laks bryter ned proteiner og endrer råvarens kvalitet
© Av Jorunn Sofie Hansen*’, Sari Savitri”, Dagbjørn Skipnes’ & Jan Thomas Rosnes’ Varmebehandling av oppdrettslaks bryter ned proteiner og endrer råvarens kvalitet Ved hjelp av kaliometri1 kan en måle energien som trengs for å bryte ned proteiner ved varmebehandling av laks. Dette kan gi oss verdifull informasjon om hvilke behandlinger som gir best kvalitet ved tilberedning av fiskeretter. Foto: © Jan Thomas Rosnes, Nofima Jorunn Sofie Hansen Forsker, Nofima AS Måltidets Hus Rå laks viser tydelig muskulaturen med varierende mengde av fett og proteiner. Forbrukeren ønsker fersk og sunn fisk Forbrukerne ønsker fisk som oppleves som fersk og lite konservert samtidig som mattrygghet og holdbarhet er ivaretatt. Markedet for kjølte ferdigretter av god kvalitet med lite tilsetningsstoffer har økt betraktelig i de senere år. Norsk laks er da spesielt attraktiv med høy ernæringsmessig verdi grunnet omega-3, proteiner og vitaminer. Akkurat nå gjennomføres det prosjekter som skal dokumentere sunne komponenter i laksretter. Et av disse prosjektene er "The healthy meals and prevention of lifestile diseases." Prosjektet er ledet av Nofima og finansiert av Norges Forskningsråd (prosjekt nr. 202379). Her følges blant annet laks fra råstoff, gjennom bearbeiding og varmebehandling til den tas opp i tarmen hos forbrukeren. Pasteurisering er en mild eller moderat form for varmebehandling som kan brukes til hermetisk forseglede ferdigretter. Ved varmebehandling er denaturering av proteiner en av hovedårsakene til kvalitetsendringer i fiskemuskelen. For kraftig varmebehandling kan gi uønsket endring av farge og tekstur, tap av næringsstoffer, koketap (vekttap) og krymping som samlet sett gjør produktet mindre fristende for forbrukeren. Denatureringen gir også en hardere og mer kompakt muskeltekstur. Kraftig varmebehandling kan gi en progressiv krymping og utskilling av vannløselige proteiner. Slike utskilte proteiner kan etter kjøling gi en uønsket gul eller hvit hinne på fiskens overflate. For å hindre uønskede endringer av laks ved varmebehandling er det viktig å bruke moderate temperaturer og optimal ’Nofima, Stavanger, Norge ”Universitetet i Stavanger, Biologisk Kjemi, Stavanger, Norge *[email protected] 1 kaliometri betyr å måle energiopptak og energiavgivelse fra en prøve 52 norsk sjømat 4-2012 prosesseringstid slik at også mikrobiell trygghet og holdbarhet er ivaretatt. Måling av lakseproteiner Målet var å undersøke hvordan kvaliteten av oppdrettslaks kan forbedres ved å studere når utvalgte hovedgrupper av proteiner denaturerer ved varmebehandling. Intensjonen er å få kunnskap om hvilke typer prosessering – sous vide, kok/kjøl, eller kok server – som gir best kvalitet ved hvilke prosesseringsbetingelser. Ved å måle hvor mye energi som går med til å bryte ned ulike proteiner, er det mulig å forutsi effekten av ulike behandlingstider ved ulike varmebehandlingstemperaturer [1]. For å undersøke slik denaturering av proteiner ble Differential Scanning Calorimetry (DSC) brukt med en oppvarmingsrate på 5 °C/min for fem ulike oppvarmingstider i et temperaturområde fra 26 – 72 °C. Arbeidet omfattet også å sammenligne resultater fra proteindenaturering med koketap og tap av vannbindingsevne (WHC) for å optimalisere varmebehandling av oppdrettslaks for å sikre best mulig kvalitet på produktet. Vannbindingsevne og koketap er faktorer som påvirker den opplevde saftigheten i laksen. Dette ble målt med vår egenutviklede og patenterte metode for å måle vannbindingsevne og koketap i en prøvekopp som prøvene også ble varmebehandlet i [2]. Nedbryting av proteiner Sarkoplasmatiske Aktin Proteiner Fett Myofibrillære Stroma Myosin Paramyosin Figur 1 Hovedbestanddeler i laks tekstur og andre kvaliteter. Dette har også konsekvenser for ernæringsmessig kvalitet og fysisk stabilitet av matvaren ved lagring. Mye skjer ved lave temperaturer I laksemuskelen ble det funnet fire maksimumstopper med ulike proteindenatureringer (Figur 2). I henhold til litteraturen denatureres myosin ved 44 og 54 °C, kollagen ved 49 °C, aktin ved 73 -74 °C og sarkoplasma proteiner ved 49-51 °C. Resultatene fra våre forsøk samsvarer godt med resultatene i litteraturen. Proteindenaturering forekommer ved lavere temperaturer (30-60 °C) ved varmebehandling av laks. Det kan også nevnes at denaturering av proteiner foregår ved forskjellige temperaturområder for laks og andre fiskeslag (varmebehandling av torsk, dr.grad av Dagbjørn Skipnes 2011). Straks laksen utsettes for varmebehandling tapes mye av vannbindingsevnen, noe som gir mindre saftighet i laksen. Imidlertid øker vannbindingsevnen igjen ved 60 – 70 °C før den på nytt avtar ved høyere temperaturer. Kunnskap om kokeprosesser Resultatene fra undersøkelsen kan brukes til å forbedre kvaliteten på oppdrettslaks ved varmeprosessering av mange ulike produktkategorier. Produsenter av varmebehandlet laks på dagligvare- og storhusholdningsmarkedet kan optimalisere produktene slik at holdbarheten blir som ønsket, men uten at aktin denatureres slik at koketap begrenses og vannbindings- Foto: © Jan Thomas Rosnes, Nofima Denaturering er definert som enhver endring av sin struktur (sekundært, tertiært eller kvartsiert) uten nødvendigvis å bryte peptidkjeder i deres primære form. Denatureringen kan foregå ved fysiske midler (varme, kulde, mekanisk behandling, stråling etc.) og eller vha. kjemiske stoffer (syrer, alkalier, salter, metaller, organiske bestanddeler etc.) og må sees på som en ikke-reversiber endring som krever energi. Økt grad av varmebehandling gir en strukturell oppløsning av den tredimensjonale strukturen til naturlige molekyler, fra krøllet stadium til å ikke være krøllet. Denne utfoldende endringen av proteinet og vann styrer matvarers struktur, aroma, Vann Laksestykke som er pakket i sous vide pose før varmebehandling Foto: © Jan Thomas Rosnes, Nofima Oppdrettslaks inneholder bl.a. 20 ulike aminosyrer som er veltilpasset for menneskets ernæringsmessige behov. Noen er essensielle for god helse i human diett. Laksemuskler inneholder ca. 20-22 % proteiner. Det finnes tre viktige hovedgrupper av proteiner som deles inn etter evne til løselighet (Figur 1). Dette omfatter sarkoplastiske proteiner (f.eks. myoglobin som er saltløslig), myofibrillære proteiner og bindevevsproteiner proteiner (stroma). Myofibrillære proteiner er de viktigste proteinene både ut fra funksjon og teknologi, da de utgjør 50 % av muskelproteinene. Myosin og aktin utgjør 75-80 % av myofibrillære proteiner, øvrige omtales som paramyosin. Bindevevsproteiner består av kollagen og elastin og inneholder opp til 10 % av ubehandlede muskelproteiner. Kollageninnholdet avhenger av art, foringsregime etc. Generelt inneholder en fiskemuskel ca. 0,2-2,2 % kollagen. Laksestykke som er varmebehandlet. En rekke fysiske og kjemiske komponenter endres, der farge og konsistens er de mest synlige. norsk sjømat 4-2012 53 Foto: © Jan Thomas Rosnes, Nofima evnen opprettholdes. For gourmetskiktet innebærer kunnskapen at en kan varmebehandle til en temperatur som gir optimal smaksopplevelse, f.eks. ved varmebehandling i vannbad ved optimal temperatur. Hvilke proteinfraksjoner som er mest sunne, opprinnelige fra råvaren eller delvis/helt denaturerte etter prosessering, er det ennå ikke nok kunnskap om. Denne forskningen går nå videre for å finne ny dokumentasjon for helsebringende effekter fra laks. Her ser vi to laksestykker som er kraftig varmebehandlet. Proteiner felles ut fra muskulaturen som et hvitt belegg i pakningen. Presentasjonen er et utdrag av en masteroppgave laget av Sari Savitri 2011, Universitetet i Stavanger med Nofima i Måltidets Hus som rettleder. Referanser: [1] Skipnes D, Østby ML, Hendrickx ME 2007. A method for caracterising cook loss and water holding capacity in heat treated cod (Gadus morhua) muscle. Journal of Food Engineering 80:1078-1085. [2] Skipnes D, van der Plancken I, Van Loey A Hendrickx M. 2008. Kinetics of heat denaturation of proteins from farmed Atlantic cod (Gadus morhua). Journal of Food Engineering 85:51-58 1 4 3 2 1 mW Ending point Starting point 30 35 8 40 9 45 10 50 11 55 12 60 13 65 14 70 15 75 16 80 17 85 18 Figur 2: Denaturering av proteiner ved varmebehandling av oppdrettslaks. 54 norsk sjømat 4-2012 90 19 95 20 °C min
© Copyright 2024