Гидробионты. Морские гидробионты Общая характеристика структуры гидробионтов

Видовой состав гидросферы планеты Земля составляет порядка 250 тысяч видов представителей всех царств организмов . Это намного меньше, чем видовое разнообразие суши. Но гидробионты (живущие в водной среде) представлены всеми типами организмов, что составляет 90% всех животных, причем 85% из них - исключительно водные обитатели.

Структура биоты

Гидробионты - это организмы, приспособленные к жизни в водной среде. При этом весь их жизненный цикл может проходить в воде (иглокожие, ракообразные, моллюски, рыбы), или же в водной среде проходит лишь часть их жизни (земноводные, множество насекомых). Они населяют пресные и соленые воды, занимают все слои водной среды. Выделяют следующие виды гидробионтов:

  • Нейстон (от греч. " плавающие" ) - все организмы, которые живут на границе водной и воздушной сред и занимают поверхностный слой водоема в несколько миллиметров.
  • Плейстон (от греч. " плыву" ) - это гидробионты, ведущие полупогруженный способ жизни или живущие на поверхности воды.
  • Реофилы (от греч. " течение и любовь" ) - животные, которые приспособлены жить в текучих водах.
  • Нектон (от греч. " плывущий" ) - это гидробионты, способные противостоять течению и активно плавающие.
  • Планктон (от греч. " блуждающий" ) - совокупность мелких организмов, дрейфующих в толще воды и неспособных противостоять течению.
  • Бентос (от греч. " глубина" ) - организмы, которые обитают на грунтах и в самом грунте, образующих дно водоемов .

Экологические ниши

Экологическими зонами обитания гидробионтов считают пелагиаль (толща воды), бенталь (дно водоема ), нейсталь (поверхностный слой). Примеры гидробионтов пелагиали - это зоопланктон и зоонектон, а также реофилы . Организмы бентали - это эпибентос (обитают на поверхности грунта), эндобентос (живут в самом грунте) и перифитон (организмы, которые прикрепляются к предметам и телам других организмов). Группа гидробионтов нейстали - это нейстон и плейстон.

Специфика жизни

Для большинства гидробионтов характерно наличие довольно слабого зрения, но хорошая ориентация на связано со средой обитания, ведь в воде довольно быстро затухают световые лучи. Поэтому те организмы, у которых развиты органы зрения, хорошо видят только на близком расстоянии. Звуковые волны в воде распространяются гораздо лучше, чем в воздухе. Некоторые гидробионты способны улавливать звуковые колебания даже очень низкой частоты. Например, медузы улавливают низкочастотные изменения ритма волн и при приближении шторма опускаются на глубину. Многие гидробионты и сами издают различные звуки для обеспечения внутривидового сообщения, привлечения партнера или ориентации в группе. Ракообразные трут друг о друга различные части тела, рыбы для издания звуков используют зубы, лучи грудных плавников.

Элементы ориентирования гидробионтов

Для ориентации в водной среде, поиска пищи и партнеров многие гидробионты способны к восприятию отраженных звуковых колебаний (эхолокация). Множество организмов способны производить и воспринимать электронные импульсы. Ихтиологам известно порядка 300 видов рыб, которые могут генерировать электричество, ориентироваться и сигнализировать с его помощью. А, например, электрические скаты и угри используют электричество как средство защиты или нападения. Кроме того, у всех гидробионтов хорошо выражено восприятие гидростатического давления.

Гидробионты-фильтраторы

Только среди представителей водной среды обитания встречаются организмы со специфическим способом питания - фильтрацией. Это характер питания, связанный с отцеживанием или осаждением частиц или мелких организмов в воде. Все водные фильтраторы играют важную роль в очистке воды. Например, колония мидий на площади 1 квадратный метр за сутки прогоняет через себя до 300 кубических метров воды. А по данным экологов, вся вода Мирового океана пропускается через фильтрационные аппараты гидробионтов-фильтраторов в течение одних суток.

Гидробионты и световой режим

Как известно, солнечный ультрафиолет - важная составляющая жизни. Света в водной среде не так много: часть его отражается от поверхности, часть поглощается водой. Лучи света поглощаются неодинаково. Глубинные сумерки сначала зеленые , потом голубые, синие и сине-фиолетовые, а заканчиваются они полнейшей чернотой. Вместе со светом сменяются водоросли - зеленые , бурые и красные. И животные наиболее ярко окрашены в зоне от 50 до 200 метров. Чем глубже зона обитания, тем больше красного в окраске гидробионтов (красные кораллы и морские окуни). Поглощение света зависит от прозрачности вод, что тоже влияет на жизнь гидробиотичных организмов и границы зоны фотосинтеза. В самом прозрачном море - Саргассовом - граница фотосинтеза находится на глубине 200 метров. А вот на глубину более 1500 метров свет вообще не доходит. И тут появляется множество гидробионтов, которые способны к биолюминесценции - свечению как способу ориентации и добычи пищи.

Гидробионты и соленость воды

По отношению к концентрации соли в воде живые гидробионты делятся на пресноводные и морские. Пресной считается вода при концентрации в ней неорганических растворенных веществ 0,5 грамма на литр. Среднее содержание соли в морской воде - 35 граммов на литр. Но более серьезный показатель - способность организмов переносить колебания солености вод. Все жители водной среды по отношению к колебаниям солености делятся на евригалинных и стеногалинных . Евригалинные организмы могут переносить довольно большие диапазоны колебаний. Например, съедобные мидии Mutilus edulis или краб Carcinus maenas выживают при колебаниях концентраций соли от 50 до 1600 милли моль на миллиграмм воды. Большинство гидробионтов не обладают механизмами поддержания постоянных концентраций осмотически активных веществ во внутренней среде и относятся к стеногалинным организмам.

Оптимум жизненных температур

В зависимости от того, какие среды жизни населяют гидробионты, их делят на криофилов и термофилов. Первые отдают предпочтение холодным водам. На нашей планете более 80% биосферы - это холодные области, где средняя температура составляет +5 °C. Это глубины морей и океанов, зоны Арктики и Антарктики. Холодоустойчивости гидробионтам придают механизмы ферментативной системы, способные поддержать метаболизм в клетках тела при температуре 0 °C. Термофилы способны не только существовать при высоких показателях температуры окружающей среды, но и переносить граничные показатели. Например, в жерлах черных курильщиков океанических хребтов, где температура достигает +400 °C, обнаружены

Среди гидробионтов мало теплокровных животных

Все гидробионты - это вторичноводные организмы. Киты, тюлени, дельфины вернулись в водную среду в процессе своей эволюции уже после приобретения такого дорогого ароморфоза, как способность поддерживать постоянную температуру тела. Дорогого, потому что почти 90% эндогенного тепла они тратят на поддержание стабильной внутренней температуры. А это требует ускорения обменных процессов, главный из которых - окисление. В водной среде концентрация кислорода находится в пределах 1%, а диффузия его в тысячу раз меньше, чем в воздушной среде. Именно это делает невыгодным, с энергетической точки зрения, существование теплокровных организмов в водной среде. И поэтому большинство гидробионтов - это пойкилотермные (холоднокровные) животные.

^

Глава 1 ГИДРОБИОНТЫ -МНОГОКОМПОНЕНТНАЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНАЯ, БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ СИСТЕМА


Гидробионты -- это водное сырье биологического происхожде-ния, которое подразделяют на две основные группы: рыба и не-рыбные объекты. К нерыбным объектам относятся морские мле-копитающие, беспозвоночные и морские растения.

В результате технологической переработки гидробионты из сы- рья превращаются в готовую продукцию. Свойства гидробионтов имеют много общего, что обусловлено водной и биологической природой их происхождения. Гидробионты разнообразны по видам и размерам, многокомпонентны по химическому составу, полифун- кциональны и неоднородны по морфологическому строению име- ют капиллярно-пористую коллоидную структуру, их функциональ- но-технологические свойства изменяются под воздействием вне- шних факторов.

Различают следующие группы функционально-технологических свойств: физические, биохимические, морфологические, структур-но-механические, теплофизические, а также лабильность к различ- ным воздействиям (например, тепловому, микробиологическому, ферментативному и др.). Каждая группа включает большое число свойств. Поведение гидробионтов как объектов обработки в техно-логических процессах зависит от взаимодействия и взаимовлияния всего комплекса этих свойств. Рассмотрим те из них, которые важ- ны для анализа конструкции оборудования, изучаемого в настоя- щем курсе.

^

1.1 Общая характеристика ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОБИОНТОВ


К физическим свойствам гидробионтов относятся морфологи- ческие характеристики, плотность, объемная, или насыпная, мас-са, расположение центра тяжести, угол естественного откоса и скольжения, коэффициент трения, теплофизические свойства, ла-бильность и др.

Морфологические характеристики гидробионтов характеризу- ются формой и геометрическими размерами (рис. 1.1... 1.5).


Рис. 1.1 Основные формы тела рыбы:

А, б, в – плоская (Леш, камбала, скат): г – торпедообразная (лосось): д – стреловидная (сарган) е – змеевидная (угорь)


Рис. 1.2. Ракообразные:

а - промысловый камчатский краб: 1 - головогрудь; 2- ходильные конечности; 3 и 4- соот- ветственно левая и правая клешни; б- креветка: У -абдомен; 2- головогрудь; в - широколапый или благородный рак

a -мидии: / -Дункера; 2-черноморс- кая; б - тихоокеанский кальмар: 1 - хво- стовой плавник-стабилизатор; 2 - ман- тия; 3- воронка; 4- глаз; 5-голова; 6 -ловчее щупальце; 7-ротовое отвер- стие; 8- щупальца



Рис. 1.4. Иглокожие:

Трепанг; б - кукумария; в - морской еж

Рис. 1.5. Морские растения:

а - зостера; б - ламинария, или морская капуста: 1 - розочка; 2 - черешок; 3- основание; 4- слое- вище; 5- средняя утолщенная часть; 6 - верхушка; в - анфельция

При создании рыборазделочных и сортировочных машин наряду с общей длиной и массой рыбы необходимо знать соотношение размеров отдельных ее частей - головы, тушки, хвостового плавни- ка, а также высоту и толщину. Длину рыбы измеряют по прямой от крайней точки начала рыла до: а) средних лучей хвостового плавни- ка (конца чешуйчатого покрова) - технологическая, или промыс- ловая длина; б) развилки хвоста - длина по Смиту; в) конца лучей хвостового плавника - полная (абсолютная) длина. Технологичес- кая длина рыбы определяется ГОСТом «Рыба всех видов обработ- ки. Длина и масса» и используется в промышленной и торговой практике, длина по Смиту - для биологических исследований. Длину обезглавленной рыбы измеряют также по прямой от края го-ловного среза на уровне позвоночника до основания средних лучей хвостового плавника, длину тушки - до края среза хвостового плавника.

Кроме линейных размеров большое практическое значение имеет удельная площадь поверхности рыбы - отношение площа- ди поверхности рыбы к ее объему или массе (выражается соответ- ственно в м 2 /м 3 или м 2 /кг). Чем больше удельная площадь поверх-ности рыбы, тем быстрее она нагревается, охлаждается, заморажи- вается, просаливается. Удельная площадь поверхности зависит от формы тела рыбы: чем меньше отношение толщины тела рыбы к ее длине, тем больше удельная площадь поверхности. Морфологи- ческие характеристики нерыбных объектов также учитывают при создании соответствующего оборудования.

При проектировании машин большое значение имеет геомет- рическое подобие обрабатываемого сырья. Рыбы одного вида, имеющие разные промысловые размеры, подобны; существуют линейные и другие зависимости между: массой рыбы, площадью поверхности тела и т. д. Для большинства рыб линейные зависи- мости в общем виде имеют вид:

где L - биологическая длина; l 1 l 2 , l цг - размеры от начала рыла до характерных точек на теле рыбы (до начала средних лучей хвостового плавника, до середины прямой линии, соединяющей концы крайних лучей хвостового плавника, центра головы и т. п.); b , h - соответственно толщина и высота тела рыбы.

Например, длина головы минтая / r = 0,19 L +13, наибольшая толщина тела сайры b =0,775 L -3; высота тела сайры h =0,1287 L + 0,1.

Плотность (р, кг/м 3 ), характеризует отношение массы объекта к его объему. Для живой или уснувшей рыбы с неопавшим плава-тельным пузырем р = 1000 кг/м 3 , что позволяет ее транспортиро-вать в потоке воды по гидрожелобам. Для разделанной рыбы раз- ных видов р = 1050... 1080 кг/м 3 , кожи р = 1070... 1120 кг/м 3 , чешуи p = 1300.. .1500 кг/м 3 .

Объемная, или насыпная, масса представляет собой массу рыбы, вмещающуюся в единицу объема. Эта величина необходима при расчетах оборудования для охлаждения, размораживания, посола, транспортных средств, тары для упаковывания, определении про- изводственных площадей цехов приема и аккумулирования сырья. Насыпная масса живой рыбы равна 710...810кг/м 3 , уснувшей 690...790КГ/М 3 , мороженой 440...480кг/м 3 .

Центр тяжести находится в передней части тела рыбы, ближе к голове и при свободном падении и скольжении она перемещает- ся по наклонной плоскости головой вперед. Это свойство учиты- вают при проектировании ориентирующих устройств рыборазде- лочного оборудования.

Углом естественного откоса называют угол наклона поверхно- сти конуса, образованного насыпанной на горизонтальную пло- щадку рыбы.

Угол скольжения представляет собой угол наклона плоскости, при котором положенная на нее рыба начинает скользить вниз под действием силы тяжести, преодолевая силу трения о плоскость. Угол скольжения для рыбы составляет 25...50° и зависит от ее вида, размера, физического состояния, а также вида материала плоскости, чистоты его обработки и состояния поверхности (смо-ченная водой, тузлуком или сухая).

Коэффициент трения равен тангенсу угла скольжения.

Знание этих величин необходимо при конструировании ориен- тирующих устройств сортировочных, разделочных машин и меха- низмов перемещения и обработки рыбы.

Теплофизические характеристики отражают способность гидро- бионтов передавать, поглощать или выделять теплоту, а также пре-образовывать энергию полей теплового излучения и электромаг- нитных колебаний высокой частоты. К основным величинам, ко-личественно выражающим тешюфизические характеристики, относятся: коэффициент теплопроводности [А, Вт/(м К)], численно равный плотности теплового потока в рассматриваемом направле- нии (при разности температуры в направлении потока 1К), отне- сенной к 1 м и зависящей от химического состава; для охлажденной рыбы А, = 0,5 Вт/(м К); удельная теплоемкость (с, Дж/кг К), чис- ленно равная количеству теплоты, затрачиваемой на изменение температуры 1 кг тела на 1 К (для рыбы с = 2763...3700 Дж/кг К) и зависящая от ее химического состава; коэффициент теплового рас- ширения (Р, К" 1 ), численно равный относительному изменению объема продукта или его линейного размера при изменении темпе- ратуры на 1К.

К производным от основных теплофизических характеристик относятся: коэффициент температуропроводности (а, м 2 /с), выра- жающий тепловую инерционность продукта; удельная энтальпия (/, Дж/кг), численно равная количеству теплоты, необходимой для нагревания 1 кг продукта до температуры Т.

Теплофизические характеристики являются основными пара- метрами, необходимыми для расчетов процессов массо-теплообмена при разработке соответствующего оборудования.

Реологические свойства классифицируют по характеру прило- жения к продукту внешних усилий и вызываемым ими деформа- циям. Эти свойства подразделяют на: сдвиговые - проявляются при воздействии на продукт сдвиговых и касательных усилий; компрессионные - проявляются при воздействии нормальных напряжений в замкнутой форме, между двумя пластинами или ка- ком-либо другом способе растяжения-сжатия образца продукта и поверхностные - характеризуют поведение поверхности продукта на границе раздела с другим твердым материалом при воздействии нормальных (адгезия или липкость) и касательных (внешнее тре- ние) напряжений.

Режимные параметры различных процессов (механических, тепловых, диффузионных) в значительной степени определяются реологическими свойствами обрабатываемого сырья. Учет этих свойств позволяет разрабатывать объективные методы определе- ния готовности и контроля качества на различных стадиях техно-логического процесса и научно обоснованные режимы обработки сырья и продуктов. На всестороннем учете свойств сырья и про- дуктов, позволяющем установить обратную связь для управления процессом, основывается работа поточных линий.

Важным физическим свойством гидробионтов, характеризую- щим их как сложную биологическую систему, является их лабиль- ность по отношению к различным воздействиям (тепловым, мик- робиологическим, ферментативным и др.).

Лабильность (от латинского слова labilis , неустойчивый, измен- чивый) - это функциональная физиологическая подвижность, ха- рактеризующая скорость протекания элементарных циклов воз- буждения в нервной, мышечной или иной возбудимой ткани биологического тела. Мерой лабильности служит наибольшее чис- ло импульсов (число электрических колебаний и др.), которое мо- жет воспроизвести за 1 с данная ткань при сохранении числового соответствия с максимальным ритмом раздражений. Наибольшей лабильностью обладает нервное волокно.

Лабильность к тепловому воздействию (термолабильность) - это способность гидробионтов необратимо изменять свои свойства в результате теплового воздействия. Тепловым называют такое воз- действие на биологическое тело, при котором оно находится в на- гретом (охлажденном) состоянии определенный промежуток вре- мени. В течение этого промежутка происходят необратимые пре-вращения его компонентов и изменения связанных с ним свойств. Тепловое воздействие характеризуется температурой и продолжи- тельностью ее действия.

Изменения свойств при тепловом воздействии происходят в ре- зультате физико-химических и химических превращений со скоро стью, зависящей от температуры нагрева (охлаждения) выше некото- рого критического значения. Биологическое тело может проявлять различную термолабильность в отношении разных своих свойств. Показателем термолабильности в отношении рассматриваемого свойства является максимальная температура (/ тах ), при которой ма- териал неопределенно долго сохраняет стабильным данное свойство.

Микробиологическая лабильность - это способность гидробион тов необратимо изменять свои свойства в результате микробиоло- гического воздействия. Под микробиологическим воздействием понимают влияние микроорганизмов на биологическое тело в те- чение определенного промежутка времени, за который происхо- дят необратимые превращения его частей, компонентов и измене- ния свойств. Кроме этого, от жизнедеятельности микроорганиз- мов зависят физическое состояние, органолепгические свойства гидробионтов и способы их технологической переработки. Други- ми словами, лабильность к микробиологическому воздействию определяется способностью биологического тела служить пита- тельной средой для микроорганизмов.

Микробиологическое воздействие характеризуется видом, чис- ленностью микроорганизмов на 1 см 2 поверхности или в 1 млг массы гидробионтов, оптимальной температурой развития и продолжи- тельностью их жизни, кислотностью среды и др. На 1 см 2 кожи толь-ко что выловленной тралом рыбы приходится от 10 2 до 10 6 бактерий. Мышцы и внутренние органы здоровой рыбы обычно стерильны. Пищеварительный тракт жирующей рыбы сильно заражен - в 1 см 3 содержимого желудка и кишечника содержится до 10 7 бактерий, в том числе Clostridium и другие спорообразующие микроорганизмы.

Ферментативная лабильность - это способность гидробионтов необратимо изменять свои свойства в результате ферментативного воздействия. Под ферментативным воздействием понимают влия- ние ферментов на биохимические процессы в биологическом теле в течение определенного промежутка времени, за который проис- ходят необратимые превращения его частей, компонентов и изме- нения связанных с ним свойств.

Влияние ферментов выражается в катализирующем действии на непрерывные биохимические процессы, протекающие в живой клетке. Ферментативное воздействие характеризуется видом, ак- тивностью, специфичностью и избирательностью действия фер- ментов. Биохимическая активность большинства ферментов зави- сит от значений температуры, рН среды и др.

^

1.2. ОБЩИЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГИДРОБИОНТОВ


Биохимические особенности гидробионтов зависят от элемен-тарного и молекулярного химического состава, биохимических особенностей тканей их тела и органов, которые позволяют опре- делять рациональное направление сырья в обработку.

Элементарный химический состав тканей гидробионтов обра- зован комплексом элементов, среди которых углерод, кислород, водород и азот, являющиеся основными биогенными элементами, т. е. элементами, без которых невозможна жизнь. Количественное содержание этих элементов в сухой субстанции тканей гидроби- онтов довольно постоянно. Кроме основных биогенных элемен- тов в сухой субстанции тканей гидробионтов содержится большое количество макро-, микро- и ультра-микроэлементов, которые также имеют важнейшее значение для обеспечения нормального развития и протекания жизненных биохимических процессов.

Элементы, входящие в состав живого вещества в различных со- четаниях и соотношениях, образуют химические соединения, ко-торые образуют молекулярный химический состав тканей гидро- бионтов. Молекулярный состав веществ характеризуется содержа-нием воды, органических белковых и жировых веществ, углеводов и минеральных веществ. Молекулярный состав тканей гидробион- тов непостоянен и зависит от биохимических особенностей видов и биологической специфики отдельных тканей.

Молекулярный состав веществ качественно различен, посколь- ку в состав каждой молекулярной группы входит большое число индивидуальных соединений. Например, азотистые вещества под-разделяются на две большие группы - белковые и небелковые; каждая из этих групп в свою очередь объединяет большое количе- ство индивидуальных молекулярных соединений. Так же дробно подразделяются жировые вещества, углеводы.

Главную роль среди молекулярных соединений играют белко- вые вещества. Существует многочисленная группа сложных высо- комолекулярных соединений, которые обладают специфическим действием. К таким биологически активным веществам относятся ферменты, гормоны и витамины.

В настоящее время рациональная обработка гидробионтов (выбор процессов и оборудования) определяется в основном их химическим составом. В зависимости от массовой доли белка и жира рыб разделяют на следующие группы: с массовой долей бел- ка 10 % - низкобелковые, 11...15 % - среднебелковые, 16...20 % - белковые, свыше 20 % - высокобелковые; с массовой долей жира 2 % - тощие или маложирные, 2...8 % - среднежирные, 8...15 % - жирные и более 15 % - высокожирные. Отношение массовой доли белка к массовой доли воды и жира в рыбе характеризуется белково-водно-жировым коэффициентом (БВЖК), а отношение массовой доли белка к массовой доли воды - белково-водным коэффициентом (БВК). На основе этих коэффициентов И. П. Леванидовым предложена схема направле-ния рыбы на переработку (рис. 1.6).

Различные условия обитания морских и пресноводных рыб обусловливают специфику биохимического состава и свойств как организма в целом, так и отдельных органов и частей тела. Суще ственное влияние на химический состав отдельных видов рыб ока- зывают такие биологические факторы как возраст, пол, стадия развития половых желез, характер и интенсивность питания, ре-гиональные условия обитания и др. Биохимическая неоднородность гидробионтов усиливается и тем, что во время их доставки с мест лова на перерабатывающие предприятия, при хранении перед обработкой и в процессе пре- вращения сырья в различные виды продукции в тканях возникают и развиваются различные биохимические и ферментативные про-цессы, которые вызывают подчас глубокие изменения природных свойств и химического состава сырья, а это в свою очередь оказы- вает существенное влияние на режимные параметры и результаты процессов переработки, конструктивные особенности оборудова-ния, а также на свойства, химический состав и безопасность гото-вой продукции.

Каждая группа сырья обладает не только отчетливо выражен- ными биологическими особенностями, но и биохимической фер- ментативной спецификой. Существенные биохимические разли- чия существуют и между отдельными биологическими видами в каждой группе сырья, причем биохимическая характеристика вида может значительно варьировать, так как зависит от многих при- чин биотического характера.


^

1.3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРЫ ГИДРОБИОНТОВ


Структура - это внутреннее строение объекта, представляю- щая собой пространственный каркас, в котором его частицы свя- заны одна с другой молекулярными силами. Характер взаимодей- ствия между элементами (частицами) структуры определяет хими- ческий состав, биохимические показатели, температуру, массовую долю влаги и жира, дисперсность и другие функционально-техно- логические свойства гидробионтов, которые претерпевают раз- личные изменения в процессе переработки.

Мясо гидробионтов представляет собой сложное сочетание различных тканей, образующих коллоидную систему, необычайно гетерогенную по химическому составу и степени дисперсности со- ставляющих компонентов (табл. 1.1). Молекулярный состав мяса гидробионтов непостоянен, причем наиболее существенно изме- няется в тканях массовая доля воды и липидов.

Различают сырье и продукты с клеточной (рыба, солено-копче-ные, вяленые, сушеные изделия и т. п.) и неклеточной структурой. Последние могут быть в жидком (бульон, жир), пластично-вязком (сырое измельченное рыбное сырье, фарши и другие высококон-центрированные суспензии) и твердом (жир при низких темпера- турах) состояниях. Текучие системы подразделяют на бесструктур- ные (истинно вязкие -вода, жир при температуре 338...343 К) и

структурированные, у которых в той или иной степени наблюда- ется аномалия вязкости. Наличие и вид структуры определяют ос- тальные свойства материала.

1.1. Химический состав мяса гидробионтов

Вода 52...94 42

Липиды 0,1- -.32,0 31

Азотистые вещества 5,8...27,2 21

Минеральные вещества 1,5...3,5 2

Кизеветтер И. В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищевая промышленность, 1973.-424с.

В зависимости от типа и энергии возникающих в продукте свя-зей акад. П. А. Ребиндер подразделяет существующие структуры пищевых продуктов на коагуляционные, конденсационные и кри- сталлизационные, а также встречаются и комбинированные структуры.

Коагуляционные структуры образуются путем сцепления частиц через тончайшие остаточные прослойки свободной или адсорбци- онно связанной с ними дисперсной среды. Толщина прослойки соответствует минимуму свободной энергии системы. Сцепление осуществляется ван-дер-ваальсовыми силами, которые способ- ствуют протеканию самопроизвольных процессов приближения :< более устойчивому термодинамическому состоянию: тиксот-ропному упрочнению, самоуплотнению - синерезису. Толщину прослоек характеризует в известной степени содержание диспер- ;ионной среды. При увеличении содержания воды система из твердообразной переходит в жидкообразную. В связи с этим тех- нологические характеристики продукта определяются степенью его дисперсности, при которой наблюдается наибольшая влаго связывающая способность.

Конденсационные структуры обладают наибольшей прочностью ри данной степени заполнения объема, но после разрушения, также как и кристаллизационные, не восстанавливаются и явля-ется скорее хрупкими, чем пластичными. Они образуются из коаг уляционных структур при полном удалении жидкой фазы и срастании частиц. В процессе образования их прочность постепенно увеличивается, оставаясь затем постоянной.

Кристаллизационные структуры образуются из расплава при повышении , из раствора при повышении концентрации или охлаж- дении путем срастания частиц или молекул при активном химическом взаимодействии. Они характеризуются наличием про странственной кристаллической решетки, прочность которой за- висит от формы кристаллов. Вначале образуется наименее проч- ная и наименее термодинамически устойчивая кристаллическая форма, с течением времени переходящая в более прочную и тер- модинамически устойчивую форму.

Измельченное рыбное сырье имеет структуру коагуляционного типа, которая характеризуется относительно слабыми силами сцеп- ления между частицами или белковыми молекулами (прерывная дисперсная фаза) через тончайшие водные прослойки в местах контакта (непрерывная фаза). Прерывная дисперсная фаза в из- мельченном сырье представлена белковыми частицами и агрегата- ми, частицами жира, мельчайшими обрывками мышечной и жи- ровой ткани, непрерывная фаза - водным раствором некоторых мышечных белков, других органических соединений и электроли- тов. Белки, растворенные в непрерывной фазе, придают измель- ченному сырью пластичность и липкость. При образовании коагу ляционных структур в рыбных продуктах значительную роль игра- ют поверхностно-активные вещества и растворенные в воде белки, которые выступают в качестве эмульгаторов и стабилизато- ров образуемых систем.

Вид структуры сырья обусловливает качественные показатели готового продукта, определяет его поведение в процессах техноло-гической переработки и влияет на количественные характеристи-ки (коэффициенты переноса), режимные параметры процессов и конструктивные особенности рабочих органов оборудования.

Основной компонент в составе гидробионтов и приготовлен-ных на их основе продуктов - вода. Содержание и состояние вла-ги в продукте определяют в значительной степени его органолептические, структурно-механические свойства, а также безопас-ность при употреблении. Для оценки состояния воды как растворителя в мясе рыбы, степени связывания молекул воды мо-лекулами растворенного вещества, а также показателя доступнос-ти воды для бактерий используют показатель активности воды # w , который определяют как отношение парциального давления водя-ного пара над поверхностью продукта р к максимально возможно-му его давлению - «насыщенному» /? 0 при той же температуре


Для дистиллированной воды a w - 1, для абсолютно обезвожен- ного продукта - a w = 0.

В гигроскопической области уменьшение свободной энергии, или энергии связи влаги Д/\ равно химическому потенциалу

где R - универсальная газовая постоянная: Т- температура, К.

при снижении активности воды энергия связи влаги с матери- ном увеличивается, поэтому микроорганизмам становится

сложн ее использовать ее для своих биологических целей. Для каждого вида микроорганизмов существуют максимальные, минимальные

оптимальные уровни значения a w . Минимальные значения a w л: я некоторых бактерий приведены ниже.
Микроорганизм a w

Pseudomonas tumefaciens 0,96

В . mesentericus 0,955

В . vulgare 0,96...0,94

В . coli 0,96...0,935

В . subtilis 0,95

В . prodigiosum 0,945

В . aerogenes 0,945

Micobacte rium siliacum 0,94

Sarcina species 0,93...0,915

Micrococcus roseus 0,905

Активность воды, содержащейся в тканях свежей рыбы, превы- шает 0,98, что способствует активному развитию бактерий и пле- сени. Уменьшая массовую долю воды в мясе до уровня, при кото- ром ^снижается примерно до 0,7, можно практически полностью остановить гнилостные и ферментативные микробиологические процессы. При низких значениях я^ только небольшое число мик- роорганизмов остается жизнеспособным. Предельное значение массовой доли воды в мясе рыбы при этом составляет 12...14 %.

Кроме этого, активность воды и форма ее связи с продуктом определяют его технологические показатели и физические свой- ства, обусловливают интенсивность протекания процессов обмена веществ и массо-теплопереноса, а также характеризуют способ- ность пищевых продуктов храниться без порчи.

По классификации акад. П. А. Ребиндера различают химичес- кую, физико-химическую и физико-механическую формы связи влаги с материалом. Химическая связь обусловлена ионными или молекулярными взаимодействиями в точных количественных со- отношениях. Влагу удаляют из продукта путем химических реак- ций или прокаливанием.

К физико-химической относятся адсорбционная, осмотическая связи и иммобилизация жидкости. Физико-химическая влага обусловлена адсорбцией влаги в гидратных оболочках или осмо-тическим удерживанием в клетках в нестрого определенных соот ношениях. Такую влагу удаляют выпариванием, десорбцией (ад-сорбционная) или за счет разности концентраций (осмотическая). Адсорбционная влага может иметь иные, чем вода, свойства и способствовать диспергированию частиц и пластификации систе- мы. Она присуща структурам коагуляционного типа. Осмотичес- кая влага вызывает набухание тела и свойственна нативным и дис- персным клеточным структурам.

Физико-механическая связь характерна для жидкости макро- и микрокапилляров, жидкости смачивания и пор. Влагу удаляют из продукта выпариванием, прессованием, центрифугированием и т.п. Основная масса воды находится в свободном состоянии и ее свойства не изменяются. При увеличении количества влаги ее из-быток теряет связь с продуктом и самопроизвольно отделяется от него (отстаивание, расслаивание и др.).

В зависимости от доминирующей формы связи влаги продукты разделяют на коллоидные (физико-химически связанная влага - золи и гели, куски рыбы, рыбное филе и пр.), капиллярно-порис- тые (физико-механически связанная влага) и коллоидные капил- лярно-пористые. К последним также относятся измельченное рыбное сырье, фарш и др.

Согласно общей теории переноса акад. А. В. Лыкова влажные материалы представляют собой капиллярно-пористые коллоид- ные тела и принадлежат к классу связно-дисперсных систем, в ко-торых частицы дисперсной фазы образуют более или менее жест- кие пространственные структуры-сетки или каркасы.

С позиций описания процессов переноса массы вещества и теплоты мышечную ткань гидробионтов рассматривают как влажное коллоидное капиллярно-пористое тело. Основу этой структуры составляют кровеносная и лимфатическая системы. Туловищные мышцы вместе с прилегающей к ним рыхлой со- единительной тканью составляют в основном так называемое мясо рыбы.

Клеточная и волокнистая формы структуры придают сырью специфические структурно-механические, теплофизические и диффузионные свойства. Различные свойства тканей гидроби- онтов благодаря особенностям их естественной волокнистой и клеточной структуры в разных направлениях проявляются в неодинаковой степени. В некоторых случаях с разрушением клеточной структуры эффективность процессов переработки повышается.

Наличие в клеточных перегородках жировых включений огра- ничивает процессы переноса теплоты при незначительных повы-шениях температуры, так как подводимая энергия может погло- щаться при плавлении жировых включений. Последнее оказывает влияние на характер распространения теплоты в продуктах.

В процессе переработки (разделка, измельчение, перемешива- ние, нагрев, охлаждение, замораживание, вяление, сушка и т. п.)

температура, влажность, степень дисперсности, кислотность, хи- мический состав гидробионтов изменяются, что весьма суще- ственно влияет на их структуру и может приводить к образованию вторичной структуры, значительно отличающейся от первичной (например, измельченное сырье, фарш, агаровый студень и др.).

При производстве пищевой продукции в сырье добавляют раз- личные компоненты, которые определенным образом влияют на структуру продукта. Кроме этого, в порах находится газовая (воз- дух), паро-газовая и жидкостная фазы, связанные с тканями сы- рья. Свойства объектов переносить вещество и проводить теплоту определяются коэффициентами переноса. Количественные значе- ния этих коэффициентов являются функцией состава, структуры и интегрально отражают свойства гидробионтов и приготовлен- ных на их основе продуктов.

Гидробионты и приготовленные из них продукты сложны по химическому составу и обладают комплексом различных свойств, которые составляют в совокупности качество готового изделия и лолжны быть учтены при расчете технологических процессов и аппаратов и их совершенствовании. Наиболее полное представле- ние о существенных аспектах качества продукта дает группа физи- ческих свойств, которая выявляет их зависимость от биологичес- кого и химического состава и структуры продукта. При этом ха- рактеристики сырья предопределяют основные показатели готовых продуктов.
Таким образом, комплекс постоянно изменяющихся, взаимо- ; вязанных и характеризующих структуру гидробионтов функци- онально-технологических свойств позволяет определить их как .ложную многокомпонентную, полифункциональную и биоло- гически активную систему. Изучение, совершенствование извес-тных и разработка новых процессов и оборудования для перера- г отки гидробионтов должны осуществляться во взаимосвязи объект обработки - процесс - оборудование», причем основ- -:ой составляющей этой взаимосвязи является объект обработ- »л - гидробионты.

^

Контрольные вопросы и задания


i . Что такое гидробионты? 2. Какими физическими свойствами обладают гид-оионты? 3. Как измеряется длина рыбы? 4. Что такое теплофизические характе-.тики гидробионтов? 5. Что такое структурно-механические характеристики :робионтов? 6. Что характеризует термолабильность гидробионтов? 7. Что ха- - теризует микробиологическая лабильность гидробионтов? 8. Что характеризует р.ментативная лабильность гидробионтов? 9. Что такое белково-водно-жировой гффициент? 10. Что такое белково-водный коэффициент? 11. Что характеризует активности воды для гидробионтов?

Вся совокупность живых организмов, постоянно обитающих в водной среде, называется гидробионтами . К гидробионтам также относятся организмы, проводящие в воде часть жизненного цикла.

Все гидробионты Мирового океана в зависимости от способа построения органического вещества подразделяются на растения (флора), животные (фауна) и бактерии.

В зависимости от способа обитания все морские организмы делятся на три группы: планктон, нектон и бентос.

Планктон - греческое слово, означает «парящий», «носимый». На суше нет жизненных форм, похожих на планктон. Планктон представляет собой массу микроскопических растений и животных, не способных к самостоятельному передвижению и обитающих в приповерхностных хорошо освещенных слоях воды, где они образуют плавучие «кормовые угодья» для более крупных животных.

Планктон состоит из фитопланктона (включающего такие растения, как диатомовые водоросли) и зоопланктона (медузы, криль, личинки крабов и пр.).

Фитопланктон, как и другие организмы, способные превращать неорганические вещества в органические, т.е. в собственную пищу, они называются автотрофами, что в переводе с греческого значит «самокормящиеся». Вместе с прочими автотрофами, например, сухопутными растениями, они объединяются в экологическую группу продуцентов, поскольку являются первым звеном различных пищевых цепей .

Фитопланктон активно размножается в прибрежных водах, но чем дальше от берега, тем ниже его продуктивность. Вот почему в открытом океане, особенно в тропиках, вода очень прозрачная и голубая, а у берегов, прежде всего в умеренном поясе, часто желтоватая, зеленоватая или бурого оттенка.

Непрерывно делящиеся планктонные водоросли с не меньшей интенсивностью поедаются зоопланктоном, который поддерживает их численность на примерно постоянном уровне. К планктонным животным относятся в основном крошечные рачки, медузы и личинки тысяч видов других морских животных.

Зоопланктонные формы могут существовать лишь при определенных уровнях температуры, солености, освещенности и скорости движения воды. Требования некоторых из них к окружающим условиям настолько специфичны, что по присутствию данных организмов можно судить об особенностях морской среды в целом.

Хотя большинство зоопланктонных форм в какой-то мере способно активно передвигаться, в целом эти животные пассивно дрейфуют по течению. Однако многие из них при этом совершают ежедневные вертикальные миграции, иногда на расстояние до нескольких сот метров, реагируя на суточные изменения освещенности. Некоторые виды приспособлены к жизни в приповерхностном слое, где освещенность циклически меняется, другие предпочитают более или менее постоянный полумрак, который находят в дневное время на больших глубинах.

Бентос - совокупность организмов всю или большую часть жизни обитающих на дне океанических и континентальных водоемов, в его грунте и на грунте. Всякое море или океан, так же как любое озеро или болото, имеет жизненную форму в виде бентоса.

Различают фитобентос и зообентос. Бентосные растения представлены различными водорослями (например, бурыми) и обитают на мелководье, куда проникает солнечный свет. Из бентосных животных на дне живут губки, морские лилии (одно время считавшихся вымершими), плеченогие и др. Среди бентоса можно встретить бродячие формы, мало подвижные или совсем прикрепленные к грунту. Организмы бентоса служат объектами питания многим рыбам и другим водным животным.

Нектон - совокупность активно плавающих организмов, преимущественно хищных, обитающих в толще воды пелагической области водоемов и способных противостоять силе течения и самостоятельно перемещаться на значительные расстояния. К нектону относится более 20000 разновидностей рыб, кальмары, китообразные, ластоногие, водные змеи, черепахи, пингвины и др.

Нектон отличается от планктона тем, что его представители совершают значительные передвижения, а не просто парят в воде. Нектонные организмы в противоположность планктонным приобрели ряд приспособлений, позволяющих им двигаться, плыть, скользить по воде, а иногда даже летать по воздуху на десятки метров (летучие рыбы, кальмары). Чаще всего движение в воде осуществляется засчет изгибания тела.

Три группы животных изгибают свое тело в вертикальной плоскости - китообразные, пиявки и немертины. Остальные изгибают свое тело в горизонтальной плоскости (личинки насекомых, змеи и рыбы).

Некоторые представители нектона взяли на вооружение силу реактивной струи. У головоногих моллюсков для этой цели есть специальное приспособление - мешок, из которого вода силой мышц выбрасывается в специальную воронку. У многих нектонных организмов для уменьшения сопротивления воды выработалась обтекаемая форма, при которой наблюдается наименьшее сопротивление. А китообразные приспособились гасить вихревые потоки специальными структурами кожи, другие, покрывают свое тело слизью, которая играет роль смазки и уменьшает сопротивление воды. Нектонные организмы приобрели способность не только плавать, но и прыгать. Совершают прыжки киты и дельфины. Кит-горбач своим прыжком оглушает рыбу, которой он затем питается.

Бактерии - группа преимущественно одноклеточных микроорганизмов, не имеющих оформленного ядра и разможающихся простым делением. Бактерии играют большую роль в биологическом, химическом и геологическом процессах в океане. Они участвуют в круговороте веществ, обусловливают окислительно-восстановительные процессы, усваивают содержащиеся в воде и донных осадках органические вещества, которые таким образом становятся пригодными для использования животными.

Морская экосистема

Жизнь в океане представлена самыми различными организмами – от микроскопических одноклеточных водорослей и крошечных животных до китов, превышающих в длину 30 м и превосходящих по размерам любое животное, жившее когда-либо на суше, включая самых крупных динозавров.

Живые организмы населяют океан от поверхности до наибольших глубин. Но из растительных организмов только бактерии и некоторые низшие грибы встречаются в океане повсеместно. Остальные растительные организмы населяют только верхний освещенный слой океана (главным образом до глубины около 50-100 м), в котором может осуществляться фотосинтез. Фотосинтезирующие растения создают первичную продукцию, за счёт которой существует всё остальное население океана.

В Мировом океане обитает около 10 тыс. видов растений. В фитопланктоне преобладают водоросли, Донные растения включают главным образом зелёные, бурые и красные водоросли, а также несколько видов травянистых цветковых растений.

Животный мир океана ещё более разнообразен. В океане обитают представители почти всех классов современных свободноживущих животных, а многие классы известны только в океане. Некоторые из них, представляют собой живые ископаемые, предки которых процветали здесь более 300 млн. лет назад; другие появились совсем недавно.

Фауна включает более 160 тыс. видов: около 15 тыс. простейших, 5 тыс. губок, около 9 тыс. кишечнополостных, более 7 тыс. различных червей, 80 тыс. моллюсков, более 20 тыс. ракообразных, 6 тыс. иглокожих и менее многочисленные представителей ряда других групп беспозвоночных, около 16 тыс. рыб.

Из позвоночных животных в океане, кроме рыб, обитают черепахи и змеи (около 50 видов) и более 100 видов млекопитающих, главным образом китообразных и ластоногих. Постоянно связана с океаном жизнь некоторых птиц (пингвинов, альбатросов, чаек и др. - около 240 видов).

Наибольшее видовое разнообразие животных характерно для тропических районов.

Донная фауна особенно разнообразна на мелководных коралловых рифах. По мере увеличения глубины разнообразие жизни в океане убывает. На самых больших глубинах (более 9000-10000 м) обитают лишь бактерии и несколько десятков видов беспозвоночных животных.

В состав живых организмов входят не менее 60 химических элементов, главные из которых (биогенные элементы) - это C, O, H, N, S, P, K, Fe, Ca и некоторые другие.

Живые организмы приспособились к жизни при экстремальных условиях. Бактерии встречаются даже в океанских гидротермах при Т = 200-250 0 С. В глубочайших впадинах морские организмы приспособились жить при огромных давлениях.

Однако обитатели суши намного опередили по видовому разнообразию жителей океана, и прежде всего за счет насекомых, птиц и млекопитающих.

В целом число видов организмов суши по крайней мере на порядок больше, чем в океане : один-два миллиона видов на суше против нескольких сот тысяч видов, обитающих в океане. Это связано с большим разнообразием мест обитания и экологических условий на суше. Но в то же время в море отмечается значительно большее разнообразие жизненных форм растений и животных .

Нерыбные гидробионты.

В водах Мирового океана сосредоточены колоссальные богатства животного и растительного ми­ра. Однако из 500 000 его обитателей достаточно хорошо изучено всего 6-7 %. Нерыбные морепро­дукты обладают ценными пищевыми и лечебными свойствами. При сравнительно невысокой кало­рийности они содержат ряд биологически активных веществ (витамины, ферменты, минеральные вещества, особенно микроэлементы) в значительных количествах, иногда в 30-40 и даже в 70 раз больше, чем в продуктах из мяса наземных животных.

В общем объеме мировой добычи всех водных пищевых объектов нерыбные морепродукты со­ставляют 10-15 %. Если исключить морск)ло растительность (водоросли, морские травы), то по ве­личине вылова наибольшее значение имеют моллюски - около 65 % от объема нерыбных морепро­дуктов, ракообразные - 33 %.

МОРСКИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИЕ.

Киты - пищевое значение имеет мясо усатых китов. Основной интерес представляет под­кожное сало, используемое для технических целей (в среднем от одного кита м. получить 6 тонн сала). Спинное филейное мясо используется для производства консервов типа тушенки, ^_^ «Полярных колбасок». В 1982 году был объявлен мораторий на добычу китов, а в 1987 году пелагический промысел - повсеместно во всех районах Мирового океана был прекращен.

Тюлени и моржи - мясо и жир содержат повышенное содержание триметиламина (резкий рыбный запах), поэтому используются только для кормовых целей. В 1956 году государст­венный промысел моржа был запрещен в СССР полностью - вид находился на грани полно­го исчезновения. Право охотиться на моржа осталось только у местного населения Чукотки.

МОРСКИЕ РАСТЕНИЯ представлены морскими травами и водорослями.

Морские травы - наибольшее значение филоспандикс и зостеры.

Из водорослей широкое применение находит ламинария (морская капуста), фукус. Водо­росль состоит из слоевища, переходящего в стволик, заканчивающийся органами прикрепле­ния - ризоидами. Весь запас полезных веществ сосредоточен в слоевищах, которые достига­ют зрелости через 2-3 года.

Из них получают продукцию мороженую, солено-мороженую, сушеную, кулинарию, кон­сервы и пищевые добавки лечебно-профилактического и технологического назначения. Су-шеные ламинария, спирулина, полученные из этих водорослей препараты и мороженые водо­росли, смешанные с солью, используются в качестве лечебно-профилактических и биологиче­ски активных добавок. Разработаны рецептуры хлеба, макаронных изделий, кондитерской про­дукции с добавками спирулины и ламинарии. Из ламинарии японской и ламинарии саха­линской вырабатывают джемы и пастилу, обладающие лечебно-проф|Илактическими свой­ствами.

На основе красных водорослей (багрянки) и бурых водорослей вырабатывают технологи­чески необходимые добавки: агар, агароид, альгинаты и альгиновую кислоту, каррагинан и его соли, которые используются в качестве стабилизаторов, загустителей, желирующих аген­тов.

БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ

Ракообразные. Их тело покрыто хитиновым панцирем. Тело состоит из голово1руди и абдомена. Основной съедобной частью у всех ракообразных является шейка. У крабов, ома­ров и раков высоко ценятся клешни. У крупных крабов используют в пищу мясо всех конеч­ностей. Выход съедобных частей составляет 25-40%. Мясо очень вкусное, обладает высокой пищевой и диетической ценностью.

в промысле ракообразных по ценности вырабатываемой пищевой продукции особое ме­сто занимают крабы. Крабы - короткохвостые раки, имеют маленькую голову, стебельчатые глаза, широкую головогрудь, четыре пары ходильных ног (первая пара снабжена клешнями) и брюшко (абдомен). Основной район промысла крабов в России - западное побережье Кам­чатки. Наибольшее значение в крабовом промысле в нашей стране имеют камчатский краб (добывается в водах Тихого океана от Аляски до Японского моря) и синий краб (в водах от Берингова пролива до залива Петра Великого). Красный, зеленый, каменный и другие крабы имеют меньшее промысловое значение.

Размеры зависят от вида, возраста и пола; самцы крупнее самок. В переработку идут толь­ко крабы-самцы размером 13 см и более. Менее 13 см и крабы-самки промысловыми не счи­таются и при лове выпускаются обратно в море. Масса крабов-самцов, поступающих в пе­реработку 0,8-5 кг. В период линьки мясо крабов в пищу не используют.

Для пищевых целей используется мясо конечностей и частично брюшко краба. Выход съедобного мяса краба-самца в зависимости от массы, составляет 17-30 %. Мясо крабов бо­гато белками и минеральными веществами (йодом, медью, кобальтом и др.). Используют для ->^ приготовления консервов и в варено-сушеном виде.

Панцирь свежего краба блестящий, мясо светлое, упругое. Признаками ухудшения каче­ства являются сухой или со слизью панцирь, появление неприятного запаха в головогруди, потемнение, пожелтение или ослизнение мяса. Сырое мясо крабов студнеобразное, полупро­зрачное, серо-синего цвета, после варки оно становится плотным, упругим. Добывание кра­бов с мягким панцирем (в период линьки) не разрешается, т.к. получается продукт низкого качества.

Кроме целых крабов в торговлю поступает крабовые ножки и крабовое мясо. Ножки должны иметь неповрежденный плотный панцирь красного цвета; мясо белого цвета, волок­нистое, на открытых частях допускается поверхностное пожелтение; после размораживания мясо должно легко извлекаться из члеников конечностей, вкус и запах - присущие крабовому мясу, приятные без посторонних привкусов и запахов.

Варено-мороженое мясо крабов делится на высший и 1-й сорта. Мясо должно быть свежим, без признаков порчи, посторонних привкусов и запахов, потемнения или пожелтения, конси­стенция после оттаивания - плотная и сочная.

Варено-мороженое мясо крабов и крабовые ножки хранят при температуре -18 °С не более Змее, априО...-2°С-до2сут. 1

Крабовые консервы готовят из вареного мяса крабов. Мясо освобождают от панцирных оболочек, рассортировывают и раскладывают в банки. Крабовые консервы по качеству делят на высший и I сорта. К высшему сорту относят консервы из целого мяса, в консервах I сорта допускаются также и мелкое мясо, обрезки.

Креветки в мировом промысле ракообразных составляют более половины объема. Наи­большее промышленное значение имеют гребенчатая глубоководная креветка, травяной шримс, тигровая креветка.

Съедобное мясо креветок заключено в шейке. Выход съедобной части составляет 30-40 % от массы креветок. В мясе креветки содержится белка - 19 %, жира - 1 %, углеводов - 1,4 %, золы - 1,3 %, воды - 77 %. Особенностью аминокислотного состава белков мяса креветки яв­ляется высокое содержание незаменимых аминокислот - 36,5 % по отношению к массе всего белка (для сравнения: в белке куриного яйца это соотношение - 31,5 %, в говядине - 29,6 %, в мясе краба - 34,3 %) . Мясо креветок - нежное, вкусное, оно богато не только белками, со-

лями меди, йода, витаминами группы В, но также солями кальция, фосфора, серы и витами­нами А, D.

Классификация : * в зависимости от вида обработки - сырые, сыромороженые, бланширо­ванные мороженые и варено-мороженые;

*по видам разделки - неразделанные креветки, шейки в панцире (удалена головогрудь, остатки

внутренностей зачищены), ОЧИЩеННЫе С СОХранеНИСМ ХВОСТОВОГО ПЛаВНИКа (удалена головогрудь, остатки внутренностей, панцирь, за исключением панциря прихвостового сегмента и хвостового плавника) И ОЧИЩСННЫС, Т. С. ШеЙ-

ки без панциря и хвостового плавника.

^Мороженые креветки могут быть изготовлены в глазированном и неглазированном виде.

Согласно ГОСТ Р 51496-99 по внешнему виду креветки должны быть чистые, без по­вреждения панциря, одной размерной группы и одного рода. Цвет свойственный данному виду креветок. Допускается не более чем 25 % выборки мороженых креветок с несвойст­венным цветом (почернение, позеленение или пожелтение более 10 % поверхности отдель­ной креветки); у сырых креветок незначительное потемнение головогрудей, исчезающее по­сле варки. Консистенция мяса после размораживания сыромороженых и бланшированных ~\, мороженых креветок должна быть упругая, может быть слегка ослабевшая, варено-мороженых - сочная плотная, допускается слегка суховатая. Вкус и запах без порочащих признаков. Порядок укладывания: насыпью или рядами спинками вверх. Наличие посторон­них примесей не допускается. Допускается глубокое обезвоживание не более 10 % от массы креветок или площади поверхности блока. (Под глубоким обезвоживанием понимается потеря тканевого сока, признаком которой является наличие на поверхности креветок белых и желтых пятен, проникших в толщу мяса.) Креветки мороженые на сорта не подразделяются.

Дефекты : креветки сыромороженые с ослабевшим мясом после варки, с посторонним привкусом и запахами, не присущими свежему мясу. У варено-мороженых креветок сухое мясо после оттаивания, цвет мяса потемневший или пожелтевший.

Криль (с голл. малыш, крошка) - это красноватый рачок, близкий по величине и строению тела к мелким креветкам. Длина тела криля от 2,5 до 6,5 см. Криль содержит 15 % белка, 3,5 % жира, 0,5 % углеводов, 3 % минеральных веществ, много провитамина А и активных фер--s^ ментов. Сразу после вылова криля протеолитические ферменты вызывают гидролиз белков, что приводит к изменению окраски, вкуса, запаха. Для сохранения качества криля и продук­тов из него важно организовать правильное хранение и быструю реализацию.

Из свежего криля, хранившегося не более 4 ч после вылова, вырабатывают в варено-мороженом виде белковую массу Океан в форме брикетов. Качество её регламентируется ГОСТ 24645-81. Блоки белковой пасты выпускают в глазированном виде. Глазурь должна иметь вид ледяной корочки, равномерно покрывающей поверхности блока, массой не менее 4 % при выпуске белковой пасты с рыбообрабатывающих судов. Допускается вместо глази­рования блоки массой от 3 до 12 кг упаковывать в мешки-вкладыши из пленочных материа­лов с последующей запайкой. Белковую пасту, замороженную в мелкой потребительской упаковке, а также приготовленную способом распиловки крупных блоков на брикеты массой до 0,25 кг, не глазируют.

Требования к качеству: блоки и брикеты должны быть целые, плотные. Поверхность ров-пая, допускается шероховатая. Цвет (после размораживания) от светлб-рЬзового до оран­жево-красного, без коричневых оттенков. Консистенция (после размораживания) кру­питчатая или творогообразная. Вкус и запах приятные, без посторонних запахов и привку­сов, без признаков окислившегося жира.

При снижении качества паста приобретает резко выраженный селедочный запах, а на бо­лее глубоких стадиях порчи - устойчивый аммиачный запах.

Массовая доля воды не более 72 %, допускается не более 76 % в пасте, направляемой для промышленной переработки на предприятиях (на консервы, пресервы, кулинарию, сыры и другие изделия), кроме предприятий торговли.

Срок хранения белковой пасты на производственных и распределительных холо­дильниках при температуре не выше -18 °С - не более 12 мес. со щт замораживания. На предприятиях мясной и молочной промышленности допускается хранение пасты при тем­пературе от -3 до -5 °С - до 10 сут. Реализацию белковой пасты в розничной торговой сети и сети обшественного питания проводят в соответствии с условиями, сроками хранения и реа­лизации особо скоропортящихся продуктов: при температуре от -1 до -3 °С в течение 72 ч; при температуре от - 3 до -5 °С в течение 10 сут. Повторное замораживание пасты «Океан» не допускается.

Однако основная масса добываемого криля используется в производстве крилевой муки как корма в животноводстве. /-"л Омары (лобстеры) и лангусты - это крупные представители морских раков. Омары, на­поминающие речных раков, отличаются размерами: длина тела - 40-50 см, а масса - 4-5 кг. Химический состав мяса омаров и лангустов сильно изменяется в зависимости от вида и воз­раста. В период линьки мясо сильно обводняется, в нем уменьшается содержание жира и белка. Съедобное мясо у омаров находится в абдомене (брюшке) и клешнях; у лангустов - в абдомене.

Омары (лобстеры) отличаются от речных раков более массивными клешнями, причем правая крупнее левой. Вылавливают их в основном в водах Атлантики. Выход мяса составля­ет около 35 %.

Лангусты отличаются удлиненной шейкой и слабо развитыми клешнями. Химический со­став лангустов примерно такой же, как и омаров, но белки характеризуются высоким содер­жанием незаменимых аминокислот - 37,2 % к массе белков.

Омары и лангусты в торговую сеть поступают в живом, мороженом виде и в виде баноч-.-^ пых консервов. В мороженом вареном виде омары и лангусты должны иметь чистый и плот­ный панцирь бледно-розового или розового цвета, упругое и плотное белое мясо. В заморо­женном виде хранят их при температуре не выше - 18 ° С в течение 6 месяцев.

Пресноводные раки - наибольшую ценность имеют широкопалый (благородный) рак и длиннопалый рак. Широкопалые раки дают несколько больший полезный выход мяса (до 30%) по сравнению с узкопалыми. Средняя масса составляет 150-180 г.

Съедобное мясо заключено в абдомене, извлеченное из абдомена мясо называется шейка. Мясо раков - белое, нежное, сочное, является источником полноценных белков и микроэле­ментов. Раки имеют промысловое значение при длине тела не менее 9 см. Их сортируют но длине (от глаза до конца хвостовой пластинки) на отборные - >13 см, крупные 11-13 см, средние - 9-11 см, мелкие - 8-9 см.

В торговлю поступают в живом и мороженом виде.

Основные показатели оценки качества живых раков: размер, внешний вид, состояние пан­циря, наличие повреждений и заболеваний. Раки д. иметь чистую поверхность и твердый панцирь, не допускаются наросты и повреждения.

У недоброкачественных раков (мертвые, больные) в сыром виде размягченный или изъ­язвленный (при чуме) панцирь тусклого цвета. Клешни и брюшко вытянутые и не сгибают-

ся. Вареные раки с неравномерной окраской панциря, брюшко вытянутое, клешни обломан­ные, неприятный (слабый или резкий) запах. Раки недоброкачественные, мертвые или боль­ные, а также вареные с вытянутой хвостовой частью в пищу не допускаются, их утилизиру­ют или уничтожают.

Раков в живом виде можно хранить до 10-15 суток при создании влажной среды в услови­ях охлаждения. Хранение вареных раков осуществляют при температуре не выше 8°С в тече­ние не более 12 ч.

Моллюски лидируют в промысле нерыбных морепродуктов животного происхождения. Увеличивается доля моллюсков искусственного разведения (марикульт^/ра). Большее распро­странение имеют двустворчатые моллюски (мидии, устрицы, гребешки) и головоногие (кальмары, осьминоги, каракатицы).

Двустворчатые моллюски тело заключено в раковину из двух створок. Створки ракови­ны соединяются мускулом-замыкателем. Тело моллюсков покрыто мантией - мясистой плен­кой в виде больших складок. В пищу употребляют мускул-замыкатель и мантию, а также ик­ру и молоки. Съедобная часть моллюсков составляет 20^0 %.

Мясо двустворчатых моллюсков богато белками (мускул гребешка), углеводами (мидии, устрицы), минеральными веществами, особенно йодом и медью.

Белки моллюсков содержат до 38 % незаменимых аминокислот. Мясо моллюсков ценится

Таблица 1 - Химический состав мяса двустворчатых моллюсков

моллюска

углеводов

Гребешок

моллюска воды белков жиров углеводов золы

Гребешок iZfi 20^0 0?7 ~1.4 \ J >

Устрица 83^0 8^0 1^5 4^0 ". 3^0

Мидия 82,0 10,0 " 1.5 ~ i ,0 ГЗ

Морской гребешок - является наиболее ценным и крупным представителем (приморский С^ гребешок). Масса его зависит от возраста и достигает 650 г, причем на долю тела приходится 20-28%. В пищу идут мускул-замыкатель, мантия и икра. При неблагоприятных условиях мя­со морского гребешка желтеет, теряет натуральный сладковатый вкус, приобретает неприят­ный привкус и рыбный, а затем аммиачный запах.

В России и для экспорта филе морского гребешка изготавливают и реализуют заморожен­ным в сыром виде согласно ГОСТ 30314-2006. Филе гребешка замораживают сухим искусст­венным способом при температуре не выше -23 С. Мороженое филе изготавливают бло­ками массой не более 10 кг или россыпью в глазированном виде. Глазурь должна быть в виде тонкой ледяной корочки, равномерно покрывающей поверхность филе, замороженного россыпью, и не должна отставать при легком постукивании. Массовая доля глазури должна быть не менее 2% по отношению к массе глазированной продукции. Не глазируют мо­роженую продукцию, упакованную под вакуумом в пакеты из полимерных материалов или пленочные мешки-вкладыши, а также филе гребешка, замороженное в потребитель­ской таре.

Требования к качеству: блоки должны быть целыми, чистыми, с ровной поверхностью. Филе, замороженное россыпью, также должно быть целым, отделенным друг от друга, с

чистой поверхностью. Допускается незначительная деформация отдельных филе. Цвет филе (после размораживания) от белого до бело-серого и от розово-кремового до оранжевого, до­пускается темно-кремовый. Консистенция после размораживания эластичная, после варки - от плотной до мягковатой. Запах после размораживания, вкус и запах после варки свойст­венные свежей продукции данного вида, без посторонних признаков. Посторонние примеси не допускаются, за исключением не более 0,05 % песка. Предельное отклонение массы нетто продукта в потребительской таре ± 2% для блоков до 0,5 кг; ± 1 % для блоков от 0,5 до 1,0 кг и ± 0,5 % для блоков свыше 1,0 кг.

Хранят филе гребешка при температуре не выше -18°С упакованное под вакуумом 10-12 мес, а упакованного без вакуума 8-10 мес.

Мидии - черные ракушки - м.б. крупные - мидии дункери, массой до 500 г, и мелкие съе­добные мидии, массой до 50 г. Съедобными являются все мясные части мидий, за исключе­нием пучка нитей - биссус, которыми мидия прикрепляется к твердым предметам.

Реализуют (мясо, отделенное от раковины) мидий в сыромороженом; и варено-мороженом виде, а также в виде натуральных консервов и кулинарных изделий.

Мороженые брикеты мяса мидии должны быть плотными. Мясо мидий должно быть це-. лым, бледно-оранжевого цвета с коричневым оттенком, плотным, но не жестким. Хранят мо­роженые мидии при температуре не выше -18 "^С не более 80 сут. В вареном виде мясо мидий похоже на белок крутого яйца, цвет его темно-серый или желтый.

Дефекты: уснувшие мидии с открытыми створками; с загрязненной поверхностью ство­рок; мидии с известковым налетом более 1/4 поверхности створок.

Устрицы - имеют асимметричные створки, из которых левая более глубокая (в ней распо­ ложено тело), правая створка - более гладкая, играет роль крышки. Устрица реализуется и потребляется только в живом виде. В тканях устрицы много активных ферментов, что благо­ творно влияет на организм человека, но приводит к быстрой порче уснувших устриц. Уснув­ шая устрица (створки раковины открыты) реализации не подлежат. :

Транспортируют живых устриц в тающем льду, температуре близкой к О С, наблюдая за их состоянием.

Устрицы должны иметь чистую поверхность, допускается известковый налет и обраста-i ние не более чем на 25% поверхности створок. Мясо устриц бледно-зеленого цвета с легким запахом свежего огурца. При употреблении в пищу на мясо живой устрицы выжимают не­сколько капель лимонного сока, после чего устрицу проглатывают.

Живых устриц используют также для производства консервов.

Пресноводные ракушки - беззубка (анадонта), перловица (унио), жемчужница (маргарита-на). Наиболее крупными являются беззубки (до 800 г), масса остальных двух представителей достигает 50 г. При варке моллюсков масса их уменьшается на 50%. Съедобными частями являются мясистая нога, мускулы-замыкатели и мантия.

Головоногие моллюски. Тело состоит из туловища и головы. Окола рта расположены шупальца, с внутренней стороны которых расположены присоски.

Из головоногих моллюсков наиболее распространены кальмары, запасы которых превы­шают запасы рыбы, меньшее значение в промысле имеют осьминоги и каракатицы. Выход съедобных частей у кальмара (мантия, голова со щупальцами, печень) составляет 73-75 %, у осьминога до - 78 %. По пищевой ценности мясо кальмаров близко к мясу рыбы.

В мясе этих моллюсков много коллагена (до трети всех белков), что придает мясу не­сколько грубую консистенцию, из минеральных веществ много микроэлементов и витаминов

группы в (BbBi, В12), много небелковых азотистых соединений, что определяет специфич­ность вкуса и запаха, а также быструю микробиологическую порчу при хранении в охлаж­денном виде. В мясе кальмара много (до 400 мг%) триметиламиноксида (ТМАО). Это при­мерно в 4-5 раз больше, чем в мясе морских рыб. Отмечается повышенное содержание ами­нокислоты лизина, что восполняет его дефицит в растительных продуктах.

Таблица 2 - Химический состав мяса головоногих моллюсков

Вид моллюска

углеводов

Осьминог

моллюска воды белков жиров углеводов золы

Кальмар 79^ Щ Ц Ц) " fl

Осьминог 74,0 16,0 " 7,5 1,2 1,0

Кальмары - в России основной вид кальмар тихоокеанский. Преобладают кальмары мас­сой 180-250 г, некоторые виды достигают массы 1400 г.

Кальмар имеет вытянутое цилиндрическое тело, состоящее из головы с 10 ш:упальцами, и туловища. Туловище со всех сторон покрыто мантией. Все органы кальмара расположены в полости тела и тоже прикрыты мантией. На заднем конце тела имеются.плавники ромбовид­ной или треугольной формы. В тканях на спине расположена хитиновая пластинка - ракови­на.

Пищевую ценность имеют туловище, мантия, голова и щупальца. Самая вкусная и наибо­лее ценная часть кальмара - голова и щупальца. Во внутренних органах кальмара находится чернильный мешочек, ткани которого вырабатывают темно-коричневую краску - сепию, служащую средством самозащиты от хищников. Этот мешочек следует удалять при обработ­ке кальмара, чтобы получить светлый красивый продукт.

Согласно ГОСТ Р 51495-99 мороженый кальмар изготовляют неразделанным, потрошеным

с головой и щупальцами (мантия разрезана, внутренности, глаза, клюв, хитиновая пластинка удалены, брюшная полость зачищена), В ВИДС ТуШКИ (мантия целая, внутренности, голова с щупальцами и хитиновая пластинка удалены) И фиЛС (ман­тия разрезана, внутренности и голова с щупальцами удалены, брюшная полость зачищена, хитиновая пластинка удалена). ВЫПуС-

кают также щупальцы с головой, получаемые при разделке кальмара на филе и тушку, с уда­лением глаз и клюва.

Для кальмара потрошеного с головой и щупальцами и филе могут быть оставлены хити-Г^- новая пластинка, а для тушки - остатки внутренностей и хитиновая пластинка.

Потрошеный кальмар с головой и щупальцами, тушка и филе могут изготовляться с ко­жицей и без кожицы. Для кальмара без кожицы допускается наличие кожного покрова до 15 % общей площади.

Гигантский кальмар изготовляют только разделанным на тушку или филе.

Кальмар замораживают сухим искусственным способом блоками, поштучно, в пачках или в пакетах при температуре не выше -28 °С. Температура в центре продукта при выгрузке из морозильных камер должна быть -1 8 °С и ниже.

Мороженый кальмар изготовляют в глазированном и неглазированном виде. Глазурь должна быть в виде ледяной корочки, равномерно покрывающей поверхность блока, и не должна отставать при легком постукивании. Пищевые добавки вносить в продукцию не раз­решается.

Мороженый кальмар по размеру и массе не подразделяется. Мороженые блоки кальмаров должны быть целыми с ровной, чистой поверхностью. Могут быть незначительные впадины на поверхности отдельных блоков. После размораживания кальмара поверхность чистая. Могут быть нарушения целостности мантии (порезы, проколы); нарушения кожного покрова

Для кальмара с кожицей. Цвет после размораживания естественный, присущий данному виду; для кальмара без кожицы - от белого до розоватого. Разделка правильная. Консистен­ция мяса после размораживания упругая, эластичная, после варки - от сочной до плотной, но нежесткая. Запах свойственный данному виду кальмара без постороннего запаха. Вкус и запах после варки приятные, свойственные данному виду продукции без посторонних при­знаков и горечи. Может быть незначительный аммиачный запах у гигантскогр кальмара. Глу­бокое обезвоживание - не более 10 % от площади поверхности блока. Наличие посторонних примесей не допускается.

Гидробионты - морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла, например, большинство представителей земноводных , комары , стрекозы и др. Существуют морские и пресноводные гидробионты, а также живущие в естественной или искусственной среде, имеющие промышленное значение и не ставшие таковыми.

Промышленное рыболовство , аквариумистика и им подобные виды деятельности занимаются гидробионтами.

Гидробиология

Разнообразие гидробионтов

Промышленное использование гидробионтов

Промышленные и любительские водные промыслы занимаются добычей гидробионтов. Природные водоёмы и водотоки с давних времен являются предметом воздействия хозяйственной деятельности человека. В последнее время, в основном за XX-XXI века, получила широкое развитие также аквакультура - культивирование гидробионтов в природных или искусственных водоёмах.

Литература

  • Жизнь пресных вод СССР, т. 1-4, М., 1940-59;
  • Жадин В. И. , Методы гидробиологического исследования, М., 1960;
  • Зенкевич Л. А., Фауна и биологическая продуктивность моря, т. 1, М., 1951; его же, Биология морей СССР, М., 1963; его же, Изучение фауны морей и океанов, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967;
  • Винберг Г. Г. Гидробиология пресных вод, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967;
  • Константинов А. С., Общая гидробиология, М., 1967.
  • О роли гидробионтов в регуляции потоков вещества и миграции элементов в водных экосистемах // Вестник РАЕН. 2002. Т. 2. № 3. С. 50-54.