Созревание соленых рыб (Слуцкая Т.Н., ТИНРО) (УДК 664.951.2)

Современное состояние технологии производства соленых рыбных продуктов предопределяет необходимость регулирования процессов протеолиза. Чем выше активность протеаз, тем заметнее проходят эти процессы, в которых важную роль играют ферменты мышечной ткани, подготавливающие белки рыб к воздействию ферментов пищеварительных органов (Слуцкая, Купина, 1983).

Протеолитические ферменты пищеварительных органов рыб более активны, чем локализованные в мышечной ткани (Bird et al., 1980; Cohen et al., 1981; Reddi et al., 1972). Кроме того, и те и другие представлены разными группами протеаз (Croston, 1965; Uchida, 1984). Исходя из этого, можно предположить, что протеолиз белков мышечной ткани под влиянием ферментов мышечной ткани (у разделанных рыб) будет проходить иначе, чем в результате суммарного действия протеаз мышечной ткани и внутренностей (у целых рыб).

Установление закономерностей созревания соленых целых и разделанных промысловых рыб - основа для разработки технологии стимулирования или замедления протеолиза белков мышечной ткани рыб, т. е. созревания. Исследование проводили на промысловых рыбах тихоокеанского бассейна, посоленных в целом или разделанном (с удалением внутренностей) виде.

Разделение небелковых экстрактов на фракции проводили методом гельхроматографии (Kolakowski, 1973), идентификацию и количественное определение каждой фракции - по ранее разработанному методу (Бавдилович и др., 1979).

Количество каждой фракции определяли после сбора элюата соответствующих групп соединений и сжигания по методу Къельдаля.

Накопление отдельных небелковых азотсодержащих веществ в мышечной ткани соленых неразделанных рыб в момент отчетливо выраженного созревания при сохранении общей закономерности по составу фракций зависит от активности ферментов мышечной ткани и внутренних органов рыб, которая определяет способность рыб к созреванию. Исследованные рыбы в порядке возрастания способности к созреванию располагаются в следующий ряд: приморская сельдь, беринговоморская сельдь, охотоморская сельдь, приморский анчоус. Соответственным образом происходит и накопление в мышечной ткани насаждаемых 5 %-ной трихлоруксусной кислотой (ТХУ) полипептидов, ди- и трипептидов, аминокислот и триптофансодержащих дипептидов (последние избирательно задерживаются матрицей геля и выходят последним пиком).

Определение азота в каждой фракции позволило установить разницу в относительном количестве крупных и мелких фрагментов, образующихся в процессе гидролиза белков мышечной ткани рыб.

При практически одинаковой доле аминокислот охотоморская сельдь характеризуется более высокой способностью к созреванию, наименьшим относительным содержанием крупных пептидов и наибольшим - мелких, сельдь иваси - наибольшим количеством полипептидов и меньшим, чем у других, - ди- и трипептидов (см. таблицу). Такая же закономерность наблюдается при хранении соленой продукции из этих рыб. Исходя из этого, нами предполагается, что размягчение мяса (без образования "селедочного букета" созревания) сельди иваси связано с большей долей полипептидов по сравнению с сельдями. Уточнение связи между органолептическими показателями (вкусом, запахом и консистенцией), с одной стороны, и количественным содержанием продуктов расщепления, с другой, проводили путем расчета коэффициентов корреляции. Консистенцию, вкус и запах оценивали в соответствии с рекомендациями, разработанными для рыбной продукции. Корреляционный расчет проводили по специально разработанной программе. Алгоритм программы включает следующие операции: ввод исходных данных X и Y по длине выборки М; расчет коэффициента корреляции по формуле (Лакин, 1980); расчет критерия Стъюдента (t); сравнение с табличным значением при длине выборки 21 и степени свободы n=М-1=20 при уровне значимости 0,1 %.

Рис. 1. Изменение содержания крупных пептидов при созревании сельди (а - приморской; в - беринговоморской; с - иваси): 1 - целой; 2 - разделанной

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что корреляция между показателями значительна. Между количеством ди- и трипептидов (Х₁) и консистенцией (Y₁) существует прямая зависимость, т. е. чем выше количество мелких пептидов, тем плотнее мышечная ткань (выше балльная оценка консистенции): rХ₁Y₁ =0,740, t=4,779. Между количеством полипептидов (Х₂) и консистенцией (Y₂) есть обратная связь: чем больше накапливается полипептидов в процессе созревания, тем слабее консистенция мышечной ткани и соответственно ниже балльная оценка этого свойства (rХ₂Y₁ = -0,77, t=5,24). Между количеством мелких пептидов (X₁) и вкусом и запахом (Y₂) установлена прямая зависимость rX₁Y₂=0,86; t=7,25. Отрицательное значение rX₂Y₂, равное -0,80 при t=5,64, свидетельствует о том, что накопление полипептидов в мышечной ткани соленых рыб не интенсифицирует появление вкуса и запаха, свойственных созревшим рыбам.

Изменение консистенции (размягчение) имеет прямую корреляционную связь с количеством крупных фрагментов гидролитического распада белков - полипептидов, вкус и аромат можно связать с накоплением ди- и трипептидов.

Вкус и запах разделанных рыб всегда хуже, чем целых, т. е. разделанные рыбы одного вида и одного срока хранения по сравнению с целыми имеют менее выраженные вкус и аромат созревания. Установлено, что в мышечной ткани разделанных рыб во время созревания накапливается значительно большее количество полипептидов и меньшее - ди- и трипептидов, чем в целых (рис. 1, 2). Это подтверждает зависимость вкуса и запаха соленых рыб от количества мелких фрагментов - ди- и трипептидов. Динамика накопления мелких фрагментов - ди- и трипептидов (рис. 2) неодинакова. В мышечной ткани целой рыбы количество мелких фрагментов при созревании и последующем хранении увеличивается. В разделанной наблюдается вначале рост мелких пептидов, а затем их содержание становится постоянным. Наступление такого равновесия у разных рыб происходит через 4-5 мес хранения. Консистенция разделанных сельдевых рыб в момент отчетливо выраженного созревания характеризуется более низкими органолептическими показателями, чем целых. Это объясняется влиянием фермент тов мышечной ткани, способствующим расщеплению белков на крупные фрагменты.

Рис. 2. Изменение содержания ди- и трипептидов при созревании сельдей и сельди иваси (обозначения те же, что на рис. 1)

Известно, что катепсин D при pH 4 способствует расщеплению миозина на два крупных фрагмента в 110 и 107,5 кД. Действие катепсинов В и D на актин при pH 5 приводит к появлению пептидов в 35 и 12 кД (Schwats, Bird, 1974). Исследования, проведенные с мышечной тканью трески (Mclay, 1980) и печенью крыс (Goettlich - Riemann et al., 1979), показывают, что катепсин D в протеолизе играет роль пускового механизма. После этого реакция проходит при воздействии других ферментов мышечной ткани.

При pH 6,0-6,5, свойственной соленым рыбам, структурные белки вряд ли будут разрушаться под воздействием этих ферментов. Однако катепсин D вполне может способствовать выходу других внутриклеточных протеаз из клеточных органелл, в частности, катепсинов Н и L, проявляющих активность при pH 6 преимущественно к белковым субстратам. Установлено, что катепсин L проявляет 10- кратную, а катепсин Н - 5-кратную активность по отношению к миозину по сравнению с катепсином В (Bird et al 1980). Причем гидролиз происходит с образованием крупных пептидных фрагментов 160, 92 и 83 кД (Mutsukura et al., 1980). Не исключено, что значительную роль в протеолизе играет Са²⁺ зависимая протеаза, способная нарушать структуру миофибриллярных белков при pH 6-7 (Bayton et al., 1976).

Таким образом, различия в количестве продуктов протеолиза пептидной природы можно объяснить разной направленностью ферментативных процессов целых и разделанных рыб. У разделанных рыб протеолиз проходит при воздействии про- теолитических ферментов мышечной ткани с преимущественным образованием крупных пептидов, у целых - при действии ферментов пищеварительных органов рыб образующиеся пептиды расщепляются на ди- и трипептиды, количество которых при хранении возрастает.

Зная особенности созревания целых и разделанных соленых рыб, можно регулировать их качество путем воздействия веществами, способными стимулировать или тормозить протеолиз. Например, если необходимо улучшить вкус и аромат рыбы и добиться размягчения ее мышечной ткани, то следует применять ферментный препарат, обладающий эндо- и особенно - экзопептидазной активностью. Для получения более нежной консистенции без особых изменений вкуса и аромата нужно применять ферментный препарат, сходный по действию с катепсинами мышечной ткани. Так, при значениях pH, типичных для созревания мяса, препарат катепсинов из говяжьих мышц вызывал значительное ослабление "прочности на разрыв" (Rino, Stanley, 1975).

Замедление созревания, необходимое в тех случаях, когда соленая продукция производится из быстросозревающих неразделанных рыб, возможно путем применения биохимических регуляторов, способных связывать протеолитические ферменты рыб, особенно пищеварительные. Это можно осуществить при помощи различных ингибиторов растительного или животного происхождения.