговом режиме производства пищевых продуктов (Кучменко, 2008). 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 (по истечении 48 ч после засыпания рыбы) представлены на сенсограммах, которые приведены на рис. 5.
Как видно из рис. 5, все сенсограммы различаются и зависят, прежде всего, от вида рыбы, образа жизни, условий и характера питания. Из сенсограммы толстолобика (рис.
5а) видно, что он имеет ярко выраженный травяной аромат вследствие того, что является растительноядной рыбой и питается водорослями, поэтому при производстве рыбной продукции из него, следует учитывать это обстоятельство: необходимы дополнительные технологические операции (отмачивание, увеличение доли специй и приправ) на соответствующих стадиях процесса производства. При исследовании мяса сазана (рис. 5б) было установлено, что он имеет умеренно выраженный аромат, по сравнению с толстолобиком. Здесь же появилась возможность задействовать сенсоры 4, 5, 6, которые чувствительны к парам воды. В результате эксперимента получили, что мясо сазана является более сухим, что подтверждается дополнительно, низким содержанием влаги по сравнению с другими исследованными рыбами. Известно [267], что щука являясь хищником, питается зоопланктоном и различными животными, обитающими в воде. Из сенсограммы, представленной на рис. 5в, видно, что аромат мяса щуки менее выражен,
чем у толстолобика и сазана (рис. 5а и 5б). Аналогичную ситуацию можно наблюдать на примере карпа (рис. 5г). Сенсограмма белого амура, представленная на рис. 5д, свидетельствует о наличии травяного аромата менее выраженного, чем у толстолобика (рис. 5а), хотя первый считается также растительноядной рыбой и питается водорослями [267]. Возможно, это связано с особенностями химического состава мяса белого амура.
Таким образом, сопоставление всех качественных и количественных показателей в составе равновесной газовой фазы (РГФ) над пробами рыбопродуктов позволяет решить задачи анализа многокомпонентных газовых смесей, проводить анализ летучих веществ, формирующих запах продуктов (Ю.И. Ефременко, О.Я. Мезенова, 2012). В этой связи представляется актуальным обоснование применения такой системы для оценки степени свежести и качества рыбы, которая в нашей стране, согласно действующим нормативным документам, до сих пор проводится органолептически, вызывая неоднозначное толкование и спорные ситуации, чреватые токсикологическими процессами и финансовыми проблемами.
а) толстолобик б) сазан
в) щука г) карп
д) белый амур
f, (Гц)
f, (Гц) f, (Гц)
f, (Гц) f, (Гц)
f – сигнал сенсора, Гц; 1, 2, 3, 4, 5, 6 – номер сенсоров; (1, 2, 3 – сенсоры, чувствительные к альдегидам, кетонам, эфирам; 4, 5, 6 – сенсоры, чувствительные к парам
воды)
Рисунок 5 - Сенсограммы исследованных образцов прудовых рыб.
Список использованной литературы:
1. Л.В. Антипова, И.А. Глотова, О.П. Дворянинова. Основные принципы переработки сырья растительного, животного, микробиологического происхождения и рыбы. - Воронеж, 2009. - 243 с.
2. Л.В. Антипова, О.П. Дворянинова, М.М. Данылив. Основы рационального использования вторичных продуктов переработки прудовых рыб. - Воронеж, 2011. - 75 с.
3. Л.В. Антипова, О.П. Дворянинова. Прудовые рыбы: биотехнологический потенциал и основы рационального использования ресурсов: монография - Воронеж: ВГУИТ, 2012. - 404 с.
4. ГОСТ 1368-91. Рыба всех видов обработки. Длина и масса. – Введ. с 01.07.1993. - Москва: Изд-во Стандартинформ, 2005. – 6 с.
5. О.П. Дворянинова, Л.В. Антипова. Аквакультурные биоресурсы: научные основы и инновационные решения: монография. - Воронеж: ВГУИТ, 2012. - 420 с.
6. Кучменко, Т.А. Инновационные решения в аналитическом контроле. - Воронеж. гос.
технол. акад., ООО «СенТех». – Воронеж: 2009. - 252 с.
7. Рыбоводство. Основы вылова, разведения и переработки рыб в искусственных водоемах. / под. общ. ред. Л.В. Антиповой. - СПб: ГИОРД, 2009.
