4. Skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrągów

Transkrypt

1 Krystyna A. Skibniewska, Ewa Siemianowska, Małgorzata Warechowska, Katarzyna Wojtkowiak, Agnieszka Barszcz, Janusz Zakrzewski 4. Skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrągów 4.1. Wstęp Przemysł spożywczy jest jedną z najważniejszych gałęzi polskiej gospodarki. Ostatnimi laty branża rybna stała się jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi sektora żywnościowego. Obecnie wartość rynku ryb i ich przetworów ocenia się na kwotę ok. 4,5 mld zł, co stanowi ponad 3% wartości całego rynku artykułów żywnościowych. Główną działalnością gospodarki rybnej, zaraz po produkcji akwakultury i połowach, jest przetwórstwo ryb. W sektorze tym funkcjonuje ok. 420 przedsiębiorstw, z czego 150 to firmy przemysłowe. Najwięcej firm przetwórstwa rybnego znajduje się w województwach zachodniopomorskim i pomorskim (ok. 75%), reszta firm rozsiana jest po całym terytorium Polski. Zarówno w Polsce, jak i w całej Unii Europejskiej duży nacisk kładziony jest na bezpieczeństwo żywności, skutkiem czego podmioty przemysłu rybnego, zarówno produkcyjne, jak i przetwórcze, starają się dostarczać surowiec i produkt końcowy o doskonałych parametrach. Artykuł 3 pkt 5 ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia definiuje bezpieczeństwo żywności jako: ogół warunków, które muszą być spełniane, dotyczących w szczególności: a) stosowanych substancji dodatkowych i aromatów, b) poziomów substancji zanieczyszczających, c) pozostałości pestycydów, d) warunków napromieniania żywności, e) cech organoleptycznych, i działań, które muszą być podejmowane na wszystkich etapach produkcji lub obrotu żywnością w celu zapewnienia zdrowia i życia człowieka. Ze względu na swój skład chemiczny ryby stanowią doskonały surowiec do przygotowania wysokowartościowych posiłków, choć jest to produkt bardzo łatwo ulęgający zepsuciu. Skład chemiczny tkanki mięśniowej ryb zależy przede wszystkim od ich gatunku i charakteru odżywiania. Największe różnice, sięgające kilkudziesięciu procent, dotyczą zawartości tłuszczu i obserwowane są zwłaszcza pomiędzy rybami roślinożernymi a drapieżnymi. Pomiędzy rybami morskimi i słodkowodnymi występują też pewne różnice w profilu kwasów tłuszczowych oraz w zawartości niektórych składników mineralnych (zawartość jodu czy selenu). Mięso ryb, podobnie jak mięso zwierząt rzeźnych i drobiu, zawiera kilkanaście procent białka. Jest jednak lepszym jego źródłem niż inne produkty pochodzenia zwierzęcego; ryby dostarczają bowiem znacznych ilości wysokowartościowego białka wraz z niewielką ilością energii. O wysokiej wartości odżywczej białka ryb świadczy wskaźnik jakości żywieniowej (INQ), który dla ryb i przetworów rybnych wynosi 7,61; jest nawet wyższy od wartości określonej dla jaj i dwukrotnie wyższy niż dla produktów mięsnych i mleczarskich. Na zawartość poszczególnych składników w tkance mięśniowej ryb wpływają bez wątpienia również takie czynniki, jak wiek, stopień dojrzałości płciowej czy stan zdrowotny. Z czynników zewnętrznych

2 48 Krystyna A. Skibniewska, Ewa Siemianowska, Małgorzata Warechowska, Katarzyna Wojtkowiak, Agnieszka Barszcz, Janusz Zakrzewski wymienić należy przede wszystkim rodzaj paszy (wpływ na zawartość tłuszczu ogółem i profil kwasów tłuszczowych), stan środowiska wodnego (przede wszystkim możliwość kumulacji w mięsie ryby zanieczyszczeń środowiskowych, takich jak: metale ciężkie, pestycydy czy dioksyny). Ponieważ wartość odżywczą ryb omówiono już w rozdziale Znaczenie mięsa pstrąga w diecie człowieka, tu przedstawiony zostanie wyłącznie skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrąga Materiał i metody W niniejszym rozdziale prezentowane są wyniki oznaczeń podstawowych składników tkanki mięśniowej pstrągów pochodzących z sześciu gospodarstw stosujących podstawowe technologie chowu pstrąga: technologię zbliżoną do naturalnych warunków, a więc opartą na wodzie przepływowej (OOH) oraz technologię z recyrkulacją wody (RAS). Pstrąg należy do ryb drapieżnych, więc wszystkie ryby karmione były sztucznymi paszami granulowanymi: w gospodarstwach OOH stosowano pasze SKRETING lub AQUA-FISH, natomiast w większości gospodarstw RAS pasze firmy ALLER. Podstawowy skład pasz przeznaczonych dla pstrąga konsumpcyjnego oferowanych przez poszczególnych producentów nie odbiega zbytnio od siebie. Poborów materiału do badań dokonano czterokrotnie: dwa razy wiosną oraz dwa razy jesienią. Do analizy chemicznej wykorzystano próbki tkanki mięśniowej w postaci wycinka o szerokości ok. 5 cm, pobranego bez skóry i ości, wyciętego ze środkowej części filetu od strony dorsalnej (grzbietowej) do brzusznej. W materiale oznaczono: suchą masę, popiół surowy, białko ogółem, tłuszcz ogółem wraz z profilem kwasów tłuszczowych oraz zawartość wybranych metali ciężkich Wyniki Zawartość suchej masy Ryby, badane w latach , zawierały średnio 24,41 26,89% suchej masy. Pomiędzy rybami wyprodukowanymi w poszczególnych gospodarstwach, rozmieszczonych w różnych rejonach Polski, nie stwierdzono istotnych różnic. Większe zróżnicowanie zaobserwowano natomiast pomiędzy próbkami ryb pochodzących z poszczególnych, sezonowych terminów pobrań. Najniższą zawartość suchej masy (ryc. 4.1) stwierdzono w mięsie ryb z poborów wiosennych (OOH 25,70%, RAS 25,87%); w gospodarstwie oznaczonym symbolem 3-OOH uzyskano 25,49% suchej masy, zaś w technologii z zamkniętym obiegiem wody najniższą wartość uzyskano w gospodarstwie 3-RAS 25,74% (ryc. 4.2). Dla próbek pochodzących z pobrań wiosennych najwyższą zawartość suchej masy oznaczono w tkance mięśniowej pochodzącej z gospodarstwa 2-OOH (26,11%); dla porównania dla technologii RAS najwyższą zawartość suchej masy oznaczono w próbkach z gospodarstwa 1-RAS (26,05%). Dla próbek z poborów jesiennych oznaczono wyższe wartości suchej masy, co wynika z kalendarza żerowania ryb i związanej z tym ogólnie wyższej zawartości składników tkanki mięśniowej. Najwyższą zawartość suchej masy oznaczono w próbkach pochodzących z gospodarstwa 3-RAS (26,47%), a następnie z gospodarstw 2-RAS (26,38%), 1-RAS (26,17%), 1-OOH (26,31%), 2-OOH (26,16%), 3-OOH (26,37%) (ryc. 4.2). Zestawiając wyniki analiz próbek z poszczególnych technologii, dla poborów wiosennych większą zawartość suchej masy oznaczono w technologii RAS 25,87% (mediana 25,93%, SD 0,299) niż w OOH 25,70% (mediana 25,86%, SD 0,487). Również dla poborów jesiennych wyższą zawartość suchej masy oznaczono w przypadku próbek z technologii RAS 26,34% (mediana 26,24%, SD 0,213) niż w próbkach z technologii OOH 26,28% (mediana 26,22%, SD 0,318) (ryc. 4.1). Zestawiając wszystkie wyniki uzyskane ze wszystkich poborów, stwierdzić można, że nieco wyższe wartości oznaczono w grupie RAS 26,10% (mediana 26,14%, SD 0,349) niż grupie OOH 25,99% (mediana 26,12%, SD 0,050).

3 Skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrągów 49 Ryc Zawartość suchej masy w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych technologii produkcji Ryc Zawartość suchej masy w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych gospodarstw Zawartość popiołu Miarą ogólnej ilości składników mineralnych w produktach spożywczych jest zawartość popiołu ogólnego pozostającego po spaleniu próbki produktu. Skład i ilość tych substancji w mięsie zwierząt hodowlanych, w tym pstrąga, zależy głównie od dostępności pierwiastków mineralnych w paszy, gatunku zwierząt, ich stanu fizjologicznego i wieku. Wykazano istotną różnicę w zawartości popiołu w mięsie pstrągów w zależności od terminu poboru. Zawartość popiołu surowego w próbkach pochodzących z poszczególnych gospodarstw przedstawiono na rycinie 4.3. Analizując poszczególne wyniki uzyskane dla próbek z różnych gospodarstw, stwierdzono, iż w pobraniach wiosennych najwyższą zawartość popiołu uzyskano w próbkach z gospodarstwa 2-OOH 1,18% (mediana 1,21%, SD 0,074) oraz 1-RAS 1,16% (mediana 1,14%, SD 0,045), w pozostałych próbkach ilość popiołu wynosiła średnio: 1-OOH 1,09% (mediana 1,09%, SD 0,019), 3-OOH 1,13% (mediana 1,12%, SD 0,046), 2-RAS 1,07% (mediana 1,07%, SD 0,025), 3-RAS 1,06% (mediana 1,07%, SD 0,045). Wyniki uzyskane z pobrania jesiennego są dla wszystkich gospodarstw wyższe od wyników uzyskanych z pobrań wiosennych. Najwyższe wyniki zawartości popiołu surowego w tkance mięśniowej pstrągów z pobrań jesiennych uzyskano w gospodarstwie 2-OOH (1,34%), 1-RAS (1,28%) oraz 3-OOH (1,26%). W pozostałych próbkach zawartość popiołu ogółem była niższa i wynosiła: 1-OOH 1,17%, 2-RAS 1,20%, 3-RAS 1,22%.

4 50 Krystyna A. Skibniewska, Ewa Siemianowska, Małgorzata Warechowska, Katarzyna Wojtkowiak, Agnieszka Barszcz, Janusz Zakrzewski Ryc Zawartość popiołu ogółem w próbkach z poszczególnych gospodarstw rybackich Analizując wszystkie próbki pod kątem technologii produkcji, wyższą zawartość popiołu ogółem stwierdzono w tkance mięśniowej pstrągów z pobrań wiosennych (ryc. 4.4): w próbkach z technologii OOH wynosiła ona 1,13% (mediana 1,10%, SD 0,063), zaś w próbkach z technologii RAS 1,09% (mediana 1,08%, SD 0,060). Próbki z pobrań jesiennych w przypadku obu technologii (OOH i RAS) zawierały identyczne ilości popiołu surowego, tj.: średnia 1,235%, mediana 1,22%, SD 0,077 (OOH) i 0,067 (RAS). Ryc Zawartość popiołu ogółem w próbkach z poszczególnych technologii produkcji Porównując obie technologie pod względem wyników uzyskanych ze wszystkich pobrań, większą zawartość popiołu ogółem oznaczono w próbkach OOH (średnia 1,20%, mediana 1,19%, SD 0,091) niż w próbkach RAS (średnia 1,15%, mediana 1,15%, SD 0,092) (ryc. 4.4) Zawartość białka Wysokiej jakości białko jest jedną z najważniejszych cech mięsa ryb. Badane ryby zawierały średnio ok. 17,00 20,22% białka ogółem, co nie odbiega od wartości oznaczanych dla tego składnika pokarmowego w tkance mięśniowej innych gatunków ryb oraz zwierząt rzeźnych. Analiza statystyczna nie potwierdziła różnic pomiędzy grupami uzyskanych wyników, choć zaobserwowano nieco wyższą wartość średnią dla grupy gospodarstw typu OOH (19,10%) w porównaniu do grupy RAS (18,81%). Generalnie można powiedzieć, że podsumowanie wyników z dłuższego okresu czasu prowadzi do zacierania się niewielkich różnic pomiędzy poszczególnymi gospodarstwami lub sezonami pobrań. Zawartość białka w pobraniach wiosennych w poszczególnych próbach wynosiła: 1-OOH średnio 18,93% (mediana 18,90%, SD 0,721), 2-OOH średnio 19,06% (mediana 19,05%, SD 0,630), 3-OOH

5 Skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrągów 51 średnio 19,17% (mediana 19,25%, SD 0,576), 1-RAS średnio 18,64% (mediana 18,60%, SD 0,544), 2-RAS średnio 18,32% (mediana 18,20%, SD 0,692), 3-RAS średnio 18,73% (mediana 18,80%, SD 0,731). W próbkach z poborów jesiennych oznaczono nieco wyższe wartości: 1-OOH 19,06%, 2-OOH 19,24%, 3-OOH 19,14%, 1-RAS 19,23%, 2-RAS 19,14%, 3-RAS 18,79% (ryc. 4.5). Ryc Zawartość białka ogółem w próbkach z poszczególnych gospodarstw Z porównania próbek z technologii RAS i OOH (ryc. 4.6) wynika, że wyższe wartości dla pobrań wiosennych oznaczono w grupie OOH (średnio 19,05%, mediana 19,10%, SD 0,650) niż w grupie RAS (średnio 18,56%, mediana 18,50%, SD 0,682). Z pobrań jesiennych wyższe wartości oznaczono również w próbkach OOH (średnio 19,15%, mediana 19,30%, SD 0,556) niż w grupie RAS (średnio 19,05%, mediana 19,30%, SD 0,729) (ryc. 4.6). Ryc Zawartość białka ogółem w próbkach z poszczególnych technologii Zawartość tłuszczu ogółem Znaczenie tłuszczów w żywieniu człowieka jest jednym z najważniejszych zagadnień we współczesnej problematyce żywieniowej, a rozstrzygnięcie sporów wynikających z badań naukowych ma ogromne znaczenie nie tylko dla producentów i technologów, lecz także dla żywieniowców, a przede wszystkim dla konsumentów. Uważa się, że wysoki poziom spożycia tłuszczu, jak i niewłaściwy jego skład mogą zwiększać zagrożenia takimi chorobami cywilizacyjnymi, jak: otyłość, zaburzenia układu krążenia, nowotwory jelita grubego i piersi, a także osłabienie układu odpornościowego. Tłuszcze rybie są

6 52 Krystyna A. Skibniewska, Ewa Siemianowska, Małgorzata Warechowska, Katarzyna Wojtkowiak, Agnieszka Barszcz, Janusz Zakrzewski bogatym źródłem witamin A i D, i w przeciwieństwie do tłuszczów zwierząt rzeźnych mają bardziej złożony skład, który zbawiennie wpływa na stan zdrowia człowieka. Uzyskane wyniki dość jednoznacznie wskazują na niższą zawartość tłuszczu w tkance mięśniowej ryb odłowionych wiosną niż jesienią (ryc. 4.7). Ryby z jesiennych pobrań są po okresie intensywnego żerowania i należało oczekiwać w ich tkance mięśniowej wyższej zawartości tłuszczu ogółem. W okresie zimy i wczesnej wiosny ryby są dokarmiane w niewielkim stopniu, a przy niskich temperaturach wcale, co powoduje wykorzystywanie tłuszczu zapasowego, np. okołojelitowego. Ponieważ analizowano tkankę mięśniową (a nie filet), w próbkach ryb odłowionych wiosną nie stwierdzono silnych ubytków w zawartości tłuszczu. Analizując próbki z poszczególnych gospodarstw z pobrań wiosennych, najwyższą jego zawartość oznaczono w przypadku gospodarstwa 2-RAS (średnio 2,47%), następnie 1-OOH (2,06%), 2-OOH (1,95%), 3-OOH (2,21%), 1-RAS (1,78%), 3-RAS (1,78%). Ryc Zawartość tłuszczu ogółem w tkance mięśniowej z poszczególnych gospodarstw Dla pobrań jesiennych z poszczególnych gospodarstw oznaczono znacznie wyższe zawartości tłuszczu ogółem w tkance mięśniowej pstrąga (ryc. 4.7), przy czym najwyższą jego zawartość oznaczono w próbkach z gospodarstwa 3-RAS średnio 5,25%. Kolejne próbki zawierały średnio: 1-OOH 3,56%, 2-OOH 4,13%, 3-OOH 3,94%, 1-RAS 4,63%, 2-RAS 4,19%. Porównując ze sobą próbki z poszczególnych technologii, w przypadku pobrań wiosennych oznaczono takie same zawartości tłuszczu ogółem (ok. 2%), w przypadku pobrań jesiennych wyższą zawartość oznaczono dla próbek z technologii RAS (średnio 4,69%), a niższe z technologii OOH Ryc Zawartość tłuszczu ogółem w tkance mięśniowej pstrąga z różnych technologii

7 Skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrągów 53 (średnio 3,87%) (ryc. 4.8). Zestawiając łącznie próbki z poszczególnych technologii pod względem zawartości tłuszczu, wyższe wartości oznaczono dla próbek z gospodarstw RAS (średnio 3,35%), niższe dla OOH (średnio 2,98%) Profil kwasów tłuszczowych Nasilenie występowania otyłości i chorób metabolicznych w społeczeństwach krajów wysokorozwiniętych wywołało szeroką dyskusję na temat czynników sprzyjających tym niepożądanym zjawiskom. Wiele uwagi poświęcono w tym kontekście tłuszczom, dzieląc je z grubsza na roślinne (zdrowe) i zwierzęce (niezdrowe). Wyjątek w tej ostatniej grupie stanowią tłuszcze ryb, którym przypisuje się walory nie tylko odżywcze, ale i zdrowotne. Szczególnie wartościowymi okazały się tłuszcze zawierające wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA), pojawiające się w diecie osób dorosłych praktycznie tylko w rybach, gdyż ich dostępność np. z pestek czarnej porzeczki czy pomidora jest co najmniej wątpliwa, a i olej lniany nie jest zbyt często spotykany na polskich stołach. W ramach badań przeprowadzono reakcję hydrolizy kwasowej próbek tłuszczu z ryb i oznaczono dla nich profil kwasów tłuszczowych. Dominującym kwasem okazał się kwas oleinowy C 18:1, którego udział w całej puli kwasów tłuszczowych wynosił ok %. Nieco większą zawartość tego kwasu stwierdzono w osobnikach większych niż w małych. Drugim w kolejności kwasem okazał się nasycony kwas palmitynowy C 16:0 (15 18%), następnie kwas linolowy C 18:2 (8 12%) i kwas linolenowy C 18:3 (2 6%). Tkanka mięśniowa pstrąga zawierała również dość znaczne (bo wynoszące ponad 5%) ilości kwasu eikozapentaenowego (EPA) z grupy ważnych kwasów ω-3 wielonienasyconych. Na rycinie 4.9 przedstawiono stosunek zawartości kwasów tłuszczowych (wielonienasyconych PUFA, jednonienasyconych MUFA i nasyconych SFA) w tkance mięśniowej pstrąga pochodzącego z poszczególnych gospodarstw. Średnia zawartość jednonienasyconych kwasów tłuszczowych MUFA dla próbek z poszczególnych gospodarstw wynosiła: 1-OOH 37,66%, 2-OOH 38,02%, 3-OOH 39,63%, 1-RAS 33,79%, 2-RAS 36,91%, 3-RAS 39,03%. Natomiast oznaczona suma wielonienasyconych kwasów tłuszczowych PUFA wyniosła odpowiednio: 1-OOH 37,01%, 2-OOH 39,72%, 3-OOH 33,61%, 1-RAS 39,01%, 2-RAS 38,77%, 3-RAS 34,58% (ryc. 4.9). Porównując ze sobą próbki z poszczególnych technologii, suma kwasów MUFA dla OOH wyniosła 38,44%, dla RAS 36,58%; suma kwasów PUFA dla OOH wyniosła 36,78%, dla RAS 37,45%, natomiast suma kwasów SFA dla OOH 24,78%, dla RAS 25,97% (ryc. 4.10). Ryc Skład kwasów tłuszczowych w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych gospodarstw

8 54 Krystyna A. Skibniewska, Ewa Siemianowska, Małgorzata Warechowska, Katarzyna Wojtkowiak, Agnieszka Barszcz, Janusz Zakrzewski Ryc Skład kwasów tłuszczowych w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych technologii Zawartość metali ciężkich Zawartość ołowiu i kadmu w tkankach roślin i zwierząt (także ludzi) jest wyznacznikiem stopnia czystości środowiska, w jakim one żyją. Zawartość ołowiu w badanych próbkach była niska i mieściła się w zakresie od ilości poniżej granicy wykrywalności do kilkudziesięciu μg/kg (wartości nie przekraczały 0,10 mg/kg) (ryc i 4.12). Dla porównania, na rycinie 4.11 przedstawiono największą dopuszczalną zawartość (NDZ) ołowiu, wynoszącą 0,30 mg/kg. Ryc Zawartość ołowiu w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych gospodarstw Ryc Zawartość ołowiu w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych technologii

9 Skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrągów 55 Analizując próbki z poszczególnych technologii, nieco wyższe zawartości ołowiu określono w przypadku technologii RAS (0,061 mg/kg) niż OOH (0,044 mg/kg), przy NDZ wynoszącej 0,30 mg/kg (ryc. 4.12). Wszystkie badane próbki zawierały niewielkie ilości ołowiu, jednak znacznie poniżej NDZ. Również w przypadku kadmu we wszystkich próbkach z poszczególnych gospodarstw oznaczone ilości tego pierwiastka zawierały się od wartości poniżej granicy wykrywalności do kilku μg/kg. Zawartości kadmu w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych gospodarstw wraz z NDZ przedstawiono na rycinie Dla próbek z poszczególnych technologii nieco niższe zawartości kadmu oznaczono dla technologii OOH (średnio 0,0109 mg/kg, mediana 0,009 mg/kg) niż dla technologii RAS (średnio 0,0122 mg/kg, mediana 0,009 mg/kg) (ryc. 4.14). Ryc Zawartość kadmu w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych gospodarstw Ryc Zawartość kadmu w tkance mięśniowej pstrągów z poszczególnych technologii 4.4. Podsumowanie Analizując przedstawione wyniki badań, należy stwierdzić, że na skład chemiczny tkanki mięśniowej pstrąga, poza składem granulatu używanym do dokarmiania ryb, wpływ ma również pora roku. Próbki uzyskane w poborach wiosennych charakteryzowały się mniejszą zawartością tłuszczu niż próbki z poborów jesiennych. Zaobserwowano, iż w taki sam sposób rozkłada się zawartość suchej masy i popiołu

10 56 Krystyna A. Skibniewska, Ewa Siemianowska, Małgorzata Warechowska, Katarzyna Wojtkowiak, Agnieszka Barszcz, Janusz Zakrzewski ogółem. Zawartość białka ogółem waha się nieznacznie w zależności od pory roku. Wszystkie próbki przebadane pod kątem zawartości ołowiu i kadmu zawierały ich niewiele ilości (często na granicy wykrywalności). Podsumowując, należy stwierdzić, że badania potwierdziły wysoką jakość zdrowotną i odżywczą mięsa pstrąga z chowu polskiego, i to bez podziału na ryby produkowane w technologii ekstensywnej i intensywnej.