Тело рыбы и других промысловых объектов состоит из большого числа разнообразных химических веществ, главными из которых являются белки, жиры, вода и минеральные вещества. Кроме этих основных веществ, в тканях рыбы содержатся витамины, ферменты, гормоны, углеводы, пигменты и некоторые другие вещества. В тканях водных организмов обнаружено около 60 химических элементов.
В рыбе в наибольшем количестве содержится (в %): кислодода (около 75), водорода (10), углерода (около 9), азота (2,5-3), кальция (1,2-1,5), фосфора (0,6-0,8), серы (около 0,3) и множество других элементов, доля которых ничтожно мала.
Химический состав рыб различных видов заметно различается как по содержанию основных компонентов, так и веществ, присутствующих в микроколичествах.
Непостоянен также химический состав рыб одного и того же вида. Он может изменяться в значительных пределах в зависимости от возраста, пола и стадии зрелости рыбы, места ее обитания и сезона вылова.
Промышленная оценка химического состава рыбного сырья производится на основании средних показателей, получаемых при анализе средних проб рыбы, отбираемых соответственно методике.
С возрастом рыбы и увеличением ее размера химический состав изменяется в сторону возрастания содержания жира и уменьшения количества воды в рыбе.
Различия в химическом составе, обусловленные полом рыбы, зависят от степени зрелости гонад, которые в определенный период могут составлять 25-30% массы всей рыбы. Зрелые гонады самцов и самок заметно различаются; так и в икре рыб содержание азотистых веществ значительно выше, a воды — меньше, чем в молоках.
Сезонные изменения в химическом составе рыбы довольно значительны и вызваны различиями в образе жизни и физиологическом состоянии ее в разные периоды года. Годичный цикл жизни рыбы включает два основных периода: период воспроизводства, во время которого происходит перемещение белковых и жировых веществ в теле рыбы, обусловленное потребностью в материале для построения гонад и расходуемой на это энергией, и второй период — интенсивного питания, или нагула рыбы после нереста.
Если в период созревания гонад рыба хорошо питается, то расход веществ на их построение может быть полностью компенсирован поступлением их с пищей. В этом случае химический состав рыбы изменяется незначительно. В случае, когда рыба питается мало или нередко совсем прекращает питаться, созревание гонад сопровождается значительным изменением химического состава, в первую очередь снижением содержания в рыбе жира.
Изменения химического состава рыбы, связанные с местом ее обитания, обусловлены различием кормовой базы. В районах с повышенной кормностью рост и нагул рыб происходят быстрее.
Более половины массы тела рыбы составляет вода, количество которой изменяется в зависимости от вида в широких пределах — 56-80%. Наибольшее содержание влаги в мясе тресковых рыб (у минтая 82 %) и некоторых глубоководных.
Количество белковых веществ в теле рыб относительно постоянно и составляет у большинства видов 16-20%, у скумбрии и тунца достигает максимально 22-24 %.
Содержание жира, наоборот, колеблется в широких пределах и в среднем составляет 2-22 %, т. е. изменяется более чем в 10 раз. У отдельных видов рыб оно может в период нагула достигать 30 % и более.
В некоторых пределах варьирует в теле рыб содержание минеральных веществ, которое обычно не превышает 2,5-4,5%.
Названные основные вещества распределены в теле рыб неравномерно. Мышечная ткань, или мясо, содержит больше воды и меньше минеральных веществ, чем кости и плавники. Но наиболее неравномерно распределен в теле рыб жир. У сельдевых, лососевых и некоторых других видов жир находится главным образом в мясе, у камбал — в соединительной ткани у позвоночника, основания плавников и головных костей, у морского окуня — в брюшной полости (в так называемых ожирках, облегающих внутренности), у тресковых, акул и скатов — в печени.
В практической работе обычно для оценки партии рыбы определяют химический состав не тела, а ее мяса, т. е. туловищных мышц вместе с заключенной в них соединительной и жировой тканью и мелких межмышечных костей (табл. 2).
Видовой состав как мирового, так и отечественного уловов в последние десятилетия имеет явно выраженную тенденцию к увеличению доли мелких пелагических рыб. Среди них преобладают анчоусы, мелкие сардины, ставриды, скумбрии, венцигуэрии, мавроликусы и другие рыбы, богатые белком.
Малые размеры этих рыб препятствуют выработке из них традиционной продукции, пользующейся спросом. Однако разработка технологии приготовления фарша из мелких пелагических рыб позволяет успешно использовать их мясо для выработки разнообразных кулинарных изделий.
Кулинарное производство позволяет успешно утилизировать в пищевых целях мясо некоторых видов акул, которые издавна используются для питания в Японии, Норвегии, Италии и некоторых других странах. Среди них лучшими вкусовыми качествами обладает мясо акул: катрана, голубой, мако и сельдевой.
Акула катран имеет длину 0,5-0,75 м, максимально — 1,2 м и массу от 0,5 до 2,7 кг. В мясе содержится 17,6-19,3 % белка и 9-12,8 % жира.
Голубая акула может достигать длины 6 м; мясо ее молочно-белого цвета и нежной консистенции содержит около 23 % белка и 0,4 % жира.
Сельдевая акула обычно достигает длины 2-2,5 м, максимальная ее длина до 4 м, а масса 100-150 кг. В мясе содержится около 18 % белка и 0,8 % жира.
Максимальная длина акулы мако около 4 м. В мясе содержится примерно 21 % белка и 0,4 % жира.
Таблица 2. Химический состав мяса рыб, используемых для выработки кулинарных изделий и полуфабрикатов.
Энергетические и пластические вещества рыбы
В эту группу входят соединения, которые вносят в организм человека, употребляющего в пищу рыбу, запасы энергии и пластический материал. Это вода, белки, жиры, углеводы, минеральные вещества.
Читайте также: Ткань сатин в челябинске
Вода растворяет многие органические и неорганические вещества, разносит растворенные вещества пищи в органы и ткани рыбы, усиливает многие химические и биохимические реакции.
Ткани рыбы представляют собой сложную коллоидную систему, обладающую способностью связывать воду, которая особенно необходима для живого организма. Содержание воды в тканях гидробионтов больше, чем в тканях наземных животных и растений.
Так, если в наземных травах содержание воды достигает 75%, в водорослях — 88, в мясе наземных животных — до 79, то в мясе рыб — до 92% Количество воды в однотипных тканях гидробионтов зависит от их вида, пола, возраста, физиологического состояния, времени года. У рыб содержание воды в мышцах уменьшается с возрастом и повышением упитанности. Недостаток или отсутствие пищи во время-зимовки и нереста обусловливает увеличение содержания воды.
Количество воды в тканях одного и того же гидробионта неодинаково и определяется содержанием в них протоплазмы. Максимальное количество воды (89—99%) находится в биологических жидкостях (кровь, слизь, лимфа), а минимальное (2—25%) — в соединительной ткани. Особенностью воды, содержащейся в гидробионтах, является присутствие молекул- тяжелой воды, количество которой с увеличением глубины обитания возрастает.
В тканях рыбы влага распределена между пучками волокон, отдельными волокнами и в самих волокнах. Оболочки волокон и пучков также содержат влагу.
При осмотическом, механическом или тепловом воздействиях влага проникает через оболочки со скоростью, зависящей от интенсивности этого воздействия и сопротивления оболочек.
Ткани рыбы можно рассматривать как полидисперсные системы, в которых вода представляет собой дисперсную среду, а органические и неорганические вещества с различной степенью дисперсности являются дисперсной фазой. Согласно классификации А.В. Лыкова, рыбу, как и многие пищевые продукты, можно отнести к капиллярно-пористым телам. По классификации П.А. Ребиндера, основанной на приближенной оценке энергии связи, в мышечной ткани рыбы имеют место следующие формы связи влаги с материалом.
.Адсорбционная форма связи — это связь влаги в гидратных оболочках, при которой происходит присоединение молекул под влиянием молекулярного силового поля, сопровождающееся значительным выделением тепла. Среднее количество адсорбционно связанной влаги в свежей рыбе может быть принято равным 6% массы рыб или 24% абсолютного сухого вещества.
Осмотическая форма связи —это связь влаги сложно построенной мицеллой при формировании геля. Мышечные ткани можно представить как коллоидную систему, в которой дисперсная фаза образует клеточную структуру в виде полупроницаемых мембранных оболочек. Удаление влаги из системы при сушке происходит под действием разности осмотических давлений растворимой фракции по закону избирательной диффузии. К осмотически связанной следует отнести также жидкость, находящуюся внутри клеток, т. е. иммобилизованную при образовании коллоидной структуры.
Иммобилизованная влага — влага, заполняющая капилляры радиусом более 105 см (влага макрокапилляров)> и влага, находящаяся в капиллярах радиусом менее 10-5 см (влага микрокапилляров). К капиллярной влаге в тканях рыбы относится, очевидно, влага, находящаяся в кровеносных и лимфососудах, а также в порах клеточных мембран.
Влага смачивания определяется, путем расчета и составляет в мелкой рыбе около 0,5—1% начальной массы.
Структурно-свободная влага, получаемая методом прессования и центрифугирования, составляет 6—8% общей массы навески.
Таким образом, в свежей рыбе соотношение влаги по формам связи с белковыми веществами составляет приблизительно (% общей массы): адсорбционная влага — 23, осмотическая влага и влага микрокапилляр — 70, влага макрокапилляров — 7. Основное количество воды в мышечной ткани рыб находится в осмотической и капиллярной формах связи.
Белки -» наиболее важные и сложные по химической природе вещества, входящие в состав мышечной и соединительной тканей, образующих мясо рыбы.
Различные виды белков, находящихся в составе мышц рыбы, имеют разные структуру, физико-химические и биологические свойства, однако элементарный состав их мало различается.
В состав мяса рыб, как и теплокровных животных, входят главным образом простые, преимущественно солерастворимые белки типа глобулинов — миозин (группа родственных белков — миозинов),
актин, актомиозин и в небольшом количестве тропомиозин. Эти белки образуют миофибриллы мышечных клеток и в сумме составляют более половины всех белковых веществ мяса рыб. Следующую, наиболее значительную фракцию белков, составляющую до 20—25% всех белковых веществ, представляют экстрагируемые водой белки типа альбуминов — миоген (миоген А и Б) — 6Jb8%, миоальбумин — 7, глобулин X — 8—10%, входящие в состав саркоплазмы.
Помимо указанных белков в состав мышечных волокон входят нерастворимые в воде и растворах нейтральных солей, но растворимые в слабых растворах щелочей и кислот белки — миостромины (в составе саркоплазмы), а также нуклеопротеиды (в составе клеточных ядер) и другие сложные белки. Нуклеопротеиды состоят из простых белков — гистонов или протаминов, фосфорной кислоты, углевода — рибозы или дезоксирибозы и пуриновых (аденин, гуанин) или примидиновых (цитозин, урацил, тимин) оснований.
В мясе рыб содержится также небольшое количество нерастворимых в воде, растворах солей, щелочей и кислот белковых веществ (протеиноидов), входящих в состав сарколеммы мышечных волокон и соединительной ткани (миосепт и эндомизия). Эти вещества, называемые обычно белками стромы, или соединительноткаными белками, представлены в основном коллагеном. При кипячении в воде он переходит в клей или глютин, чем объясняется некоторая клейкость (липкость) отваренного мяса свежей рыбы, а также застудневание рыбных отваров. У костистых рыб коллаген составляет 2—4% всех белковых веществ мяса, у некоторых видов — до 5—7% (судак, щука и др.). В мясе хрящевых рыб содержится 8—10% коллагена всех видов белков.
Читайте также: Как при собрать из ткани рюши
Наиболее важным из всех мышечных белков является миозин ввиду его количественного преобладания и особых биологических свойств — наличия ферментной аденозинтрифосфатной активности
и способности при определенных условиях соединяться с актином, образуя комплекс актомиозина. Последний обусловливает сокращение мышц во время механической работы и при посмертном окоченении. Ферментной активностью кроме миозина обладает миоген, катализирующий окислительные превращения углеводов (гликогена и гексозы).
Белки находятся преимущественно в коллоидном состоянии (в виде гелей и золей), что предопределяет неустойчивость и изменчивость свойств (денатурацию) белковых веществ мяса рыбы при изменении условий среды.
Известно, что белки состоят из различных аминокислот, среди которых различают заменимые, синтезирующиеся в организме животных и человека, и незаменимые, несинтезирующиеся (должны поступать в организм с пищей). К последним относят валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, цистин, треонин, триптофан, фенилаланин. Белки, содержащие все эти незаменимые аминокислоты, являются полноценными. Это практически все белки мяса рыбы, исключая белки стромы. —
Коллаген — неполноценный белок, поскольку в нем отсутствуют триптофан, цистин, цистеин, содержится очень мало метионина и тиразина. Кроме того, воздействие на него пищеварительных ферментов затруднено и поэтому он является биологически неполноценным.
Содержание отдельных аминокислот в мясе рыбы изменяется в зависимости от ее вида, времени и места лова, технологии выращивания, кормления, физиологического состояния, продолжительности и условий хранения.
Жиры являются основным источником энергии рыб. Большое значение имеют также регулирущая, теплоизолирующая и гидростатическая функции жиров. Жиры — самый лабильный компонент тела рыбы. Уровень жировых запасов в теле рыб изменяется под влиянием сезонных и возрастных физиологических особенностей организма, а также условий обитания. Поэтому содержание в тел рыбы жира и интенсивность жиронакопления являются очень чувствительными индикаторами биологического и физиологического состояния рыбы, а также степени его «благополучия» в связи с определенными факторами среды. Содержание жира в теле рыб подвержено значительным колебаниям в зависимости от сезона, возраста, биологического состояния, кормовой базы и других факторов среды. С возрастом содержание жира в теле рыб увеличивается. Во время нереста содержание его находится на низком уровне, а в конце нагула достигает максимальной величины. Время зимовки и миграций влияет на уменьшение жирности рыб.
По содержанию жира рыб делят на тощих, у которых содержание жира до 1% (треска, судак, щука); средней жирности, содержащих 4—8% жира (сом, камбала, сиг), и жирных — с содержанием жира в теле более 8% (сельдевые, лососевые, осетровые).
Жиры представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Важная особенность жиров рыб — преобладание в их составе ненасыщенных жирных кислот и наличие среди них высоконепредельных с четырьмя — шестью двойными связями, которые в жирах наземных животных отсутствуют.
Состав жирных кислот в жире разных видов рыб неидентичен и может сильно различаться. Количество насыщенных кислот в жире мяса разных рыб составляет 17—30%, а ненасыщенных — 70—83% общей массы всех жирных кислот. Из насыщенных жирных кислот в рыбьем жире в наибольшем количестве обнаружены следующие (в % общей массы всех жирных кислот): миристиновая — 0,6—6,5; пальмитиновая — 9,3-24,2; стеариновая — 0,9—4,4. Ненасыщенные жирные кислоты (в % общей массы всех жирных кислот): зоома-риновая — 4,1—7,2; олеиновая — 9,7—35,6; линолевая и линоленовая — 0,4—4,3; эйкозеновая — 0,1-19,3; арахидоновая — 0,8—2,9; эруковая — 0,2-29,6; клупанодоновая — 0,7—3,2. Кроме указанных выше кислот, из насыщенных кислот обнаружены каприновая и каприловая (суммарное содержание около 1%) и лауриновая (следы), а из ненасыщенных — тетрадециленовая (до 1,2%), эколеиновая, цитолеи-новая, терапиновая и др.
Выделенные из тканей рыбы жиры в отличие от жиров наземных животных при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию благодаря наличию в их составе большого количества ненасыщенных кислот. Плотность рыбных жиров 0,92—0,93 г/см 3 . Число омыления жиров колеблется от 180 до 195, а двойное число — от 103 до 176.
Кроме жиров в мясе рыб содержатся жироподобные вещества — стеролы. Это инертные вещества, но в организме участвуют в образований таких биологически активных веществ, как кортикальные и половые гормоны, желчные кислоты и др.
Воски объединяют группу органических веществ животного и растительного происхождения и являются эфирами высокомолекулярных алкоголей и жирных кислот. К воскам животного происхождения относят ланолин и спермацет.
Фосфолипиды представлены сложными эфирами, в состав которых входят многоатомные спирты, высокомолекулярные жирные кислоты, азотистые основания и фосфорная кислота. Они имеются в составе белково-липидных комплексов и участвуют в образовании липидной оболочки. Наиболее высокое содержание фосфолипидов в клетках тканей мозга (3-8% в сухом веществе) и нервной ткани, много их в тканях легких, печени, почек, сердца (2—4% в сухом веществе), в икре рыб.
Цвет жира у разных видов рыб неодинаков. Чаще всего он имеет желтоватую окраску различных оттенков, у лососевых — красную, у сардин — зеленоватую. В жирах рыб найдено несколько видов пигментов, это в основном каротиноиды: лютеин, астаксантин и тарак-сантин. Зеленоватую окраску обусловливает наличие хлорофилла.
Углеводы присутствуют в мясе рыбы в очень малых количествах. Содержание их зависит от условий жизни рыбы перед ее засыпанием (смертью). Содержание углеводов в мышечной ткани рыб не превышает 1%. Это главным образом животный крахмал — гликоген.
В свежей рыбе в небольших количествах имеются продукты гидролиза гликогена: глюкоза, пировиноградная и молочная кислоты. В ничтожно малых дозах найдены рибоза, глюкозамин и др. Глюкозамин, например, входит в состав мукопротеидов, а рибоза — в аде-ииловый комплекс.
Читайте также: При инфаркте ткань сердечной мышцы
Сладковатый вкус рыбы и особенно ухи объясняется гидролитическим расщеплением гликогена до глюкозы, количество которой достигает 0,75%. Роль углеводов рыбы в пищевом отношении мала из-за их небольшого содержания. Однако значение их в посмертных изменениях велико. Кроме того, в значительной степени они влияют на цвет, вкус и запах рыбных продуктов. Это объясняется тем, что редуцирующие углеводы легко вступают в соединения с продуктами гидролиза белков с образованием целого ряда веществ, оказывающих влияние на качество рыбных продуктов.
Минеральные вещества также содержатся в тканях рыб. Рыбы обитают в среде, отличающейся высоким содержанием солей (от 50 до 290 мг/л — в пресной и от 15 000 до 38 000 мг/л — в морской) и определенным количеством газообразного кислорода, что накладывает специфический отпечаток на количественное содержание и качественный состав минеральных веществ, входящих в состав тканей рыб. Содержание их в тканях рыб зависит от физиологического состояния и анатомического строения тканей, а также от биохимических особенностей вида
Для формирования и роста костной ткани необходимы соли кальция, фосфорной кислоты, магния и фтора. Для формирования плазмы крови и межтканевой жидкости в первую очередь — натрий и калий в виде хлористых, двууглекислых и фосфорнокислых солей.
В создании и регуляции осмотического давления основное значение имеют ионы натрия, калия и хлора. У костистых рыб ионы натрия сосредоточены преимущественной в биологических жидкостях (плазме крови, межклеточных жидкостях, соке поджелудочной железы и т. п.) главным образом в виде хлористого натрия, который и ответствен за осмотическое давление этих биологических жидкостей.
Ионы калия сосредоточены в основном в клетках, причем присутствуют не только в виде хлоридов, но и в виде белковыхсоединений.
В мышцах ион натрия поддерживает нормальную мышечную возбудимость, а ион калия действует угнетающе. Ионы натрия и калия участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме. Калий, активизирует некоторые ферменты, участвующие в углеводном обмене. Избыток хлористого натрия оказывает токсическое действие. В тканях рыб содержание натрия колеблется от 30 до 130 мг%, а калия — от 60 до 420 мг%.
Кальций в организме находится главным образом в костной ткани. Он депонируется в основном в виде углекислых и фосфорнокислых солей. При недостатке кальция нарушается нормальное формирование костной ткани, в результате чего она становится хрупкой.
Магний входит в состав некоторых белков и ряда биологически активных веществ, является обязательным компонентом костной ткани. Ионы калия, кальция и магния существенно влияют на активность актомиозина и миозина; ион магния играет большую роль в реакции гидролиза АТФ. В мышцах большая часть содержащегося кальция и около 10% магния связаны с актином и миозином. Содержание кальция в мясе костистых рыб 17—270 мг%, магния — 10-70 мг% на сырое вещество.
Фосфор является незаменимым элементом, так как входит в состав разнообразных фосфорно-органических соединений: нуклео-протеидов, фосфолипидов, коферментов, АТФ, АДФ. В составе АТФ фосфор обусловливает образование макроэнергетических связей, являющихся передатчиками энергии от одного вещества к другому. В сочетании с кальцием фосфор образует опорную ткань костного скелета. Входя в состав неорганических солей, он участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия. В костной ткани сосредоточено 85% присутствующего в организме фосфора. В мясе костистых пресноводных рыб содержится 110-550 мг% фосфора на сырое вещество.
К соединениям белкового характера, содержащим двухвалентную серу в форме сульфгидрильных групп (SH), относятся аминокислоты (метионин, цистин, трипептид глюкатион, коэнзйм А). При биологическом окислении из серы образуются сульфаты и эфиросерные кислоты.
Единственным источником поступления микроэлементов в организм рыб является пища. Всасываются они через слизистую оболочку желудка, попадают в кровь и транспортируются в печень (основное депо), половые железы (цинк, никель), содержатся в белом веществе мозга (молибден), щитовидной железе (йод) и т. д.
Марганец участвует в реакциях многих энзиматических сиртем, либо являясь их структурным элементом, либо выступая в роли ко-фермента, т. е. легко диссоцируемого компонента энзима. Важную роль марганец играет в окислительно-восстановительном цикле Кребса и оказывает благоприятное действие на рост и созревание хрящевых и костных структур. Содержание марганца в тканях рыб от 0,014 до 0,90 мг%. Наибольшее содержание его обнаруживается в тканях печени.
Цинк является одним из незаменимых биогенных элементов, поскольку входит в состав чрезвычайно важного фермента — карбо-ангидразы эритроцитов, что ставит его в тесную зависимость с процессами дыхания и промежуточного обмена. Содержание цинка в тканях пресноводных костистых рыб составляет 0,11—0,60 мг% на сырое вещество.
Кобальт входит в состав витамина В12, участвующего в синтезе гемоглобина. Недостаток кобальта приводит к ухудшению белкового и углеводного обмена, уменьшению числа эритроцитов в крови, падению массы тела. В мышцах рыбы содержится от 0,005 до 0,21 мг% кобальта. Более высокое содержание его (до 0,67%) обнаружено в печени рыб.
Железо находится во всех органах и тканях животных и человека и входит в состав гемоглобина и нуклеопротеидов ядерной субстанции клеток. Этот металл является жизненно важным в регуляции различных уровней обмена в организме. Железа в мясе костистых рыб содержится от 0,03 до 4,6 мг% на сырое вещество. Медь принимает активное участие в процессах кроветворения, роста и размножения, оказывает регулирующее влияние на гипофизарные гормоны, на содержание адреналина, инсулина и других гормонов в крови. Содержание меди в мясе костистых пресноводных рыб составляет 0,001—0,004 мг% на сырое вещество.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом