Динамічна біохімія риби

Процес завершення посмертного заклякання відбувається як і процес заклякання: від м'язів голови до м'язів тулуба і дальше до м'язів хвостової частини. Пояснюють таке явище витратами джерел енергії (аденозинтрифосфату) у тілі риби та в окремих його частинах.

З початком і закінченням процесу заклякання пов'язані споживні властивості риби: чим пізніше настає заклякання і чим довше воно триває, тим краще. Це дає змогу збільшити строк зберігання риби свіжою. Початок і тривалість посмертного заклякання залежать від багатьох факторів: виду риби, її розміру, вгодованості, прижиттєвого стану, способу умертвіння, виду розбирання, температури тощо. Заклякання рухливих риб (судака,щуки).

Настає раніше і завершується швидше, ніж малорухливих (сазана,сома). Заклякання здорової риби настає пізніше і триває довше, ніж хворої та худої. Таке явище має місце також у риб,які було забито одразу після вилову. Процес заклякання риби,яка знаходиться у воді, настає раніше і триває довше.

Автоліз. Сукупність процесів посмертного ферментативного розпаду речовин, які входять до складу риби, насамперед білків, називається автолізом. Розрізняють три стадії автолізу: гліколіз, протеоліз, ліполіз.

Гліколіз – це процес накопичення молочної та фосфорної кислот у тканинах риби внаслідок дії м'язових і травних ферментів (трипсинів, катепсинів). При цьому в тканинах риби знижується рН і створюються відповідні умови для перебігу протеолізу. При протеолізі катепсини гідролізують білки до альбумоз, пептонів і поліпептидів, які розщеплюються до окремих амінокислот. Нуклеопротеїди гідролізуються до фосфорної кислоти та похідних пурину (ксантину, гіпоксантину) і гуанідину (креатину, креатинину). Нейтральний жир під дією ферменту ліпази розщеплюється до гліцерину та вільних жирних кислот (процес ліполізу). При гідролізі фосфоліпідів утворюються фосфатна кислота та азотисті основи (з лецитину – холін, з кефаліну – коламін). Усі стадії автолізу в тканинах риб відбуваються одночасно, але не з однаковою швидкістю. Автоліз не є процесом псування риби. Хімічні речовини, які утворюються при гідролізі білків і жирів, не шкідливі для організму людини. Однак процес автолізу погіршує споживні властивості риби, оскільки в її тканинах відбуваються глибокі структурні зміни. М'ясо спочатку розм'якшується, розшаровується по міосептах і відстає від кісток. При руйнуванні колагену воно набуває м'якої, а пізніше – трухлявої консистенції. Мають місце розриви тканин черевця (тріснуте черевце). У зябрах і на поверхні риби з'являється кислий запах, який легко видалити промиванням. Внаслідок гідролізу м'язових білків водоутримуюча здатність м'яса риби зменшується. З нього поступово виходить від 5 до 10 % м'язового соку від маси м'яса. Продукти автолізу створюють сприятливі умови для розвитку гнильної мікрофлори.

Бактеріальний розпад (гниття) риби. У живій рибі або яка тільки що заснула, м'язи переважно стерильні, однак на поверхні тіла, у зябрах і харчовому каналі дуже багато мікроорганізмів, у тому числі патогенних. Гнильна мікрофлора, яка проникла в м'язову тканину, змінює хімічний склад риби і, насамперед, сприяє глибокому розпаду білків і продуктів їх розщеплення (альбумоз, пептонів, поліпептидів), що утворюються у процесі автолізу.

В аеробних умовах вільні амінокислоти м'язової тканини розпадаються до амінокислот та аміаку або до амінів (моно-, ди та триметиламіну). Від оксикислот відщеплюється вуглекислота з утворенням спиртів, з яких при окисненні утворюються альдегіди, кетони та нижчі кислоти. Аміак та аміни при розчиненні у воді утворюють різні гідрооксиди. При гнитті деякі амінокислоти (тирозин, триптофан, гістидин) декарбоксилюються з утворенням тираміну, триптаміну та гістаміну. При подальшому розпаді з тираміну утворюються феноли, а з триптаміну – індол і скатол. Амінокислоти, до складу яких входить Сульфур (цистин, цистеїн, метіонін), розпалаються до сірководню, аміаку, вуглекислого газу і меркаптану (метилмеркантану, стилмеркаїтгану), а нуклеїнові кислоти – до гіпоксантину та ксантину. У процесі гниття риби утво­рюються також діаміни (путресцин, кадаверин, нейрин).

Дія мікроорганізмів призводить до зміни не тільки білків, а й небілкових азотистих речовин. При цьому триметиламіноксид відновлюється до триметиламіну, гістидин декарбоксилюєгься з утворенням отруйної речовини гістаміну, сечовина розпадається з виділенням вільного аміаку.

Отже, кінцевими продуктами бактеріального розпаду білків є водень, вуглекислота, амоніак; леткі сірчисті сполуки (сірководень, меркаптани); органічні кислоти (оцтова, пропанова, масляна, молочна та ін.); ароматичні кислоти (бензенова, фенілпропіонова) та їхні амонійні солі; органічні основи– нижчі моноаміни (метиламін, диметиламін, триметиламін), циклічні моноаміни (гістаміни, фенілетиламіни) і діаміни (путресцин); ароматичні спирти (фенол, крезол); гетероциклічні сполуки (індол, скатол). Багато з цих речовин – токсичні для організму людини (гістамін, путресцин, кадаверин, нейрин, фенол, крезол, індол, скатол та ін.), особливо це стосується путресцину, кадаверину та нейрину, які відомі під загальною назвою гнильних алкалоїдів. Фенол, крезол, індол, скатол, амоніак та деякі інші речовини налають рибам неприємного запаху.

Для визначення ступеня розпаду білків найбільш важливими речовинами є амоніак, прості моноаміни, легкі сірчисті та циклічні сполуки.

Швидкість бактеріального розпаду різних видів риб залежить від їхньої природи та вмісту в м'ясі небілкових азотистих речовин, оскільки білки під дією мікроорганізмів розпадаються практично з однаковою швидкістю. Наприклад, м'ясо морських риб багате на небілкові азотисті речовини, розпадається швидше, ніж м'ясо прісноводних риб. Особливо це стосується морських риб з підвищеним вмістом гістидину (тунець, сардини).

При гнитті риби змінюються також жири, вуглеводи, вітаміни та інші органічні речовини. Відбувається окиснення високомолекулярних ненасичених жирних кислот, які утворилися внаслідок гідролізу ліпідів. Продуктами окиснення цих кислот є пероксиди, альдегіди, кетони та нижчі кислоти. Однак, у зв'язку з нетривалістю зберігання риби процеси розпаду ліпідів менш інтенсивні, ніж процеси розпаду азотистих речовин. Процес мікробіального розпаду (псування) риби починається майже одночасно з автолізом, отже, ці процеси відбуваються паралельно. Однак на першому етапі переважають автолітичні процеси, на другому – гнильні. При зберіганні риби в охолодженому стані життєдіяльність мікроорганізмів сильно пригнічується, тому перебіг процесу бактеріального розпаду (псування) менш інтенсивний, ніж автолізу. З підвищенням температури переважає процес бактеріального розпаду риби. Хвора риба, більш забруднені мікроорганізмами частини її тіла (зябра, харчовий канал, слиз) та місця пошкоджень псуються швидше. Початок псування риби визначити дуже важко. Деякою мірою це можна виявити за органолептичними ознаками: зовнішнім виглядом риби, пружністю її тіла, консистенцією та запахом. У несвіжої риби шкіра темнішає, покривається каламутним слизом, який набуває затхлого, кислого або гнильного запаху. Такий слиз з'являється також і на зябрах риби. Зябра несвіжої риби – темно-рожеві, бурі або сіруваті; луска легко відпадає; анальне кільце – вологе, припухле, почервоніле; черевце – роздуте, трухляве; очі западають у орбіту; у поперечному розрізі тіла спостерігається почервоніння вздовж хребта. М'ясо несвіжої риби втрачає пружність, після натискування пальцями на ньому залишається ямка, легко відділяється від хребта. На пізнішій стадії псування воно сильно розм'якшується, стає трухлявим, розшаровується по септах, легко відділяється не тільки від хребта, а й від інших кісток. Колір несвіжого м'яса неприродний – сірий або червонуватий, запах – затхлий, кислуватий або навіть злегка гнильний.

Ознаки свіжості риби

1. Яскраво-червоні зябра. Якщо кров у риби випущена, то колір зябер надто світлий. Зябра замороженої риби сірі, з червонуватим відтінком.

2. Чистий і не особливо сильний запах, при тому що у кожного виду риби в якійсь мірі свій специфічний запах, до того ж різний у морської й озерної риби.

3. Світлі і кілька опуклі очі.

4. Пружне на дотик м'ясо. При натисканні на ньому не залишається вм'ятин. М'ясо добре тримається на хребті.

5. Яскраве забарвлення і блискуча луска. Ступінь яскравості забарвлення багато в чому залежить від термінів зберігання риби, а також від того, зберігалася вона сухою або сирою, пом'ятою чи ні. При заморожуванні забарвлення риби блякне.

6. Рівномірний шар слизу, що покриває всю шкіру. Слід перевірити стінки черевної порожнини і нутрощі непотрошеної риби, а також луску і колір м'яса в області хребта – чи немає ознак псування.

Придатність риби в їжу в сумнівних випадках визначають не тільки за органолептичними, а й за хімічними показниками, передусім за вмістом в її м'ясі продуктів розпаду білків. За цим показником рибу поділяють на свіжу, підозрілої свіжості і несвіжу. Свіжою вважають рибу, у м'язах якої міститься до 17 мг % нітрогену легких основ і до 7 мг % триметиламіну. Якщо вміст цих речовин становить відповідно 17 – 30 і 7 – 20 мг %, то рибу вважають підозрілої свіжості. До несвіжої належить риба, у м'язовій тканині якої накопичується більш як 30 мг % нітрогену летких основ і більш як 20 мг % триметиламіну.

При хімічних дослідженнях визначають також лужність м'яса риби, наявність у ньому вільного амоніаку та сірководню, вміст загальної кількості летких основ або окремо в прісноводних риб аміаку, у морських – триметиламіну. Доброякісність риби визначають також за вмістом летких цільних і зв'язаних сірчистих сполук та індолу. У м'ясі риб, яке придатне в їжу, може бути до 10 – 20 мг % летких сірчистих сполук (у розрахунку на сірководень).

Знання біохімічних процесів, які відбуваються при посмертних змінах риби, необхідні для встановлення відповідних умов і строків зберігання її.

3. Способи збереження якості риби

Тканини тіла риби складаються із складного поєднання органічних речовин (білки, жири, вуглеводи), які легко розщеплюються тканинними і травними ферментами ж ферментами мікроорганізмів, в результаті чого сировина втрачає харчову цінність, стає непридатним для їжі, а в ряді випадків – токсичною.

Існуючі способи збереження якості риби засновані на інактивації дії тканинних ферментів і придушенні життєдіяльності мікроорганізмів. Розрізняють такі способи зберігання (консервування) риби:

                  засновані на впливі низьких температур (охолодження, підморожування, заморожування), при яких в тій чи іншій мірі зменшується активність тканинних ферментів, затримується розвиток мікроорганізмів;

                  засновані на застосуванні високих температур (пастеризації, стерилізація), при яких вдається інактивувати тканинні ферменти  і знищити або сповільнити життєдіяльність мікроорганізмів;

                  засновані на видаленні з риби води (сушіння) і створюють несприятливі умови для дії тканинних ферментів і життєдіяльності мікроорганізмів;

                  засновані на сповільненні життєдіяльності мікроорганізмів, інактивації ферментів шляхом впливу хімічними речовинами в дозах, нешкідливих для організму людини (посол, маринування, копчення).

Проте єдиним способом, що оберігає свіжу рибу від псування і в той же час дозволяє зберегти її якість, є застосування холоду. Досягнення і підтримання певної температури при холодній обробці риби і її зберіганні вимагає відповідної техніки. Відповідно до визначення Міжнародного інституту холоду безперервність застосування технічних засобів для збереження риби забезпечує холодильна ланцюг, а окремі технічні засоби – ланки цього ланцюга.

Залежно від застосованої області низьких температур існують такі види холодильних ланцюгів:

1) холодильний ланцюг для охолодженої риби, в якій основним засобом підтримки температури, близької до 0 °С, є лід. Він часто застосовується в поєднанні з холодильним обладнанням різного типу (охолоджувані склади, ізотермічні або охолоджувані засоби транспорту, холодильні обладнання підприємств, магазинів і т. д.);

2) холодильний ланцюг для замороженої риби, ланками якої є морозильні апарати, холодильники, засоби холодильного транспорту, устаткування, обладнання магазинів, які забезпечують створення та підтримку низьких температур ;

Зміна якості риби може бути пов'язано з будь-яким з ланок ї виробництві і реалізації. У процесі холодильної обробки відбувається теплообмін між рибою і охолоджуючим середовищем. Швидкість цих процесів визначається інтенсивністю теплообміну, який у свою чергу залежить від природи і властивостей охолоджуючих середовищ та фізико-хімічних властивостей риби. Щоб встанови оптимальні умови того чи іншого процесу холодильної обробки і з необхідною точністю його розрахувати, необхідно знати ці властивості та їх зміни при різній температурі, а також параметри охолоджуючих середовищ.

Процеси холодильної обробка риби здійснюються в гомогенних середовищах: газоподібній, рідкій і твердій; зберігання – звичайно в повітряній. Нерідко холодильна обробка риби і її короткочасне зберігання відбуваються в гетерогенному середовищі (подрібнений лід).

У групі процесів холодильної обробки харчових продуктів виділяють охолодження і заморожування. Останнім часом певну увагу почали приділяти підморажуванню.

Охолодження харчових продуктів визначається температурою і умовами початку льодоутворення в них. При цьому послаблюється життєдіяльність мікроорганізмів, скорочується активність ферментів і сповільнюються всі істотні зміни. При охолодженні температуру продукту намагаються підтримувати на рівні кріоскопічній (температура, при якій починається замерзання тканинних соків), але не нижче за неї. Саме по собі зниження температури при охолодженні не викликає в рибі будь-яких істотних змін. Разом з тим, охолодження застосовують при обмежених термінах зберігання сировини.