Effect of the sous-vide method and enzymatic rearrangement of giant grenadier muscle tissue on the quality of finished products

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The conducted study was aimed at validating a technology for processing a deep-sea fishing species of the Pacific Basin (giant grenadier) using the sous-vide method and enzymatic rearrangement of muscle tissue. The physicochemical properties of muscle tissue at different processing stages were determined, as well as changes in protein fractions; the proposed technology and conventional heat treatment methods were compared; rational process parameters were established; the stability of finished products during storage and their safety characteristics were analyzed. With the use of different processing methods (cooking in water, steam treatment, and sous-vide), the quality indicators reflect a decrease in density, destruction of the muscle tissue structure, and loss of consumer appeal of finished products in all cases. For the sous-vide method, the process losses were significantly lower, which corresponded to a lower degree of protein denaturation. In order to achieve the required quality indicators, giant grenadier muscle tissue was preliminarily rearranged using transglutaminase to form cross-links between protein molecules. Gelatin and chitosan lactate served as additional substrates, enhancing the polymerization of endogenous proteins. The products maintained their structural integrity with an increase in strength. The paper examines the effect of transglutaminase on the binding of sarcoplasmic and myofibrillar proteins with the formation of macromolecular conjugates. With six-month freezer storage of samples, no significant changes in the physicochemical parameters were observed, including the degree of protein denaturation and the strength of finished products. During storage, microbial contamination did not exceed 102 CFU/g for all samples. The addition of chitosan lactate significantly reduced the growth of psychrophilic microorganisms.

About the authors

T. N. Pivnenko

Far Eastern State Technical Fisheries University

Email: tnpivnenko@mail.ru

Yu. M. Pozdnyakova

Far Eastern State Technical Fisheries University

Email: pozdnyakova.julia@yandex.ru

E. M. Panchishina

Far Eastern State Technical Fisheries University

Email: ekaterina.pan.8@mail.ru

R. V. Esipenko

Far Eastern State Technical Fisheries University

Email: azt@bk.ru

References

  1. Abel N., Rotabakk B.T., Lerfall J. Mild processing of seafood – а review // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2022. Vol. 21, no. 1. P. 340–370. doi: 10.1111/1541-4337.12876.
  2. Jermann C., Koutchma T., Margas E., Leadley C., Ros-Polski V. Mapping trends in novel and emerging food processing technologies around the world // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2015. Vol. 31. P. 14–27. doi: 10.1016/j.ifset.2015.06.007.
  3. Rodgers S. Minimally processed functional foods: technological and operational pathways // Journal of Food Science. 2016. Vol. 81, no. 10. P. R2309–R2319. doi: 10.1111/1750-3841.13422.
  4. Baldwin D.E. Sous vide cooking: a review // International Journal of Gastronomy and Food Science. 2012. Vol. 1, no. 1. P. 15–30. doi: 10.1016/j.ijgfs.2011.11.002.
  5. Фофанова Т.С. Технология су-вид – некоторые аспекты качества и микробиологической безопасности // Теория и практика переработки мяса. 2018. Т. 3. N 1. С. 59–68. doi: 10.21323/2414-438X-2018-3-1-59-68. EDN: YUDWZJ.
  6. Cui Z., Yan H., Manoli T., Mo H., Bi J., Zhang H. Advantage and challenge of sous vide cooking // Food Science and Technology Research. 2021. Vol. 27, no. 1. P. 25–34. doi: 10.3136/fstr.27.25.
  7. Erdem N., Karakaya M., Babaoğlu A.S., Unal K. Effects of sous vide cooking on physicochemical, structural and microbiological characteristics of cuttlefish, octopus and squid // Journal of Aquatic Food Product Technology. 2022. Vol. 31, no. 7. Р. 636–648. doi: 10.1080/10498850.2022.2092433.
  8. Cropotova J., Mozuraityte R., Standal I.B., Rustad T. The influence of cooking parameters and chilled storage time on quality of sous-vide Atlantic mackerel (Scomber scombrus) // Journal of Aquatic Food Product Technology. 2019. Vol. 28, no. 5. Р. 505-518. doi: 10.1080/10498850.2019.1604595.
  9. Pivnenko T.N., Karpenko Yu.V., Krashchenko V.V., Pozdnyakova Yu.M., Esipenko R.V. Biochemical factors affecting the quality of products and the technology of processing deep-sea fish, the Giant Grenadier Albatrossia pectoralis // Journal of Ocean University of China. 2020. Vol. 19. P. 681–690. doi: 10.1007/s11802-020-4273-z.
  10. Пивненко Т.Н., Карпенко Ю.В., Позднякова Ю.М., Кращенко В.В., Есипенко Р.В. Обоснование условий применения трансглутаминазы в технологии формованной продукции из обводненного рыбного сырья // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2021. Т. 11. N 2. С. 205–215. doi: 10.21285/2227-2925-2021-11-2-205-215. EDN: WJWUSG.
  11. Карпенко Ю.В., Панчишина Е.М., Скальская В.А. Оценка показателей качества и безопасности рыбной кулинарной продукции, полученной по технологии sous vide (су-вид) // Научные труды Дальрыбвтуза. 2019. Т. 48. N 2. С. 52–61. EDN: YLDBGW.
  12. Пивненко Т.Н. Применение трансглутаминазы в пищевой промышленности // Научные труды Дальрыбвтуза. 2021. Т. 55. N 1. С. 5–22. EDN: ERKAKN.
  13. Rachel N.M., Pelletier J.N. Biotechnological applications of transglutaminases // Biomolecules. 2013. Vol. 3, no. 4. P. 870–888. doi: 10.3390/biom3040870.
  14. Kieliszek M., Misiewicz A. Microbial transglutaminase and its application in the food industry. A review // Folia Microbiologica. 2014. Vol. 59. P. 241–250. doi: 10.1007/s12223-013-0287-x.
  15. Benjakul S., Visessanguan W., Tanaka M., Ishizaki S., Suthidham R., Sungpech O. Effect of chitin and chitosan on gelling properties of surimi from barred garfish (Hemiramphus far) // Journal of the Science Food and Agriculture. 2001. Vol. 81, no. 1. P. 102–108. doi: 10.1002/1097-0010(20010101)81:13.0.CO;2-O.
  16. Gómez-Guillén M.C., Montero P., Solas M.T., Pérez-Mateos M. Effect of chitosan and microbial transglutaminase on the gel forming ability of horse mackerel (Trachurus spp.) muscle under high pressure // Food Research International. 2005. Vol. 38, no. 1. P. 103–110. doi: 10.1016/j.foodres.2004.09.004.
  17. Huang M., Xu Y., Xu L., Bai Y., Xu X. Interactions of water-soluble myofibrillar protein with chitosan: phase behavior, microstructure and rheological properties // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2022. Vol. 78. P. 103013. doi: 10.1016/j.ifset.2022.103013.
  18. Mol S., Erkan N., Üçok D.,Ş., Tosun Y. Effect of psychrophilic bacteria to estimate fish quality // Journal of Muscle Food. 2007. Vol. 18, no. 1. P. 120–128. doi: 10.1111/j.1745-4573.2007.00071.x.
  19. Максимова С.Н., Сафронова Т.М., Суровцева Е.В. Использование хитозана в технологии пищевых продуктов из водных биоресурсов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017. N 2-3. С. 35–40. EDN: ZAUJYL.
  20. Kabanov V.L., Novinyuk L.V. Chitosan application in food technology: a review of rescent advances // Пищевые системы. 2020. Т. 3. N 1. С. 10–15. doi: 10.21323/2618-9771-2020-3-1-10-15. EDN: VYTAIH.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».