NO179191B - Fremgangsmåte for modning av fisk og anvendelse av fremgangsmåten - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til kontrollert modning av sild og andre fiskearter ved, foruten tilsetning av egnede konsentrasjoner av salt, sukker, krydder og urter, å tilsette bestemte enzymer i slike konsentrasjoner/aktiviteter at modningsprosessene stagnerer etter 1-4 uker ved temperaturer mellom 0°C og 10°C og regelmessig bevegelse av modningsbe-holderene. Oppfinnelsen angår også regulering av det modnede produkts smaksbilde ved tilsetting av spesielle enzymsammenset-ninger. I tillegg angår oppfinnelsen tilsetting av proteaseinhibitorer i siste del av modningsprosessen for å forlenge det modnede produkts holdbarhet.

Konservering av matvarer har til hensikt å øke oppbevarings-tiden uten at kvalitetsegenskapene forandres i vesentlig grad. En slik behandling søker å hindre utvikling av biologisk omsetning, som kan være forårsaket av mikroorganismer og cellenes egne enzymer. Slik konservering kan tradisjonelt bestå av varmebehandling, ioniserende stråling (bare tillatt i noen land), tilsetting av syrer som senker produktets pH-verdi og forringer vekstvilkårene for mikroorganismer, fjerning av luft rundt produktet, tørring, direkte eller indirekte ved dyp-frysing, røking, salting og sukring. Mange av disse produkter må gjennomgå tilleggsbehandling som opptining, avsalting etc. før de kan konsumeres. Denne tilleggsbehandling kan i mange tilfeller føre til reduksjon av produktets smak og nærings-verdi .

Nedbrytning av ikke-konserverte næringsmidler består av at mikroorganismer og lyserende enzymer i næringsmiddelets egne celler bryter ned nitrogenholdig biologisk materiale, fortrinnsvis proteiner, under dannelse av lavmolekylære stoffer som kan være karakterisert av spesiell lukt eller smak (forråtnelse). En slik begynnende nedbrytning av næringsmiddelets proteiner er fra gammelt av velkjent i næringsmiddel-behandling for å fremskaffe bestemt smak/lukt på produktet, uten at kvaliteten forringes i vesentlig grad. Med hensyn på nedbrytningsprodukter fra proteiner, peptider og aminosyrer, vil ofte peptidene ha en besk smak, mens innholdet av aminosyrer i forhold til peptidene vil bestemme produktets "modne" smak. Aminosyrer vil også ha en antioksiderende-virkning og redusere såkalt harskning (oksidasjon av karbon-karbon dobbelt-bindinger) i fett. En slik harskning vil også forringe et produkts kvalitet idet smaken forandres.

Spalting av proteinmolekyler katalyseres av proteolytiske enzymer. Disse enzymer (proteaser, peptidhydrolaser) kan deles i to grupper; peptidaser som omfatter eksopeptidaser, og proteinaser som omfatter blant andre endopeptidaser (L. Polgar

(1989), Mechanisms of protease action, CRC Press Inc, Boca Raton, Florida, USA). Eksopeptidaser omfatter underklasser av enzymer som hydrolyserer enkle aminosyrer fra N-terminalene i peptidkjeden, enzymer som hydrolyserer enkle rester fra C-terminalene, enzymer spesifikke for dipeptidsubstrater og enzymer som avspalter dipeptidenheter fra N-terminalene eller C-terminalene. Endopeptidaser omfatter flere forskjellige spesifikke proteaser, inkludert f.eks. trypsin og kymotrypsin. Både trypsin og kymotrypsin fører til dannelse av småpeptider under spalting av hovedsakelig bindingene Arg-Gly og Lys-Ala (trypsin), og hovedsakelig Tyr-Leu, Phe-Tyr og Tyr-Thr (kymotrypsin). Som nevnt ovenfor vil derfor valg av proteolytiske enzymer kunne påvirke sammensetningen av aminosyrer og peptider i det modnede produkt. Dette er vist ved at den totale aminosyresammensetning i tønnesaltet sild er forskjellig fra sammensetningen i fersk sildemuskulatur (M. Kiesvaara, Publication 10, Technial Research Centre of Finland, 1975). Modning førte her til en reduksjon av konsentrasjon av basiske aminosyrer og en økning av konsentrasjonen av sure aminosyrer.

For å konservere produktet, samtidig som en viss protein-nedbrytning ønskes av smaksmessige årsaker, blir, som angitt ovenfor, ofte fiskeprodukter utsatt for en kombinert salting og modning. Flere fremgangsmåter for konservering av fisk er patentert. I disse konserveres og modnes fisk ved kombinert behandling med forskjellige syrer og saltlake (NO-PS-24428, 79792, 115511, 124811). I den tradisjonelle og mest benyttede fremgangsmåte for modning av sild inngår legging av sild som har deler av innvollsystemet intakt, f.eks. hodekappet sild, i tønner med salt, sukker, krydder og/eller urteblandinger.

Saltet har en konserverende funksjon. Avhengig av årstid og råstofftemperatur kan det anbefales å oppbevare tønnene på kjølelager ved ca 5°C for å unngå oppblomstring av ugunstige bakteriekulturer og dannelse av biogene aminer.

Silden oppbevares på tønner i 3-7 måneder for å oppnå tilfreds-stillende smak og konsistens. I denne periode spaltes protein-ene til mindre peptider og aminosyrer, og denne prosessen medfører vesentlige endringer i tekstur og smak. Det er en vesentlig ulempe ved denne fremgangsmåte at modningen tar så lang tid. Temperaturen må holdes lav for å minimere harskning av fettet og dette vil igjen forsinke modningen. Denne fremgangsmåte vil også gi variasjon i modningstiden avhengig av årstid for fangsten, idet innholdet av enzymer i fiskenes innvollsystem varierer med årstiden.

Det er hevdet at enzymer fra sildens innvoller, særlig fra pylorus (blindtarmssekkene), er ansvarlig for de biokjemiske modningsprosessene i sild. Modningshastigheten vil være direkte avhengig av enzymkonsentrasjon og aktivitet. Sistnevnte er avhengig av enzymtyper, og varierer med bl. a. temperatur, saltkonsentrasjon, pH-verdi osv. Problemet med å benytte f.eks. enzymer utvunnet fra innvoller er imidlertid at kontrollen over det ferdige produkts smak og kvalitet er dårlig.

Fra tidligere er det kjent flere fremgangsmåter for regulering av sildens modningsprosess med ulike mål og midler. En norsk patent (NO-PS-131629) beskriver en fremgangsmåte basert på at silden tilsettes et kjemisk renset og tørket enzympreparat (enzymkonsentrat) utvunnet fra fiskeinnvoller, hvorved mengden av tilsatt enzympreparat er 0,1-5,0 kg pr 100 kg sild. Hensikten med denne prosess er å regulere modningsprosessen når råstoffet er fanget på en årstid da det er for liten enzym-aktivitet i sildens innvoller til at normal modning kan oppnås. Modningen foregår med tradisjonelt innhold av salt, sukker, krydder etc. Denne fremgangsmåte eliminerer problemet med eventuelt lavt innhold av enzymer i fiskens eget innvollsystem, men modningen foregår fremdeles over lang tid.

Betydelig reduksjon av modningstiden samt kapasitetsøkning ved bruk av fileter istedenfor hodekappet sild ble oppnådd ved fremgangsmåten beskrevet i NO-PS-148207. Denne fremgangsmåten baseres på at råstoffet fryses før tilsats av enzymer for å gjøre vevet diffusjonsåpent ved cellesprenging. Deretter tilsettes proteolytiske enzymer i form av innmat fra den fileterte sild eller eventuelt krystallinske proteolytiske enzymer eller enzympreparater, til laken. Modningsprosessen stanses etter 1-5 døgn ved at sildefiletene dypfryses eller ved kjemisk inaktivering på i og for seg kjent måte. Denne fremgangsmåte har derfor den ulempen at det er nødvendig med flere dypfrysingstrinn i prosessen, som kompliserer og fordyrer fremstillingen av ferdig produkt og kan gi kvalitetsmessige endringer.

I en kjent fremstillingsmetode for modning av matjesild (GB-PS-1 403 221) er dypfrysningstrinnene tatt vekk og sildefiletene tilsettes en spesiell blanding av krystallinske proteolytiske enzymer. Matjesild er lettsaltet spekesild med utgangspunkt i ikke-kjønnsmoden sild, med relativt små varia-sjoner i fettprosent, og utgjør således et spesialprodukt. Den tilsatte enzymblanding omfatter bare trypsin og kymotrypsin, mens den er hovedsakelig fri for lipaser, amylaser, papain og pepsin. Trypsin og kymotrypsin tilhører gruppen endopeptidaser og virker på relativt få peptidbindinger (se ovenfor) og fører til dannelse av små peptider. Denne blanding er derfor ikke akseptabel ved behov for en modningsfremgangsmåte hvor utgangspunktet er variert med hensyn på fettprosent og fiskearter, og hvor sammensetningen av aminosyrer i vesentlig grad ønskes påvirket, ved f.eks. en enzymblanding med større innslag av eksopeptidaser.

Et viktig karaktertrekk ved kvaliteten til det ferdige produkt er smaken. Produktets smak justeres ved konsentrasjon av salt,

I / £7 I I sukker, krydder, urter etc., mens den "modne" smaken som karakteriserer et ferdig modnet produkt bestemmes av en tilstrekkelig høy konsentrasjon av frie aminosyrer i forhold til peptider, siden mange peptider har en besk smak.•

Vurdering av produktenes smak skjer ved sensorisk bedømmelse utført av et trenet dommerpanel. Konsentrasjonen av.N-holdige forbindelser som er oppløselige i 10 % trikloreddiksyre, frie aminosyrer og små peptider, har vist seg å være en parameter som gir en viss indikasjon på modning. Ved tilsats av flere andre typer enzymer øker denne konsentrasjonen nesten lineært med tid, mens for den spesielle enzymblandingen i henhold til oppfinnelsen øker den til et visst nivå i løpet av de første ukene, for så å forbli relativt konstant. Det er godt samsvar mellom disse resultatene og det faktum at fileter behandlet med den spesielle enzymblandingen i henhold til oppfinnelsen beholdt en "moden" tekstur, mens de andre ble svært myke, og "overmodne".

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild ved hjelp av bestemte enzymer, med kort modningstid og forhøyet kapasitet, ved at fileter eller filetbiter benyttes istedenfor hodekappet hel fisk. Fremgangsmåten stiller ingen krav til forbehandling av råstoffet, foruten filetering og skinning, og kvaliteten påvirkes derfor ikke ved gjentatte dypfrysingsbehandlinger. Videre avtar modningsprosessen når produktet er modent og uten at det stilles spesielle krav til lagringsbetingelser etter fullført prosess. Det modne produkt er definert ved at konsentrasjonen av trikloreddiksyre-oppløselige nitrogenholdige forbindelser forblir relativt konstante over tid. Enzymene som anvendes i fremgangsmåten er av en type som i betydelig grad angriper mange bindinger og gir tilstrekkelig høy konsentrasjon av frie aminosyrer i forhold til peptider. En annen hensikt med oppfinnelsen er anvendelse av fremgangsmåten for å fremstille et modent produkt.

I / \ J I \ J I

Denne hensikt er oppnådd med fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse slik den er karakterisert i vedlagte krav.

Figur 1 viser konsentrasjoner (mg/ml) av trikloreddiksyre-oppløselige proteinprodukter i lake som er tilsatt enzymblandingen Norenzym (åpen firkanter), eller ikke tilsatt proteolytiske enzymer (fylte firkanter), som funksjon av tiden (uker) etter tilsetning av enzymblanding.

Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av fisk benytter ferske, skinnede sildefileter med et fettinnhold mellom 5 % og 25 %, eller ferske/saltede fileter av andre fiskeslag med tilstrekkelig høyt fettinnhold, og omfatter trinnene legging og modning.

Legging:

Ved legging benyttes grovt, raffinert salt, sukker, krydder og urteblandinger. Saltmengden er avhengig av fettinnholdet i fisken, og for sild med tilnærmet 20% fett er det nødvendig med 0,15 kg til 0,18 kg salt per kg sild. Sukker, krydder og urteblandinger benyttes for å gi et ønsket smaksbilde. Filetene vendes i en blanding av salt og eventuelt sukker, krydder og urter før de pakkes i tønner (80-90 kg pr tønne). Etter 12 til 24 timer fylles tønnene med saltlake (22° Baumé til 24° Baumé). Lokket settes på og tønnen rulles noen omdreininger for at alle filetene skal eksponeres for laken. Rullingen gjentas en gang pr dag i de 7-9 første dager etter legging, ved en temperatur mellom 0°C og 40 °C.

Lagring/modning:

Enzymene kan tilsettes tidlig etter legging, dvs. samtidig med laken eller når filetene er gjennomtrukket av salt og krydder, for eksempel 1-3 uker. Ved anvendelse av enzymer er det svært viktig at alle filetoverflater og alle overflater på filetbiter eksponeres for enzymblandingen, slik at hele fileten eller filetbiten utsettes for optimal enzymvirkning. Denne virkning sikres ved at tønnen rulles 1/2-1 omdreining per dag i løpet av

i / y i y i de første 7-9 dager etter tilsetting av enzymblandingen. Tønnene lagres ved 0-40"C, fortrinnsvis 4°C i hele modningstiden. Utgangsmaterialet kan også bestå av allerede krydrede, sukrede og saltede fileter eller filetbiter. Modnings-fremgangsmåten igangsettes her ved at filetene eller bitene pakkes i beholdere med saltlake (22"-24" Baumé), og modning igangsettes som ovenfor ved tilsetting av enzymblandingene.

Den nye, overraskende virkning i foreliggende fremgangsmåte er at modningsprosessen avtar etter 1-4 uker, ved at enzym-aktivitetene reduseres vesentlig hvis enzymene i henhold til oppfinnelsen anvendes.

Enzymblandingen utgjøres av proteolytiske enzymer, for eksempel enzymblandingen "Norenzym" (Norconserv, Postboks 327, N-4001 STAVANGER) Denne blanding omfatter 2 enzymer (A og B), hvorav Enzym A er vannløselig, proteaseaktiviteten er 80 I.U./g, temperatur- og pH-optimum er henholdsvis 60° C og 6,5, og de mest angrepne bindinger omfatter f.eks. Ala-Leu, Gly-Arg, Gly-Phe, His-Leu og Ser-His. Enzym B er vannløselig, proteaseaktiviteten er 70 I.U./g, temperatur- og pH-optimum er henholdsvis 50° C og 4,5, og de mest angrepne bindinger er f.eks. Gly-Phe, His-Leu og Phe-Phe. Enzymene brukes i aktiviteter mellom 2 og 800 u pr. kg fisk, fortrinnsvis mellom 4 og 400 I.U. pr. kg fisk, særlig fordelaktig mellom 20 og 40 g pr. kg fisk for enzym A og aktiviteter mellom 1,5 og 700 I.U. pr. kg fisk, fortrinnsvis mellom 3,5 og 350 I.U. pr. kg fisk, særlig fordelaktig mellom 17 og 35 I.U. pr. kg fisk for enzym

B.

Enzymene fremstilles ved rekombinant DNA-teknikk og har "Food-grade" status i EF-land.

Ved avslutning av modningen har produktet en kraftigere, typisk "moden" aroma og smak, og for silds vedkommende er konsistensen blitt mykere og overflatene glattere enn utgangsmaterialet. Produktet har fått et tiltalende utseende. En typisk moden smak er avhengig av konsentrasjonene av frie aminosyrer i forhold

I / \ J I \ J I

til peptider. Således er det vist i GB-PS-1 403 221 at bruk av enzymet pepsin under modning av matjesild gir en ekstremt ubehagelig smak på det modnede produkt. Med den foreliggende teknikk vil smaksnyanser f.eks. kunne velges før prosessen igangsettes ved å benytte spesielle sammensetninger av f.eks. endo- og ekso-peptidaser. Dette er også en ny og overraskende virkning ved foreliggende fremgangsmåte. Det er kjent at mengde trikloreddiksyreoppløselige nitrogenholdige forbindelser ikke forandres over tid etter at produktet har fått en "moden" smak, testet ved konvensjonelt smakspanel. Ved å analysere sammensetningen av de lavmolekylære trikloreddiksyreoppløselige forbindelser vil det ved foreliggende fremgangsmåte være mulig å velge hvilken smak produktet skal få ved å benytte de enzymer som gir en bestemt sammensetning av aminosyrer/peptider. Dette vil ha industriell betydning fordi fremstilling av et spesifikt produkt blir enklere og mer effektiv.

Når modningen er fullført tas filetene ut av tønnene, og laken fjernes ved avrenning. Filetene pakkes, f.eks. i glass med søt lake og konserveringsmidler, i syrnet lake eller vakuumpakkes for kjøle- eller fryselagring. På dette trinn kan også proteaseinhibitorer tilsettes for å forlenge produktets lagringstid. Disse proteaseinhibitorer vil inaktivere virkning av en eventuell liten restaktivitet av enzymer, som ikke påvirker produktets smak og kvalitet ved normal temperatur, men som over lengre tid kan påvirke produktets kvalitet. Resultatet vil være at lagringstid, uten at kvaliteten påvirkes, vil vesentlig forlenges.

Fremgangsmåten vil illustreres, men ikke begrenses av følgende utføringseksempel.

Eksempel

Modning av sildefileter

Salt, sukker og krydder blandes grundig og filetene meles grundig i denne blandingen før de has i to tønner.

I / C7 I C7 I Kryddersats: pr. 1/2 tønne: 40 kg filet

6,5 kg grov salt

3 kg sukker

4-5 00 g krydderblanding

12-24 timer etter legging med pakking etterfylles tønnene med 23° Baumé saltlake og settes på kjøl (+ 4° C).

Tønnene beveges en gang i døgnet de første 3 dagene etter legging.

3 uker etter pakking tilsettes enzymblandingen

NORENZYM, med 40 I.U. av enzym A og 35 I.U. av enzym B pr. kg sildefilet i en av tønnene.

Tønnene beveges (rulles en halv omdreining, eller snus) en gang i døgnet den første uken etter tilsats. Figuren viser ut-viklingen i tønnen. Modningen skjer hovedsakelig i løpet av de to første ukene. Det sees at konsentrasjonen av trikloreddik-oppløselige proteinprodukter tredobles, for så å forbli uforandret i de neste tre uker. I tønnen uten tilsatte enzymer forblir konsentrasjonene vesentlig uforandret i de fem ukene registreringen pågår.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter, ved anvendelse av enzymer, som omfatter at skinnede fileter eller filetbiter av fisken utsettes for en behandling som omfatter; at når utgangsmaterialet er ferskt, legges og pakkes filetene eller filetbitene sammen med grovt, raffinert salt, eller uten salt når utgangsmaterialet er saltet, med eller uten sukker, krydder og urter i en egnet beholder, f.eks. tønne, hvor mengden av salt, sukker, krydder og urter, samt type krydder og urter tilpasses ønsket produktsmak, karakterisert ved at beholderen fylles full med saltlake (22°-24° Baumé) etter 12-24 timer og rulles daglig 1-2 omdreininger i 7-9 dager, ved en temperatur mellom 0°C og 40°C, fortrinnsvis 4°C og; samtidig med tilsetting av saltlaken, eller på et senere tidspunkt, eller sammen med saltlake (22°-24° Baumé) hvis utgangsmaterialet er allerede saltede, sukrede og krydrede fileter eller filetbiter, tilsettes en blanding av både endopeptidaser og eksopeptidaser som er rene og spesfikke, oppad begrenset til 1600 I.U./kg fisk og nedad begrenset til 3,5 I.U./kg fisk for hver enzymtype, slik at modningen stagnerer etter 1-4 uker ved temperaturer mellom 0°C og 40°C, fortrinnsvis 4°C, innholdet i beholderen beveges daglig, såsom ved rulling av beholderen, for å sikre jevn fordeling av salt, enzymer og andre tilsatte forbindelser og for å unngå klebing beveges beholderen fortrinnsvis i 7-9 dager etter tilsetting av enzymer, og konsentrasjonen av trikloreddiksyreoppløselige nitrogenholdige forbindelser ikke forandres vesentlig over tid ved stagnert modning.

2. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter i henhold til krav 1, karakterisert ved at modningen igangsettes ved å tilsette en enzymblanding som minst omfatter nøytrale proteaser med bred aktivitet, som er aktive mot kollagen, og proteaser med høy aminopeptidase- og karboksypeptidaseak-tivitet.

3. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter i henhold til krav 2, karakterisert ved at modningen igangsettes ved å tilsette en enzymblanding som minst inneholder proteolytiske enzymer som katalyserer spalting av spesifikke peptidbindinger, såsom His-Leu, Ser-His, Ala-Leu, Gly-Phe, Gly-Arg for endopeptidaser og His-Leu, Phe-Phe og Gly-Phe for eksopeptidaser.

4. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter i henhold til et av de tidligere krav, karakterisert ved at det tilsettes en blanding av endo- og eksopeptidaser hvor aktivitetene er oppad begrenset til henholdsvis 800 og 700 I.U. pr. kg. fisk og nedad begrenset til henholdsvis 8 og 7 I.U. pr. kg fisk, og fordelaktig oppad begrenset til henholdsvis 80 og 70 I.U. pr. kg fisk og nedad begrenset til henholdsvis 40 og 35 I.U. pr. kg fisk.

5. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter i henhold til et av de tidligere krav, karakterisert ved at de proteolyttiske enzymer som anvendes er av den art som markedsføres under betegnelsen NORENZYM, som omfatter en blanding av to vann-løselige enzymer, A og B, hvorav enzym A har en proteaseaktivitet på 80 I.U./g, temperatur- og pH-optimum på henholdsvis 60"C og 6,5, og enzym B har en proteaseaktivitet på 7 0 I.U./g, temperatur- og pH-optimum på henholdsvis 50"C og 4,5.

6. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter i henhold til et av de tidligere krav, karakterisert ved at det tilsettes enzymer som fremstilles ved rekombinant DNA-teknologi.

7. Fremgangsmåte for akselerert, men styrt modning av sild og andre fiskearter i henhold til et av de tidligere krav, karakterisert ved at proteaseinhibitorer tilsettes i siste del av modningstrinnet (b) for å forlenge produktets holdbarhet under opprettholdelse av produkt-kvaliteten.

8. Anvendelse av fremgangsmåte for selvregulerende, kontrollert modning av sild og andre fiskearter i henhold til et av de tidligere krav hvori et ferskt eller forbehandlet fiskeråstoff omdannes til et modent produkt med egnet smak og aroma.