ON DEVELOPING TECHNOLOGY OF PRODUCTS OF THE FUNCTIONAL ORIENTATION PRODUCED FROM AQUACULTURE OBJECTS
Rubrics: TECHNOLOGY OF HYDROCOLE PROCESSING
Authors:
1.
Astrakhan State Technical University
(Postgraduate Student of the Department of Technology of Goods and Commodity Research)
Russian Federation
Russian Federation
2.
Astrahanskiy gosudarstvennyy tehnicheskiy universitet
(Doctor of Sciences in Technology, Professor)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Article
Pages:
from 94
to 100
Status:
Published
Received:
05.06.2019
Accepted:
25.06.2019
Published:
25.06.2019
Subject area:
UDK 664; 612.39; 639.37; 639.38
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Language:
Russian
Keywords:
aquaculture, functional food, African catfish, Romanian carp, pond carp
Abstract (English):
The article is focused on the strategy of scientific and technological development of the Russian Federation, which envisages the transition to a highly productive and environmentally friendly aquatic economy. The Concept of the fisheries development in the Russian Federation for the period up to 2020 defines the main objectives of the integrated state policy towards long-term development. The Concept formulates the goals, tasks, directions and ways of ensuring the interests of Russia in the field of efficient use of aquatic biological resources. According to the data of the Ministry of Agriculture and Fisheries of the Astrakhan Oblast, in 2018 there are about two hundred fish-water areas for the production of aquaculture facilities in the region. Carp species (including Romanian carp and common pond carp) occupy a leading place in aquaculture; their annual production in the Astrakhan region in recent years is over 50%. African catfish (Clarias) Clarias gariepinus is another promising aquaculture facility. In terms of the established chemical composition and functional and technological properties of the raw materials, in order to increase the stability during storage, to increase power intensity of the product made from this raw material and to expand the assortment by creating curative and/or prophylactic food products, the appointed aquaculture objects should be directed to manufacturing multi-component products functional purpose. Commissioning the technology of multicomponent functional products from the muscle tissue of aquaculture objects is an important direction, which allows using complex resource-saving technologies of balanced polycomponent food products of diabetic, dietary and gerodietetic purposes that meet the requirements of the existing technical documentation.
The article is focused on the strategy of scientific and technological development of the Russian Federation, which envisages the transition to a highly productive and environmentally friendly aquatic economy. The Concept of the fisheries development in the Russian Federation for the period up to 2020 defines the main objectives of the integrated state policy towards long-term development. The Concept formulates the goals, tasks, directions and ways of ensuring the interests of Russia in the field of efficient use of aquatic biological resources. According to the data of the Ministry of Agriculture and Fisheries of the Astrakhan Oblast, in 2018 there are about two hundred fish-water areas for the production of aquaculture facilities in the region. Carp species (including Romanian carp and common pond carp) occupy a leading place in aquaculture; their annual production in the Astrakhan region in recent years is over 50%. African catfish (Clarias) Clarias gariepinus is another promising aquaculture facility. In terms of the established chemical composition and functional and technological properties of the raw materials, in order to increase the stability during storage, to increase power intensity of the product made from this raw material and to expand the assortment by creating curative and/or prophylactic food products, the appointed aquaculture objects should be directed to manufacturing multi-component products functional purpose. Commissioning the technology of multicomponent functional products from the muscle tissue of aquaculture objects is an important direction, which allows using complex resource-saving technologies of balanced polycomponent food products of diabetic, dietary and gerodietetic purposes that meet the requirements of the existing technical documentation.
Keywords:
aquaculture, functional food, African catfish, Romanian carp, pond carp
aquaculture, functional food, African catfish, Romanian carp, pond carp
В принятой Правительством России Концепции развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года определены цели и направления деятельности, принципы и гарантии рационального использования водных биологических ресурсов [1]. Однако существующая в нашей стране материально-техническая база данной отрасли требует модернизации и внедрения эффективных современных способов разведения и переработки объектов рыбоводства. В развитых странах на долю аквакультуры приходится до 40 % от общей продукции рыболовства, в Китае эта цифра составляет 60 %. Разведение рыбы является привлекательным еще и с той точки зрения, что оно снижает нагрузку на морскую фауну и препятствует ее истощению. Согласно принятой в России отраслевой программе по развитию аквакультуры (№ 10 от 16.01.2015) к 2020 г. объем производства товарного рыбоводства должен быть увеличен более чем в 2 раза. Снижение рыбного промысла, в том числе в Волжско-Каспийском регионе, за последние 20 лет привело к развитию сектора агропромышленного комплекса, занимающегося выращиванием рыб (аквакультуры), суммарный объем производства которых в Астраханской области составляет более 20 т. В недалеком будущем данный регион должен стать одним из ведущих российских центров развития аквакультуры, преуспевающим по уровню материально-технологической базы и внедрению инновационных, научно-обоснованных способов выращивания и переработки объектов аквакультуры на основе использования и применения современных технологий в действующих производствах. Состояние проблемы Рыбное хозяйство играет важную роль в экономике страны в качестве производителя продуктов питания, кормов и технических продуктов. В России данная отрасль является комплексным сектором экономики, который включает в себя множество видов деятельности: от прогноза объемов сырья для перерабатывающей отрасли до организации внутренней и международной торговли готовой продукцией. Рыбодобывающая и рыбоперерабатывающая отрасли вносят ощутимый вклад в развитие и поддержание продовольственной безопасности нашей страны. Хотя потребление рыбных продуктов на душу населения значительно снизилось (с 16 % в 1990-х гг. до 10 % в настоящее время, к числу основных причин небольших объемов потребления относится слабый спрос со стороны большинства населения с низким уровнем дохода), их роль в питании населения значительна [2]. Рыбные продукты обладают не только высокой пищевой ценностью, диетическими свойствами, но и способствуют укреплению здоровья, профилактике заболеваний и повышению работоспособности человека. Содержание белка в рыбе является относительно постоянным показателем и колеблется в небольшом диапазоне - от 15 до 20 %. В белках мяса рыбы содержатся все незаменимые аминокислоты - этим и обуславливается особая ценность гидробионтов как одного из наиболее высококачественных источников белкового питания. Актуальность создания многокомпонентных продуктов (в том числе для рыбного хозяйства) становится очевиднее год от года. Это обусловлено увеличением доли мелкой рыбы с низкой пищевой ценностью в балансе сырья наряду с ростом объемов аквакультуры в стране (в том числе в Астраханской области). Внедрение в производство технологии многокомпонентных продуктов функционального назначения из мышечной ткани объектов аквакультуры является актуальным и позволяет решить несколько важных задач, а именно: - создание мало- и безотходных ресурсосберегающих технологий; - получение продуктов питания диетического, даибетического, детского и геродиетического направлений за счет сбалансированности нутриентов, входящих в состав продукта; - переработка новых, нетрадиционных видов сырья; - расширение ассортимента поликомпонентных продуктов питания, соответствующих требованиям санитарно-гигиенической и другой технической документации. В 2010 г. Правительство Российской Федерации утвердило национальную политику в области здравоохранения и питания, предусматривающую коррекцию рациона населения нашей страны с целью предупреждения заболеваний, связанных с нарушением питания. [3]. В связи с этим весьма актуальной задачей является создание технологии функциональных продуктов питания из мышечной ткани рыб прудовых видов. Основным критерием выбора сырья для промышленного производства многокомпонентных продуктов питания является достаточное наличие ресурсов в Российской Федерации. Согласно данным министерства сельского хозяйства и рыбной промышленности Астраханской области, в 2018 г. на территории региона функционирует более 190 рыбоводных участков, с увеличением их числа наблюдается рост объемов производства аквакультуры (табл. 1). Таблица 1 Объем выращивания объектов аквакультуры (рыбоводства) предприятиями рыбохозяйственного комплекса Астраханской области в 2014-2018 гг. Год Объем, т 2014 2015 2016 2017 2018* Всего в том числе: осетровые ракообразные артемия салина 17 500 350 - - 17 600 400 4 - 20 100 450 5 40 21 050 580 6 51 21 100 600 8 60 * На момент опубликования статьи отсутствуют фактические данные, представлен прогноз министерства сельского хозяйства и рыбной промышленности АО. Согласно данным табл. 1, рост объемов аквакультуры за 3 года составил более 16 %. Ведущее место в аквакультуре занимают карповые виды рыб, годовое производство которых в Астраханской области в последние годы составляет более 50 %. Наблюдается рост объемов производства прудовых растительноядных рыб (более чем в 2 раза). В процессе выращивания рыбы в спускных прудах, в которых осуществляют интенсификационные мероприятия, основным объектом выращивания становятся карп и его гибриды. Дополнительно с ними выращивают акклиматизированных рыб (белый и черный амур, белый и пестрый толстолобик, африканский сом и др.), а также случайно занесенных потоком воды карася, верховодку, окуня, сазана. Одним из представителей карповых видов рыб в аквакультуре является карп румынский, который является высокопродуктивным и жизнеспособным, лучше усваивает искусственные корма. Сазан - это дикая форма карпа, являющегося основным объектом аквакультуры. При полноценном кормлении достигает значительной массы тела. Другим объектом аквакультуры является африканский клариевый сом (клариас) Clarias gariepinus. Товарные преимущества сома очевидны - отсутствие чешуи, качественное и вкусное мясо, невысокая реализационная цена. У российских рыбоводов этот объект приобретает все большую популярность. Материалы и методы исследования Объектами исследования были сом африканский (клариевый), карп румынский, сазан прудовый и их мышечная ткань. Объекты аквакультуры были выращены ООО «Современный рыбоводный комплекс Шараповский» (Астраханская обл.). Определение размерно-массового состава рыб осуществлялось согласно требованиям ГОСТ 1368-2003 «Рыба. Длина и масса». Химический состав мышечной ткани объектов исследования был установлен в соответствии с требованиями действующего стандарта ГОСТ 7636-85 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа». На основании определенного химического состава были установлены следующие коэффициенты: 1. Коэффициент обводнения (Коб) - по формуле где Б - количество белка, %; В - количество воды, %. 2. Коэффициент созревания (Кс) определялся по формуле где Ж - количество жира, %. 3. Коэффициент пищевой насыщенности (Кпн) - по формуле где У - количество углеводов, %. Результаты исследований и их обсуждение В ходе исследования было установлено соотношение массового состава частей тела отдельных объектов аквакультуры, результаты представлены в табл. 2. Таблица 2 Соотношение частей тела отдельных объектов аквакультуры Части тела рыбы Массовый состав, % Карп румынский Сазан прудовый Африканский сом Целая рыба Пищевая часть: тушка; филе 100 47,9 - 100 51,0 - 100 56,8 46,1 Отходы (при разделывании на тушку), в том числе пищевые: икра; жировые отложения; непищевые: голова; хвост; костная ткань; внутренние органы, в том числе плавательный пузырь; пищеварительные органы; чешуя; кожа; плавники, в том числе спинной плавник; грудной плавник; анальный плавник 50,9 16,7 - 22,6 1,35 - 22 0,7 4,25 2,5 - 2,8 1,1 1,1 0,6 47,8 13,7 - 22,5 1,4 - 18,5 0,62 3,56 2,6 - 2,8 1,0 1,15 0,61 42 - 1,0 29,9 0,8 5,98 7,3 - - 4,1 4,0 2,0 0,4 1,6 Потери при разделывании на тушку Отходы и потери при разделывании на филе: отходы; потери 0,85 - - 1,2 - - 1,2 52,1 1,8 Таким образом, выход тушки сазана и сома составляет более 50 % от общей массы рыбы. На долю пищевых отходов (ястыков) у сазана приходится около 14 %, у румынского карпа - более 16 %, что позволяет использовать их в качестве сырья для производства побочных пищевых продуктов. В процессе фракционирования у клариевого сома выявлено депонирование жира на внутренних органах в виде жировых отложений, на долю которых приходится 1 %. Известно, что для переработки и оценки эффективности сырья при производстве функциональных продуктов питания необходимо руководствоваться его химическим составом (табл. 3), однако для вышепредставленных объектов аквакультуры подобная информация в литературе отсутствует, т. к. данные виды рыб мало изучены с точки зрения использования их в качестве сырьевых ресурсов для перерабатывающей пищевой промышленности [4]. Таблица 3 Химический состав отдельных объектов аквакультуры Вид Содержание, % Энергетическая ценность, ккал воды белка липидов минеральных веществ Карп румынский 81,6 17,2 0,7 0,5 71,78 Сазан прудовый 76,9 13,5 8,7 0,9 123,09 Сом африканский (клариевый) 80,1 16,4 2,5 1,0 83,45 Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что представленные объекты аквакультуры по содержанию белка в мышечной ткани относятся к среднебелковому (сазан прудовый) и белковому сырью (карп румынский и клариевый сом) и являются потенциальным источником белка в рационе людей. При этом мышечная ткань сазана прудового может использоваться как источник полезного рыбьего жира, поскольку по содержанию липидов относится к жирным рыбам; к среднежирным относится клариевый сом, карп румынский относится к тощему сырью, т. к. содержание липидов составляет менее 2 %. С целью установления направления и целесообразности использования сырья для производства функциональных продуктов питания была изучена функционально-технологическая характеристика мышечной ткани объектов аквакультуры (табл. 4) [2, 4]. Таблица 4 Функционально-технологическая характеристика отдельных объектов аквакультуры Вид Коэффициент обводнения созревания пищевой насыщенности Карп румынский 21 0,04 0,22 Сазан прудовый 18 0,64 0,29 Сом африканский (клариевый) 21 0,15 0,24 Согласно данным табл. 4 изученные объекты исследования являются обводненным сырьем, что способствует химическим (гидролизу) и биологическим (росту микроорганизмов) изменениям. Невысокий коэффициент созревания карпа румынского и сома клариевого ограничивает направление данных видов сырья на производство балычных изделий и пресервов без использования созревателей. Низкие значения пищевой насыщенности свидетельствуют о необходимости обогащения продукции из данного вида сырья. Исходя из вышеизложенного, с целью повышения энергоемкости продукта на основе данного вида сырья и расширения ассортимента за счет создания продуктов питания лечебной и/или профилактической направленности указанные объекты аквакультуры целесообразно использовать при выработке поликомпонентной продукции функционального питания. Заключение В связи с необходимостью исполнения требований Концепции развития рыбного хозяйства, целью которой является восстановление биологических ресурсов в открытых водоемах путем снижения уровня добычи промысловых видов рыб, в результате чего предприятия ощущают недостаток в обеспеченности сырьем, а также с целью расширения сырьевой базы, в том числе для производства рыбных функциональных продуктов питания, в качестве дополнительного источника сырья необходимо использовать имеющиеся на данный момент объемы объектов аквакультуры: сазана прудового, румынского карпа, клариевого сома. Использование указанных объектов аквакультуры в промышленном производстве позволит не только расширить сырьевую базу рыбоперерабатывающего производства, но и расширить ассортимент выпускаемой продукции.
1. Ob utverzhdenii Strategii razvitiya rybohozyaystvennogo kompleksa Rossiyskoy Federacii do 2020 goda: prikaz Federal'nogo agentstva po rybolovstvu ot 30 marta 2009 g. № 246. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/2068101/ (data obrascheniya: 05.11.2018).
2. Mukatova M. D., Kirichko N. A., Uglova N. Yu., Romanenkova E. N., Moiseenko M. S. Izuchenie tehnohimicheskih harakteristik ob'ektov akvakul'tury Volzhsko-Kaspiyskogo basseyna // Proizvodstvo rybnoy produkcii: problemy, novye tehnologii, kachestvo: materialy HI Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Svetlogorsk, 5-8 sentyabrya 2017 g.). Kaliningrad: AtlantNIRO, 2017. 210 s.
3. Ob utverzhdenii Osnov gosudarstvennoy politiki RF v oblasti zdorovogo pitaniya naseleniya na period do 2020 g.: rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 25 oktyabrya 2010 g. № 1873-r. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/12079847/ (data obrascheniya: 05.11.2018).
4. Moiseenko M. S., Mukatova M. D. Fiziko-himicheskie svoystva rybnogo farsha, obogaschennogo rastitel'nym komponentom // Materialy 65-y Mezhdunar. studench. nauch.-tehn. konf., posv. 85-letiyu so dnya osnovaniya vuza: sekciya «Tehnologiya prodovol'stvennyh produktov». Astrahan': Izd-vo AGTU, 2015. URL: http://www.astu.org/Content/Page/5833 (data obrascheniya: 05.11.2018).
