Результат интеллектуальной деятельности: Способ определения термического состояния рыбного сырья

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к исследованию рыбного сырья, в частности его термического состояния, как одной из характеристик, определяющей качество сырья, и для решения вопроса дальнейшего его использования.

Известен способ оценки качества продуктов животного и водного происхождения, заключающийся в особенностях проявления автолиза мышечной ткани вышеназванных объектов, происходящих в 3 стадии: периода набухания, постепенного развития окоченения и в разрешении окоченения, по которым судят о качестве продуктов и предельных сроках хранения, оцениваемых существующими химическими методами, согласно нормативно-технической документации, изменением ультраструктуры (Е.И. Скалинский, А.А. Белоусов Микроструктура мяса. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - с. 174).

Известен способ оценки качества рыбы, включающий: 1) подготовку образцов и 2) процесс микроскопии мышечной ткани, отличающийся тем, что качество рыбы определяют по количественному одиночному критерию уровня деструкции мышечной ткани, который определяют путем наблюдений за ультраструктурными компонентами белковой и липидной природы, оценки уровня деструкции и вычисления суммарной оценки деструкции мышечной ткани с последующим ее уточнением после сопоставления с органолептическими и биохимическими данными (см. патент РФ №2138043, 1998 г. G01N 33/12).

Известен способ определения качества рыбы, при котором в качестве образца используют глазную жидкость рыбы. Согласно известному способу оценку качества мяса или рыбы определяют по коэффициенту преломления света в глазной жидкости с помощью, например, рефрактометра Аббе. Описанный метод не пригоден для определения качества рыбы, подвергшейся замораживанию и хранению в течение определенного времени (З. Сикорский Технология продуктов морского происхождения, М., Пищевая промышленность, 1974, с. 125-127).

Известные способы достигали определенных результатов.

Однако наиболее существенное влияние на формирование качества пищевых продуктов оказывает качество выловленного сырья, способы и условия его транспортировки и хранения до обработки. Необходимость применения специальных методик для определения и оценки степени свежести рыбного сырья обусловлено высокой скоростью его порчи и тем обстоятельством, что в большинстве случаев сырье транспортируют и хранят длительное время до обработки.

Одним из показателей качества рыбного сырья может быть одно из его свойств, в нашем случае термическое состояние - охлажденное, замороженное. Термическое состояние является первейшим и от него зависят дальнейшие качественные характеристики сырья.

Технической задачей настоящего изобретения является получение достоверного, быстрого способа определения термического состояния рыбного сырья, находящегося в живом, охлажденном и замороженном видах.

В результате осуществления способа и получения данных можно установить различие между охлажденным сырьем, размороженным или мороженным.

Эти данные позволяют установить качество рыбы, быстро определять свежесть сырья и дальнейшее его использование.

Поставленная задача решается в способе определения термического состояния рыбного сырья, путем идентификации свободной и связанной воды в мышечной ткани, включающем отбор образца, помещение его в ядерный магнитный резонансный релаксометр (ЯМР-релаксометрии), регистрацию сигналов протонной релаксации двух типов «быстрой» и «медленной» компоненты, и вычисление коэффициента релаксации, определяющего термическое состояние сырья, по формуле: К_р=А_б/А_м; где А_б – «быстрая» компонента, А_м – «медленная» компонента, при этом к охлажденному сырью относят рыбное сырье с коэффициентом (К_р)≥3,0, к мороженому - К_р≤2,5.

Идентификация свободной и связанной воды в мышечной ткани позволяет изучить водородные связи, определяющие структуру ассоциированных жидкостей и их аномальные физические свойства. Этот способ дает возможность охарактеризовать морфологию ткани, состояние белков и очень чувствителен к влиянию замораживая и условиям хранения, что, как известно, оказывает большое влияние на качество сырья.

Способ осуществляют следующим образом.

Для проведения исследований использовали образцы рыбного сырья, представленные в таблице 1.

Проведен анализ образцов различных видов рыбного сырья способом ЯМР-спектроскопии с использованием релаксометра «Bruker the minispec» (серия mq). Часть образцов хранилась в охлажденном виде, часть была заморожена при различных условиях, часть подвергалась размораживанию и повторному замораживанию.

Образцы помещались в ампулы. Регистрировалось время протонной релаксации Т₂. Регистрировался сигнал протонов двух типов: «свободных» в составе жидкости в межклеточном пространстве и «связанных» в клетках.

Измерения проводились при температуре 4°C. Перед помещением в измерительную ячейку образцы в ампулах выдерживались в термостате при заданной температуре в течение 30 мин. После помещения в ячейку образцы выдерживались в течение 10 мин для стабилизации температуры. Для каждого образца проводилось по 3 параллельных измерения.

В результате каждого измерения регистрировалась релаксационная кривая двухкомпонентного экспоненциального спада, пример которой представлен на рисунке. Как указано выше, каждая компонента соответствует своему типу протонов в образцах.

Измеряют амплитуду сигнала «быстрой» компоненты (А₂₁) и амплитуду сигнала «медленной» компоненты (А₂₂). Единица измерения амплитуды сигнала - условные единицы (а.е.). Время релаксации «быстрой» компоненты лежало в пределах 40-60 мс (T₂₁), «медленной» - в пределах 400-700 мс (Т₂₂). Амплитуда сигнала «быстрой» компоненты (А₂₁) в условных единицах (а.е.) во всех случаях превышала амплитуду сигнала «медленной» компоненты (А₂₂).

По результатам измерений рассчитывают коэффициент релаксации как отношение амплитуды сигнала «быстрой» компоненты (A₂₁) к амплитуде сигнала «медленной» компоненты (А₂₂).

Расчет коэффициент релаксации проводят по формуле:

где: А₂₁ - амплитуда сигнала «быстрой» компоненты при времени релаксации Т₂₁; А₂₂ - амплитуда сигнала «медленной» компоненты при времени релаксации Т₂₂.

Значения коэффициента релаксации для образцов рыбного сырья представлены в таблице 2.

Установлено, что для образцов рыбного сырья охлажденных коэффициент релаксации превышает 3,0, в мороженых образцах его значение ниже 2,5.