Химический состав

Содержание воды зависит от вида рыбы, ее упитанности и физиологического состояния. Наибольшее количество воды наблюдается у голодающей или нерестящейся рыбы. Содержание воды в мясе истощенной рыбы тем больше, чем больше ее размеры. Содержание воды уменьшается с возрастом и упитанностью. Различно содержание воды в отдельных тканях рыбы: в жировой — минимальное, в мышечной, соединительной, особенно в крови, слизи, — максимальное.

Для описания состояния воды в биологических объектах используют параметры, характеризующие изменение свойств воды и других компонентов объема под влиянием различных факторов.

Существуют понятия свободной и связанной воды.

Под свободной понимают такую воду, молекулы которой образуют структуру, близкую к структуре обычной воды. К свободной воде относят механически и осмотически удерживаемую воду с характерной для нее низкой энергией связи.

Вода, прочно удерживаемая растворенными и нерастворенными гидрофильными веществами, считается связанной. Окружая функциональные группы белковых молекул, связанная вода оказывает влияние на стабилизацию их пространственной конфигурации. Связанная вода отличается от свободной тем, что замерзает при более низких температурах, обладает меньшей способностью растворения, меньшей теплоемкостью, повышенной плотностью. Диэлектрическая постоянная связанной воды близка нулю.

Количество связанной воды в материале зависит от его дисперсности: чем больше его дисперсность, тем больше в нем связанной воды.

Для пористых материалов большое значение имеет радиус капилляров. С уменьшением радиуса капилляров увеличивается прочность связи воды с материалом. В тканях животных содержание связанной воды составляет 8 — 10% ее общего количества.

В живых клетках содержится больше связанной воды, чем в мертвых. Связь воды с белками нарушается при воздействии на ткани рыбы теплоты, электролитов, механических сил и других факторов.

Мера прочности связи воды в материале может быть выражена различными способами.

При исследовании влажных продуктов методом ядерно-магнитного резонанса установлено до шести фракций воды, различающихся подвижностью ее молекул.

Соотношение отдельных фракций воды может быть использовано для характеристики продукта: его физиологического состояния, степени свежести, количества вымороженной воды и др.

Состояние воды как растворителя, выраженное через ее активность, определяют из зависимости:

a_w =р/р₀,

где a_w — активность воды; активность воды (в долях единицы или процентах) равна для чистой воды 1,0, для свежей рыбы 0,98; р — давление водяного пара в пограничном между продуктом и воздухом слое; р₀ — давление водяного пара над чистой водой при одинаковых условиях.

Активность воды является функцией влагосодержания продукта, его химического состава и структуры. От активности воды зависит жизнедеятельность микроорганизмов на продукте, а также интенсивность ферментативных и химических процессов. Для каждого процесса и вида продукта характерна своя оптимальная величина активности воды.

Для характеристики состояния воды в тканях рыбы широко используют показатель влагоудерживающей способности (ВУС), который определяют как количество клеточного сока, выделенного тканью при механическом воздействии на нее (прессованием или центрифугированием), и выражают в единицах объема или массы сока на 100 г ткани или в процентах.

Составные части рыбы способны к удержанию больших количеств воды, т. е. мясо рыбы обладает высокой влагоудерживающей способностью. Величина ВУС мяса рыбы колеблется в значительных пределах (10 — 25%) и зависит от вида рыбы, степени ее свежести, температуры хранения, мест и глубины обитания и других факторов.

Количество выделяющегося тканью сока позволяет косвенно судить о различных изменениях в ней (гистологических, денатурационных), а также о проницаемости мембран мышечного волокна, степени сокращения мускулатуры, механическом воздействии на рыбу или ее отдельные ткани. Влагоудерживающая способность мяса рыбы играет важную роль во многих технологических процессах.

Белки. Белки входят в состав всех органов и тканей рыб, причем их количество и качественный состав подвержены значительным колебаниям. В мясе рыбы содержание белков колеблется в основном от 10 до 22%.

По содержанию белка в мясе рыб их классифицируют на 4 группы, для каждой из которых характерна своя величина отношения содержания белка к содержанию воды, называемая белково-водным коэффициентом (БВК).

В тканях тела рыб находятся простые и сложные белки, причем преобладают простые: актин, миозин, актомиозин, тропомиозин, тропин, коллаген, эластин.

К сложным белкам рыб относятся нуклеопротеиды, липопро- теиды, гликопротеиды, хромопротеиды (гемоглобин, миоглобин).

Белки рыб в зависимости от их способности растворяться в определенных условиях делят на 3 фракции:

• миофибриллярную, растворяющуюся при высокой ионной силе растворителя;
• саркоплазматическую, растворяющуюся при низкой ионной силе растворителя;
• строму, или нерастворимую фракцию.

Если свежеизмельченную ткань сначала экстрагируют фосфатным буфером с рН 7,5 и ионной силой 0,05, в растворе получают саркоплазматическую фракцию белков. Вторичная экстракция ткани, оставшейся после извлечения саркоплазматических белков, фосфатным буфером, но уже с рН 7,2 и ионной силой 0,5 позволяет получить в растворе миофибриллярные белки. К строме, или нерастворимой фракции, относят часть ткани, оставшуюся нерастворенной после обработки ее третьим раствором — 0,1 М натриевой щелочью (натрия гидроксид).

В саркоплазматическую фракцию входят следующие белки: глобулин х, миоген, миоглобин и гемоглобин. В мышцах рыб они составляют 26 — 30% общего количества белков. В миофибриллярную фракцию входят белки тропомиозин, актин, миозин, актомиозин в количестве около 65%. Минимальным количеством в мышечной ткани рыб представлены белки нерастворимой фракции коллаген и эластин (около 3% у костистых и 10 % у хрящевых рыб).

Помимо названных выше белков, составляющих основную часть этих веществ в мясе рыбы, современные методы исследований, такие как электрофорез, позволили определить около 30 ранее неизвестных белков, в основном ферментов, содержание которых незначительно. Поэтому их относят к так называемым минорным белкам.

Наибольшей электролитической подвижностью обладают саркоплазматические белки. На электрофореграммах различают до 10 фракций саркоплазматических белков, специфических для различных видов рыб. Количество, состав и свойства различных белков рыб, выделенных в чистом виде, неодинаковы.

Наибольшее количество в белках мышц приходится на долю миозина (30 — 40%), молекулярная масса которого 840 000. Миозин растворим в высококонцентрированных растворах солей. Протеолитические ферменты расщепляют миозин на два белка: Н-меромиозин, обладающий АТФ-ной активностью, и L-меро- миозин, не обладающий АТФ-ной активностью. Миозин обладает способностью прочно связывать двухвалентные ионы кальция и магния, образовывать комплексные соединения с липидами. Денатурация миозина начинается при температуре 37 °С.

Экстрагированный из мышц различных рыб миозин при хранении способен агрегировать. Скорость агрегации миозина различных видов рыб неодинакова.

Миозин рыб значительно отличается от миозина млекопитающих. Он легче подвергается тепловой денатурации и быстрее переваривается с помощью ферментов.

Белок актин молекулярной массой 130 000 содержится в мышечных тканях рыб в количестве 15 — 20% общего количества белков. В растворах актин существует в глобулярной (G-актин) и фибриллярной (F-актин) формах, различающихся своими свойствами, в том числе и электрофоретической подвижностью. В мясе рыбы G-актин связан с АТФ и в таком состоянии способен образовывать фибриллярную форму. В процессе перехода G-актина в F-актин АТФ дефосфорилируется с образованием аденозиндифосфорной кислоты, которая остается связанной с белком. Актин обладает способностью связываться с миозином, образуя актомиозин.

Актомиозин мышц рыбы быстрее растворяется в солевом растворе и более легко денатурирует, чем актомиозин теплокровных животных. Температура денатурации актомиозина для различных видов рыб составляет 25 — 35 °С.

На тропомиозин с молекулярной массой 68 000 приходится 2 — 3% общего количества белков мяса рыб. Он регулирует мышечные сокращения, стабилен к нагреву, легко очищается от примеси других белков.

Количество миоглобина в темных мышцах рыб достигает 1 — 2%, причем он является источником кислорода в мышце.

Коллаген представлен группой белкой. Количество его колеблется в пределах 4% общего содержания белков рыб. Коллаген является основным компонентом соединительной ткани, в значительной степени определяющим функциональные, структурно-механические свойства мяса рыбы.

Коллаген из нативной ткани можно частично (3,0 — 15 % общего его количества) экстрагировать различными растворами. В зависимости от состава растворов получают разновидности растворимого коллагена, называемые тропоколлагеном. Тропоколлаген молекулярной массой до 350 000 является основной структурной единицей коллагена. Для него характерна упорядоченная трехступенчатая структура. Он представляет собой тяж, скрученный тройной спиралью. В тропоколлагене существуют и бесструктурные участки, строительные элементы в которых не имеют строгой пространственной ориентации. В образовании коллагеновых волокон важную роль играют гликозаминогликаны.

В воде коллаген набухает, поглощая воду в количестве, зависящем от рН и содержания нейтральных солей. В изоэлектрической точке при рН 7,0 — 7,8 набухание коллагена минимальное.

Ферментативный гидролиз коллагена возможен только в присутствии коллагеназы.

Протеазы различных видов вызывают гидролиз денатурированного коллагена.

Денатурация коллагена при тепловой обработке и превращение его в растворимый желатин являются важнейшими технологическими свойствами этого белка. На свойства коллагена влияют возраст рыбы, стадия созревания гонад, условия питания.

Физико-химические изменения коллагена при хранении свежей рыбы и ее обработке влияют на прочность соединительной и опорной тканей, расслоение мяса по септам.

Коллаген костистых рыб иногда называют ихтиолом. По структуре он мало чем отличается от коллагена млекопитающих. Коллаген хрящевых рыб (акул и скатов), называемый эластоидином, по структуре отличается от ихтиола и коллагена млекопитающих.

Эластин в мясе рыб содержится в еще меньших количествах, чем коллаген. Его молекулярная масса от 60000 до 100 000. В тканях эластин находится в виде тонких, очень упругих нитей. Эластин не переваривается протеолитическими ферментами и не желатинизирует при тепловой обработке.

Мышечные белки, особенно миофибриллярные, обладают способностью связывать ионы. Ионы кальция, магния, цинка влияют на консистенцию и водоудерживающую способность мышечной ткани.

В связи с наличием в белках разнообразных свободных полярных групп (гидроксильных, карбоксильных, аминных, сульфгидрильных) мясо рыбы способно связывать воду, что определяет состояние белков в мышечной ткани в виде гелей и золей. В водной среде белки являются многовалентными амфотерными электролитами, причем характер взаимодействия их с водой зависит от рН среды.

Биологические свойства отдельных фракций белков рыб определяются их аминокислотным составом.

Практически все белки рыб, за исключением коллагена, являются полноценными.

Небелковые азотистые вещества. К группе небелковых азотистых веществ относятся промежуточные и конечные продукты обмена белков, а также низкомолекулярные соединения, содержащие азот. Небелковые азотистые вещества выделяют путем экстракции всех растворимых азотистых веществ из тканей фосфорным буфером с рН 7,2 и ионной силой 0,5 и последующего осаждения из полученного раствора небелковых азотистых веществ 5 — 20%-ной трихлоруксусной кислотой.

Небелковые азотистые вещества в процессе обмена веществ и энергии в организме выполняют определенные физиологические функции. От их количества и состава зависят органолептические свойства продуктов из рыбы.

В мышцах рыб небелковые азотистые вещества растворены в клеточной плазме и межклеточной жидкости. Азот небелковых азотистых веществ составляет в мясе костистых рыб 9 — 14%, хрящевых — до 40% общего количества азота в мясе.

Содержание небелковых азотистых веществ изменяется в зависимости от вида, возраста, пола, физиологического состояния рыбы. Количество и качественный состав небелковых азотистых веществ мяса рыб отличаются от таковых теплокровных животных.

Индивидуальные небелковые азотистые вещества рыб классифицируют на группы по их химической принадлежности к определенным классам соединений:

• триметиламмониевые основания (триметиламиноксид, бетаин, холин);

• летучие основания (аммиак, моно-, ди- и три метиламин);

• производные гуанидина (креатин, креатинин);

• производные имидазола, или глиоксалина (гистидин, карнозин, ансерин);
• свободные аминокислоты;
• амиды кислот (мочевина);
• производные пурина (гипоксантин, ксантин, аденин, гуанин);
• пуриновые основания, а также родственные им нуклеозидфосфаты;
• креатинфосфат, аденозин, моно-, ди- и трифосфаты.

Триметиламмониевые основания. Содержание триметиламиноксида (ТМАО) в рыбе значительно и колеблется в зависимости от ее вида и возраста, а также сезона и района добычи. Содержание его в мясе пресноводных рыб значительно меньше, чем в мясе морских рыб.

Количество триметиламиноксвда (в мг/100 г) в мясе рыб

Пресноводные костистые               25 — 80

Морские костистые                        120 — 330

Морские хрящевые                         1100 — 1500

В мясе свежей морской рыбы ТМАО содержится от 100 до 1000 мг/100 г, пресноводной — до 100 мг/100 г. Большим количеством триметиламиноксвда характеризуется мясо хрящевых рыб. Среди костистых рыб наибольшим содержанием ТМАО отличаются тресковые (треска, минтай, пикша, мерланг), наименьшим — камбаловые.

В зимний период количество ТМАО в мясе рыбы вдвое больше, чем в летний. Рыба, выловленная в арктических районах, содержит больше ТМАО, чем рыба из других районов.

Крупные особи в отличие от мелких отличаются большим содержанием ТМАО. Триметиламиноксид неравномерно распределен в белой и темной мускулатуре рыб, причем в темной мускулатуре его больше. При отсутствии ТМАО в пище рыб его не обнаруживают и в их мясе.

Бетаин в больших количествах содержится в мясе морских (70 — 270 мг/100 г), чем в мясе пресноводных рыб (10 — 50 мг/100 г).

Содержание холина в мясе морских рыб составляет около 20 мг/100 г, причем в хрящевых рыбах его больше (30 — 40 мг/100 г). В мышцах пресноводных рыб холина содержится примерно на порядок меньше, чем в мышцах морских рыб.

Летучие основания. Они получили свое название благодаря способности легко отгоняться из мяса с водяным паром. Содержание летучих оснований в мясе рыб прежде всего зависит от степени его свежести.

Аммиак, моно-, ди- и триметиламин (ММА, ДМА и ТМА) в мясе свежей рыбы содержатся в незначительном количестве. В мясе костистых рыб содержание триметиламина составляет 4 — 7 мг/100 г, хрящевых — 100 мг/100 г мяса.

Прижизненное содержание аммиака в мышцах морских костистых рыб составляет 2,8 — 95 мг/100 г, пресноводных — не более 0,5, акул — 30 — 35 мг/100 г.

Для характеристики рыбного сырья часто определяют не количество индивидуальных летучих оснований, а их общее содержание, выражая значения количеством азота на единицу ткани. В мясе свежей, только что уснувшей рыбы количество азота летучих оснований достигает 15 мг/100 г.

По мере развития посмертных процессов количество летучих оснований увеличивается.

Производные гуанидина. Они представлены креатином и креатинином. В мышцах живой рыбы содержится креатинфосфат, распадающийся после смерти рыбы на креатин и фосфорную кислоту. Содержание креатина в мышцах свежей рыбы достигает 0,1 — 0,75% азота. Из общего количества небелкового азота на долю азота креатина приходится значительная часть: у морских рыб около 15%, у пресноводных 45 — 75%.

Содержание креатинина, являющегося ангидридом креатина, в мясе рыб также колеблется в значительных пределах: азот креатинина составляет 0,3 — 7,3% небелкового азота. Высоким содержанием креатинина (около 60 мг/100 г) отличаются акулы, скаты, камбалы.

Производные имидазола, или глиоксалина. Эта группа азотистых веществ представлена в отдельных видах рыб одним или несколькими соединениями: ансерином, карнозином или гистидином. Эти дипептиды являются биологически активными веществами, способными выполнять роль эффективных протекторов мембран, защищая их от вредного воздействия продуктов перекисного окисления, накапливающихся в мышцах в процессе интенсивной сократительной работы.

Ансерин обнаруживают в мышцах трески в значительных количествах — до 150 мг/100 г. Его содержание у других видов рыб намного ниже (5—10% небелкового азота).

В мышцах миноги содержатся все три дипептида: гистидина 1,6, карнозина З,5 и ансерина 5,0 ммоль/1 кг сырой ткани. В мышцах форели обнаружены незначительные количества только одного неитида — ансерина. Мышцы кеты содержат два дипептида: гистидин (1 ммоль), ансерин (42 ммоль/100 г сырой ткани).

В мышцах пресноводных рыб количество карнозина составляет не более 3 мг/100 г сырой ткани, осетровых — на порядок выше.

Содержание гистидина в мышцах речных видов рыб составляет 75 — 470 мг/100 г сырой ткани. Гистидин в результате биологического декарбоксилирования под действием декарбоксилазы бактерий в мышцах снулой рыбы превращается в гистамин, обладающий высокой биологической активностью. Наиболее богаты гистамином мышцы скумбрии, тунцов, сайры. Накопление больших количеств гистамина характерно для морских костистых рыб. Свободный гистамин влияет на вкус мяса рыбы и может служить показателем степени порчи некоторых видов рыб.

При употреблении рыбных продуктов, содержащих повышенное количество гистамина, возможны отравления, вызывающие аллергию.

Органами здравоохранения ряда стран установлен максимально допустимый уровень содержания гистамина в рыбе и рыбных продуктах, не превышающий 100 мг/100 г.

Свободные аминокислоты. Содержание свободных аминокислот в мышцах рыб высокой степени свежести составляет 15 — 20% общего количества азота небелковых веществ. Их содержание и состав зависят от физиологического состояния рыбы и степени протекающих после гибели рыбы ферментативных процессов. Если аминокислотный состав мышечных белков у разных видов рыб сходен, то состав свободных аминокислот у разных видов рыб различен.

Аминокислоты, особенно моноаминокислоты, влияют на вкус мяса рыбы. Свободные аминокислоты участвуют в осморегу- ляции рыб.

Амиды кислот (мочевина). В мышцах костистых рыб она накапливается в небольших количествах: 2,0 — 150 мг/100 г. В то же время в мясе хрящевых рыб содержание ее очень высоко: L400 — 2200 (у морских) и 500 — 700 мг/100 г (у пресноводных рыб).

Пуриповые основания. Эти соединения и мышцах рыб представлены аденином, ксантином, гуанином, мочевой кислотой, а также родственными им фосфатами (АМФ, АДФ и АТФ).

Липиды. Они объединяют большую группу веществ, отличающихся строением и свойствами. Обычно это простые и сложные эфиры, образующиеся в результате взаимодействия полиолов и терпеновых спиртов с высшими жирными кислотами, спиртами и альдегидами. В соответствии с химическими свойствами липиды подразделяют на нейтральные и полярные. К группе нейтральных липидов относятся глицеролипиды (моно-, ди- и триглицериды), сфигнолипиды, эфиры холестерина, воска. Полярные липиды в соответствии с характером кислотного остатка разделены на три подгруппы: фосфолипиды, фосфонолипиды и сульфолипиды.

Жиры рыб по своим функциональным свойствам делятся на резервные и структурные.

Резервные жиры содержатся в различных количествах и сосредоточены преимущественно в подкожном слое, во внутренних органах и в брюшной полости.

Структурные жиры находятся во всех тканях рыб и являются составными частями клеток, причем их количество в организме и отдельных тканях остается практически постоянным.

В мышечных липидах рыб содержится следующее количество отдельных групп веществ: фосфолипидов 1,5 — 13,6%, триглицеридов высших жирных кислот 18,5 — 67,1, диглицеридов 2,5 — 19,4, моноглицеридов 1,6 — 6,6, стеринов и восков 16 и углеводородов — до 13% общего количества липидов.

Основными по количеству классами липидов большинства рыб являются триглицериды и фосфолипиды.

Триглицериды находятся главным образом в резервных тканях: соединительной ткани межклеточного пространства, между пучками мышц, в прослойках жировой ткани, около костных образований, в подкожной клетчатке и внутренностях.

Среди фосфолипидов рыб преобладают фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин, на долю которых приходится до 90% всех фосфолипидов. Фосфолипиды, входящие в состав клеточных мембран, характеризуются высокой степенью ненасыщенности и довольно устойчивым составом.

Важной структурной частью липидов рыб являются жирные кислоты, представленные более 40 кислотами монокарбонового ряда с нормальной иногда разветвленной цепью, состоящей преимущественно из 12 — 26 атомов углерода разной степени ненасышенности. Этим объясняются разнообразие и специфичность липидов рыб. Благодаря содержанию от 2 до 6 двойных связей липиды гидробионтов имеют низкую температуру затвердевания.

Кроме жирных кислот с четным количеством атомов углерода, в жирах рыб присутствуют жирные кислоты с нечетным количеством атомов углерода (1 — 4%). В связи с этим интересен жирнокислотный состав липидов кефали, в которых обнаружено до 25% жирных кислот с нечетным количеством атомов углерода.

Зависимость состава жирных кислот от их содержания в мышечной ткани не имеет строгой закономерности и определяется видом рыбы. Жирнокислотный состав липидов определяется и их локализацией в органах рыбы, что также важно при ее обработке. Зависимость состава жирных кислот от их локализации проявляется при сопоставлении липидов мышечной ткани, печени и внутренностей одного и того же вида рыбы. Особенно большие различия в составе жирных кислот липидов наблюдаются у рыб, с тощей мышечной тканью и жирной печенью, например у южной путассу и морского налима.

В мышцах рыб содержатся также моно- и диглицериды, стерины и их эфиры, каротиноиды и витамины.

Каротиноиды содержатся в основном в нижнем пигментированном слое кожи (дерме), подкожной клетчатке (субкутикуле) и в укрывающем мышцы слое жира, преимущественно в спинной части рыбы. Содержание каротиноидов в коже и подкожном слое жира разных рыб составляет 0,13 — 14,0 мг/100г. Мышцы рыб содержат токоферолы (витамин Е) в концентрациях, достаточных для проявления их эффективного антиокислительного действия. Эти соединения синтезируются в клетках фитопланктона, откуда по пищевым цепям попадают в организм рыб. В мышцах трески, скумбрии, морского языка и катрана токоферолов содержится 210 — 330 мкг/1 г липидов. В метаболически активных темной мускулатуре и печени этих рыб содержание а-токоферола примерно в 2 раза выше, чем в светлых мышцах.

В мускулатуре и других органах некоторых рыб содержатся непищевые липиды, встречающиеся только у гидробионтов: воска, алкокситриглицериды, углеводороды. Их присутствие способствует переводу данного вида сырья в непищевое. Углеводороды, главным образом сквален, в большом количестве содержатся в жире печени акул.

В тканях и клетках липиды встречаются в свободном и связанном с белками, углеводами и витаминами виде.

Плотность жиров составляет 0,92 — 0,93 г/см, число омыления колеблется от 180 до 195, йодное число от 103 до 176.

Липиды рыб по составу обычно сходны с липидами корма, хотя есть виды рыб (треска, голец), у которых большая часть липидов пищи полностью разрушается при пищеварении и затем ресинтезируется. По содержанию липидов в мясе рыб их подразделяют на 4 группы.

Количество липидов (в %) в мясе рыб

Маложирные                                 до 2

Среднежирные                            2 — 8

Жирные                                      8 — 15

Особо жирные                         более 15

Существует обратная зависимость между содержанием липидов и воды в мясе рыб.

Суммарное количество липидов и воды составляет около 80% массы всех остальных химических веществ тела рыбы. Оно увеличивается при росте доли липидов. Величина суммарного значения содержания воды и липидов в мясе различных групп рыб существенно зависит от содержания и нем белка.

Суммарное количество (%) воды и липидов в мясе различных групп рыб

Низкобелковые                       90,7 ± 0,2

Среднебелковые                     85,5 ± 0,2

Белковые                                80,4 + 0,1

Высокобелковые                    76,6 ± 0,3

Содержание липидов резко изменяется в различных участках тела.

У многих жирных рыб значительное количество липидов содержится в стенке брюшка и под кожей на n

Маложирные                                 до 2

Среднежирные                            2 — 8

Жирные                                      8 — 15

Особо жирные                         более 15

Существует обратная зависимость между содержанием липидов и воды в мясе рыб.

Суммарное количество липидов и воды составляет около 80% массы всех остальных химических веществ тела рыбы. Оно увеличивается при росте доли липидов. Величина суммарного значения содержания воды и липидов в мясе различных групп рыб существенно зависит от содержания и нем белка.

Суммарное количество (%) воды и липидов в мясе различных групп рыб

Низкобелковые                       90,7 ± 0,2

Среднебелковые                     85,5 ± 0,2

Белковые                                80,4 + 0,1

Высокобелковые                    76,6 ± 0,3

Содержание липидов резко изменяется в различных участках тела.

У многих жирных рыб значительное количество липидов содержится в стенке брюшка и под кожей на спинной части тела. Накопление липидов в основном на спинной и брюшной частях тела не является универсальным для всех рыб с обычной формой тела.

У быстроплавающих рыб жировая ткань расположена и виде прослойки между слоями соединительной ткани. У сельди, помимо стенок брюшка, большое количество липидов сосредоточено на участке перед спинным плавником. У многих видов рыб содержание липидов в костях может превышать их количество в мышечной ткани. У осетровых, лососевых и некоторых видов карповых значительное количество липидов находится в икре. У некоторых видов дальневосточных лососей в верхней, нижней и хвостовой частях тела содержание липидов одинаковое.

В разных участках тела рыбы могут накапливаться жиры с различными физическими и химическими свойствами. В теле жирных рыб преобладают триглицериды, тощих — фосфолипиды и стерины. Количество отдельных жирных кислот в липидах рыб значительно колеблется и зависит от вида рыбы, условий ее обитания, физиологического состоянии и сезона лова.

Состав резервных липидов зависит от вида рыбы, ее питания, физиологического состояния, а также температуры и солености воды.

Сезонные изменения количества липидов, характерные для большинства рыб, происходят в основном за счет триглицеридов, в то время как количество фосфолипидов остается практически постоянным.

В липидах рыб в период их истощении при интенсивном развитии гонад и нересте увеличивается относительное содержание жирных кислот. Липиды холодолюбивых рыб более ненасыщенные, чем теплолюбивых. Наибольшее количество ненасыщенных жирных кислот характерно для сельдевых рыб.

Состав жирных кислот у морских и пресноводных рыб различен. У морских рыб содержание С₂₀ и С₂₂ ненасыщенных жирных кислот выше, чем у пресноводных. В липидах пресноводных рыб преобладают ненасыщенные жирные кислоты С₁₈, С₂₀, С₂₂ разной степени ненасыщенности и в различных пропорциях. В липидах морских рыб преобладают полиненасыщенные жирные кислоты С₂₀ и С₂₂.

Липиды являются важным компонентом рыбного сырья, влияющим на технологические свойства и пищевую ценность. Специфический кислотный состав липидов обусловливает высокую пищевую ценность рыб. В состав липидов входят полярные и гидрофобные группы, определяющие их участие в образовании структуры биологических мембран, перенос веществ через них, энергообеспечение клетки и защитные реакции организма. Жирные кислоты с 5 и 6 двойными связями способны нормализовать липидный обмен в организме животных и человека.

Например, липиды иваси богаты эйкозапентаеновой кислотой, которая оказывает сильный эффект при лечении атеросклерозов и тромбозов. Содержание эйкозапентаеновой кислоты в липидах рыб, выловленных у берегов Австралии, составило 0,9 — 7,2%, докозагексаеновой 3,0 — 38,7%.

Углеводы. В тканях рыб углеводы представлены полисахаридом гликогеном и моносахаридами (пентозами и гексозами), а также продуктами их обмена в живом организме и распада в процессе хранения сырца.

Содержание гликогена в мышечных тканях не превышает 1,0%. При хранении рыбы это количество уменьшается в результате ферментативного распада. В мышцах гликоген служит источником энергии. Прижизненное содержание гликогена в тканях рыб неустойчиво и зависит от вида, состояния рыбы, сезона ее добычи и других причин биологического характера.

В мясе пикши сразу после ее смерти содержание гликогена составляет 0,61%, после 2 суток хранения — 0,32%. В преднерестовый период содержание гликогена в мышцах рыб заметно уменьшается.

В мышцах истощенной или утомленной рыбы содержание гликогена меньше, чем в мышцах упитанной рыбы, находящейся в спокойном состоянии. У подвижных рыб, например у сельдых, гликогена накапливается меньше, чем у малоподвижных рыб, подобных камбалам. Углеводы обнаружены в составе слизи, икры и молок рыб в количестве 3 — 15% сухого обеззоленного вещества.

Наряду с вышеуказанными углеводами в тканях рыб содеатся аминосахара глюкозамин и галактозамин, являющиеся составной частью различных смешанных биополимеров.

Количество гликозаминогликанов, гликопротеинов и входих в их состав аминосахаров, а также их качественный состав зависят от вида рыбы, типа ее ткани, а также и от физиологичкого состояния.

Содержание гексозаминов в мясе костистых рыб незначельно и составляет не более 10, хрящевых — до 20 мг/100 г. Наольшее количество гексозаминов содержится в коже рыб, что характерно и для теплокровных животных.

По количеству гексозаминов в коже рыб их подразделяют на 4 группы. В первую группу входят рыбы с содержанием гексозамов в коже 55 — 100 мг/100 г, во вторую — 101 — 150, в третью — 151 — 250 и в четвертую — 251 — 350 мг/100 г.

В костях рыб содержание гексозаминов значительно меньше (10 — 35 мг/100 г), чем в коже. Существенно различаются по содеанию гексозаминов кости и хрящи рыб.

Гликозаминогликаны выполняют функцию цементирования и стабилизации волокнистых структур, например коллагена. При удалении гликозаминогликанов волокна коллагена утрачивают поперечную исчерченность и превращаются в желатин. Важным технологическим свойством гликозаминогликанов является их способность после присоединения к белку образовывать пространственные структуры комплексов, обусловливающие устоивость пептидной цепи к действию растворителей, тепла, ульазвуковых волн, протеолитических ферментов.

Связанные с белками, а также свободные гексозамины пищых продуктов в пищеварительном тракте подвергаются фермеативной деградации.

Из технологических свойств рыбного сырья, обусловленных присутствием гликозаминогликанов, важное значение имеет изменение окраски мяса рыбы при обработке теплом в результате неферментативного покоричневения.

Нуклеиновые кислоты. Это рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК) кислоты, входящие в состав органелл клеток. В мышцах РНК и ДНК находятся в виде соединений с белками. Содержание РНК в рибосомах клеток составляет 3 — 17, ДНК в ядрах — 25 — 45% общего количества сухих веществ. Исключительно высоко содержание нуклеиновых кислот в молоках рыб — до 50% сухого вещества.

Минеральные вещества. В зависимости от количества минальных веществ в материале их подразделяют на макро- и микроэлементы.

Макроэлементами называют минеральные вещества, содеащиеся в количестве от десятых до сотых долей процента.

Микроэлементами называют металлы и неметаллы конценацией менее 0,005%.

Для рыб характерен белее широкий, чем для наземных животных, спектр элементов.

Макро- и микроэлементный состав рыб зависит от среды обитания, времени и места вылова, физиологического состояния, пола и возраста объекта.

На содержание минеральных элементов в тканях и органах рыб влияют состав и концентрация солей в воде.

Содержание минеральных элементов в органах и тканях рыб одного и того же вида, обитающих в одном районе, подвержено колебаниям. Они, как правило, невелики для мышц, но значительны для почек, крови и костей.

Неравномерное количественное распределение минеральных веществ связано с неодинаковой поглотительной и выделительной способностями органов и тканей, обусловленными особенностями протекающих в них биохимических реакций.

В тканях рыб минеральные элементы присутствуют в виде электролитов, растворенных в биологических жидкостях, нерастворимых солей, откладывающихся в твердых тканях, в составе органических биологически активных веществ, таких как витамины, гормоны, красящие вещества.

Общее количество минеральных веществ в различных тканях и органах рыбы достигает 3%, за исключением костных тканей, где их содержание довольно велико (6 — 14%). В мышцах морских рыб они составляют 1,0 — 1,5%.

Среди минеральных элементов рыб преобладают макроэлементы: фосфор, кальций, калий, натрий, магний, сера и хлор. Основная масса кальция и фосфора в теле рыбы содержится в костях, образуя их твердый остов. Содержание фосфора в мясе рыб достигает 0,20 — 0,25%. Кроме того, фосфор содержится в тканевых жидкостях.

Из общего содержания фосфора в мышцах разных видов рыб на минеральный фосфор приходится 65 — 90%. Остальная его часть связана с органическими соединениями.

Натрий, калий, фосфор, магний, хлор входят в состав саркоплазмы мышечных клеток, межклеточной жидкости и плазмы крови. Сера содержится во всех мышечных и соединительнотканных белках. В мясе рыб количество ее равно 0,13 — 0,26%.

Из микроэлементов в рыбе обнаружены железо, медь, марганец, кобальт, цинк, молибден, йод, бром, фтор и др. Микроэлементы распределены между отдельными органами и тканями неравномерно. Во всех органах и тканях обнаружены медь и железо, а в большинстве из них марганец, цинк, никель и ванадий. Молибден, как правило, содержится в печени, почках, стенках кишечника и скелетных мышцах. Стронций концентрируется в органах и тканях, богатых кальцием (чешуе, костях, жабрах и жаберных дугах). Свинец, серебро и хром содержатся лишь в отдельных органах и тканях. Содержание железа в тканях рыб составляет 0,3 — 20 мг/100 г сырой массы. Содержание железа и цинка в мышцах рыб больше, чем содержание марганца и меди.

Содержание фтора в рыбах составляет 2 — 15 мг/кг массы сухого вещества. Наибольшее количество фтора обнаружено в костях и покровных тканях, например в костях трески 24, в коже — 30, в мясе — 1,7 мг/кг массы сухого вещества.

Содержание фтора в тканях рыб колеблется в значительных пределах в зависимости от места обитании и загрязненности воды фтором. Содержание фтора составляет (в мкг/г): в мышцах 1,1 — 14,5, костях 28,5 — 66,0, плавниках 31,0 — 71,5, печени 12,5 — 46,0, гонадах 16 — 31, жабрах 18,0 — 51,5, сердце 26,5 — 61,5, почках 13,5 — 50,0. Количество фтора в гидробионтах зависит также от состава пищи.

Кости рыб, питающихся крабами, содержат 1850 мг/кг фтора, их мясо — 8 — 14 мг/кг.

Важнейшими видовыми характеристиками рыб являются соотношения биогенных элементов: кальций/магний, железо/медь, железо/марганец, медь/цинк, медь/марганец и марганец/цинк.

В мясе морских рыб минеральных веществ содержится боле, чем в мясе пресноводных.

Общее содержание микроэлементов (Сu, Mn, Fe, Со, Ni, Ag, Mo, Сг) наиболее высоко у планктоноядных рыб.

Витамины. Ткани и органы рыб содержат витамины. Разные части тела рыбы проявляют избирательную способность накапливать витамины. Их содержание изменяется и в течение года.

Витамин А, представляющий собой группу близких по строию веществ, в жирах морских рыб содержится главным образом в виде витамина А₁, в пресноводных — в виде витамина А₂.

Наиболее высокое содержание витамина А в печени рыб. Витином А прежде всего богаты печеночные жиры морских рыб: трковых (треска, пикша, минтай), акул, морского окуня и скумбрии.

Из группы веществ, представляющих собой витамин D, в рыбных тканях содержится главным образом витамин D₃. В ме тощих рыб витамин D практически отсутствует. Его количесо увеличивается по мере повышения жирности рыбы. Содержие витамина D в печени различных рыб колеблется от 60 до 360, но у некоторых рыб достигает 700 — 1900 мкг/100 г.

В рыбных жирах обнаружены токоферолы (витамин Е). Количтво витамина Е в мясе рыб гораздо меньше, чем в жировой ткани.

Витамины группы В в тканях рыб представлены так же, как в тканях теплокровных животных. Витамин В₁ (тиамин) содержия в мясе рыбы, причем в светлых мышцах его меньше, чем в теых. Больше всего витамина В₁ в печени рыб.

Содержание витамина В₂ (рибофлавина) в мясе рыб близко к его количеству в говядине и зависит от вида рыбы и типа ее мышц. В печени рыб больше витамина В₂, чем в их мясе. Рыба является одним из самых богатых источников витамина В₆. В мясе рыб его содержится 1 — 12 мкг/г, в печени 2 — 20 мкг/г.

Витамин Р (ниацин) содержится в мясе рыб. В зависимости от вида рыб количество его достигает 10 мг/100 г и более. Наиболее богато им мясо скумбрии и тунца. Богатым источником пантотеновой кислоты является икра рыб. Несколько меньшее ее количтво содержится в печени и мясе рыб.

Содержание биотина в мясе рыб выше, чем в говядине, и ставляет до 20 мкг/100 г, а у некоторых рыб Тихого океана (сарда, скумбрия) — до 30 мкг/100 г.

Фолиевая кислота в наибольшем количестве содержится в пени рыб (6 — 600 мкг/100 г). В мясе рыб ее значительно меньше.

Витамины группы В_]2 (цианокобаламины) содержатся в печи, сердце, светлой и темной мускулатуре рыб (от долей единицы до 8 мкг/г ткани).

Холин, относящийся к группе витаминов В, содержится в мясе рыбы в количестве до 0,5 мкг/г ткани.

Витамин С содержится в мясе рыбы — 1 — 5 мг/100 г, в печени некоторых пресноводных рыб — 30 — 170 мг/100 г. Имеется он и в молоках.

Ферменты. Во внутренних органах и мышечной ткани рыб сержатся вещества белковой природы, обладающие различными ферментативными свойствами.

Основные пищеварительные ферменты внутренних органов рыб представлены пепсином и трипсином. По оптимуму рН, взмодействию с субстратом они близки к пищеварительным феентам наземных животных, но не идентичны им.

Активность пищеварительных ферментов рыб подвержена значительной межвидовой и сезонной изменчивости.

Термоустойчивость пищеварительных ферментов рыб значительно ниже, чем наземных животных: температурный оптум пепсина рыб 40 °С, человека 50 °С. Трипсин кишечника и пилорических придатков, обычно удлиненных пальцевидных отртков пищеварительного тракта, расположенных за желудком, рыб имеет оптимум рН 7,8 — 8,2, температурный оптимум 37 — 40 °С. По характеру действия он сходен с трипсином теплровных животных.

Пищеварительные ферменты рыб содержат по нескольку сходных видов протеиназ, действующих в одинаковом диапазоне рН.

Протеиназы мышечной ткани рыб имеют оптимум действия в кислой (рН 3,5 — 4,5) и щелочной (рН 8) средах при температурах 40 °С и выше. Наиболее активны пептидгидролазы мышц рыб при рН 3,5 — 4,5. При рН, свойственном мясу свежей рыбы (6,5 — 7,5), их активность уменьшается в 3 — 30 раз. В щелочной зоне, за редким исключением, она составляет 5 — 10% активности в кислой зоне.

Наиболее изучен катепсин D рыб, отличающийся от катепсинов других животных более высокой удельной активностью, предпочтительным гидролизом гемоглобина. Оптимум действия катепсина D рыб наблюдается при рН 4. Температурный оптимум катепсина D составляет 5 °С, хотя он способен сохранять активность до 80% первоначального значения и после длительного нагревания (до 68 °С в течение 15 мин).

Активность протеолитических мышечных ферментов рыб изменяется и зависимости от вида рыбы, ее возраста, пола, а также сезона и района лова.

Активность катепсина D рыб уменьшается при внесении поваренной соли в субстрат (10% поваренной соли могут практически ингибировать этот фермент), однако и ингибирующий эффект зависит от рН фермента.

Химический состав одного и того же вида рыб изменяется в зависимости от пола, возраста рыбы, места ее обитании, а также от времени года. Химический состав половозрелой промысловой рыбы на протяжении года обусловлен различиями в образе жизни и физиологическом состоянии.

Годичный период жизни рыбы связан с процессами воспроизводства, включающими период созревания гонад, преднерестовых миграций и нереста, и периодом интенсивного питания после нереста до наступления следующего цикла развития гонад.

Многие рыбы, ежегодно переживающие период крайнего истощения, хорошо адаптированы к мобилизации химических веществ своего тела в качестве источника энергии в это время.

При развитии гонад происходит перераспределение азотистых веществ и липидов внутри тела рыбы. В связи со снижением саморегуляторной способности общее количество ионов в организме рыб уменьшается. Изменения количества отдельных веществ значительны и составляют от нескольких процентов до половины первоначального количества.

Активность ферментов у разных видов рыб и в разные сезоны подвержена существенным изменениям: максимальные ее значения могут превосходить минимальные в 5 — 7 раз для мышечных ферментов и в 2,5 — 3,0 раза для ферментов внутренностей.

При расходовании жиров в период голодания уменьшается печень и изменяется ее окраска. У нежирных рыб при расходовании белка мясо становится дряблым и волокнистым, окраска его изменяется от белой непрозрачной до голубоватой прозрачной.

Расход веществ на построение гонад может происходить без особых изменений в составе тканей тела в тех случаях, если рыба в преднерестовый период питается нормально. Если рыба в этот период питается мало или не питается совсем, то созревание гонад сопровождается значительным изменением химического состава.

Например, созревание лососевых рыб приводит к значительному расходу липидных резервов: содержание липидов во время нерестовой миграции уменьшается в светлых мышцах от 9,7 до 1,8%, в темных — от 27,4 до 6,8%. При этом в мясе рыбы увеличивается содержание воды, аминокислот, особенно алани- на, глутаминовой кислоты и лизина, а также повышается протео- литическая активность ферментов. Одновременно с этим происходит уменьшение количества белка, причем в основном за счет снижения содержания саркоплазматической фракции.

Уменьшение количества каротиноидов приводит к снижению интенсивности оранжевой окраски.

В период интенсивного питания рыбы после нереста происходит восстановление в ее теле запасов резервных жиров и других веществ. В разное время года рыба потребляет разную пищу, что также оказывает влияние на ее химический состав.

Летом у морских и пресноводных рыб наблюдается увеличение количества витамина С, а зимой у них возрастает количество сахара в крови. Сезонная изменчивость в химическом составе рыб, связанная с интенсивностью питания, в свою очередь, может иметь особенности в зависимости от района обитания.

Сезонные изменения химического состава имеют наибольшее значение для рыб, добываемых в течение всего года (океанические сельди, сардины, хамса и др.). Выявлены колебания в химическом составе рыб, обитающих на различных глубинах. Соотношение воды и белка в мясе рыб, выраженное коэффициентом обводненности (Ао), возрастает в среднем с 3,70 у рыб из поверхностных вод до 5,03 у обитателей пелагиали и до 6,5 у глубоководных объектов.

С глубиной обитания увеличивается и количество белка: примерно от 80 до 87% у пищевых рыб и от 76 до 83% у непищевых рыб, при этом доля небелковой фракции уменьшается. Мышечные белки глубоководных рыб при более низких температурах денатурируют быстрее, чем у рыб, обитающих на меньших глубинах.

С глубиной обитания изменяется и состав липидов: у рыб, обитающих на большой глубине, содержание насыщенных жирных кислот со средней длиной углеродной цепи, а также полиненасыщенных кислот с длинной углеродной цепью уменьшается.

Различен химический состав рыб, выращенных в природных и в искусственных условиях.

Рыба, которую кормят искусственными кормами, отличается от рыбы, питающейся естественной пищей, высоким содержанием углеводов в печени и мышцах. На примере ложного палтуса природной и искусственной популяций показано, что, искусственно выращенный ложный палтус, содержит больше жира (2,2% по сравнению с 0,9%), в то время как содержание белка, незаменимых аминокислот, витаминов А и Е, минеральных веществ у обеих популяций сходно.

В отдельных случаях у рыб природной и искусственной популяций наблюдались различия в запахе. Во внутренностях рыбы искусственной популяции обнаружено соединение пристан, обладающее хорошо выраженным запахом окислившегося жира и образующееся, вероятно, в результате метаболизма жирных кислот искусственных кормов. «Дикая» рыба, особенно ее кожа и внутренности, отличается от рыбы того же вида, выращенной в искусственных условиях, резко выраженным огуречным или арбузным запахом вследствие присутствия в ней цис-3-гексанола и 2-транс-6-цис-нонадиеналя.

Различен и химический состав темной и светлой мускулатуры рыб. В темных мышцах пелагических рыб в отличие от светлых обычно содержится большее количество гистидина в виде свободной аминокислоты.

Содержание витаминов группы В в темных мышцах больше, чем в светлых. Содержание некоторых веществ в различных участках мускулатуры, зависящее от размера мышечных клеток и относительной массы соединительной ткани, неодинаково. Соединительной ткани больше в хвостовой части рыбы, причем с ростом рыбы толщина ткани увеличивается.

Содержание белка в мясе трески уменьшается постепенно от головы к хвосту. В то же время это нехарактерно для других видов рыб, например даже для близкого треске вида — сайды.

Различен химический состав поверхностной и глубинной темной мускулатуры. Глубинная мускулатура в отличие от поверхностной богаче гемоглобином, миоглобином, цитохромом, аргиназой. Однако ни у одной из рыб с симметричным строением тела, за исключением камбаловых, не обнаружена разница в химическом составе мяса с правой и левой сторон тела.

Различия по возрасту и полу промысловых половозрелых рыб, месту их обитания, а также колебания химического состава отдельных особей одного вида оказывают влияние на химический состав тканей рыб, однако в основном незначительное.