ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 3 ΧημικΑ, μικροβιολογικα χαρακτηριστικα και θερμιδικη ενεργεια του αχινου (Paracentrotus lividus) στο ΑιγαΙο πελαγος Νικόλαος Σταμάτης 1, Δέσποινα Στεργίου 1, Γεώργιος Μόνιος 1, Δημήτριος Βαφείδης 1 ΕΘΙΑΓΕ - Ινστιτούτο Αλιευτικής Έρευνας, 7 Ν. Πέραμος - Καβάλα, e-mail: nikstam@otenet.gr Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Σχολή Γεωπονικών Επιστημών, Τμήμα Γεωπονίας Ζωικής Παραγωγής και Υδάτινου Περιβάλλοντος, Βόλος, e-mail: dvafidis@apae.uth.gr Περίληψη Στην παρούσα εργασία ερευνήθηκαν η χημική σύσταση, το προφίλ των λιπαρών οξέων, η ολική μεσόφιλη χλωρίδα, τα εντεροβακτηριοειδή και η θερμιδική ενέργεια σε δείγματα αχινού (Paracentrotus lividus) τεσσάρων εποχών ( άτομα) στο Αιγαίο πέλαγος. Οι μέσες τιμές της υγρασίας (77, ±, g/g), τέφρας (3,5 ±, g/g), χλωριούχου νατρίου (1, ±, g/g), ολικού λίπους (, ±, g/g) και ολικών πρωτεϊνών (1,1 ± 1, g/g) προσδιορίστηκαν με μικρές αποκλίσεις μεταξύ των δειγμάτων. Τα οξέα EPA και DHA προσδιορίστηκαν σε συγκεντρώσεις 7,3 ± 1,3 και 1, ±,1 % της ολικής συγκέντρωσης λιπαρών οξέων αντίστοιχα. Η ολική μεσόφιλη χλωρίδα μετρήθηκε σε χαμηλές τιμές ενώ απουσίαζαν τα εντεροβακτηριοειδή. Η μέση τιμή της θερμιδικής ενέργειας προσδιορίστηκε σε 3, ±,7 kcal/g. Chemical, microbiological atributes and caloric energy of the sea urchin Paracentrotus lividus) from the Aegean Sea Αbstract Chemical composition, fatty acid profile, total viable count, enterobacteriaceae and caloric energy of individuals Paracentrotus lividus from the Aegean Sea representing four different seasons are investigated in this work. Mean values of humidity (77, ±, g/g), ash (3,5 ±, g/g), sodium chloride (1, ±, g/g), total fat (, ±, g/g) and total proteins (1,1 ± 1, g/g) are measured with slightly differentiations among samples. EPA and DHA contents were found in amounts 7,3 ± 1,3 και 1, ±,1 % of the total fatty acid content respectively. Total viable count is present in the Paracentrotus lividus samples. The average value of caloric energy was 3, ±,7 kcal/g. Keywords: fresh seafood, Paracentrotus lividus, Aegean Sea, chemical-microbiological composition
ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Εισαγωγh Ο αχινός (Paracentrotus lividus), σε πολλές παράκτιες περιοχές της χώρας μας καταναλώνεται συνήθως νωπός, με λεμόνι και λάδι ως αχινοσαλάτα (Σταμάτης κ.α., ). Μεταποιημένα προϊόντα αχινού (κονσέρβες) είναι γνωστά στην υπόλοιπη Ευρωπαϊκή, αλλά και στην Αμερικανική αγορά τροφίμων. Εξαιτίας του υψηλού ενδιαφέροντος των αλιέων της περιφέρειας νοτίου Αιγαίου στη μεταποίηση του αχινού διεξάγεται στο ΙΝΑΛΕ ερευνητικό πρόγραμμα με τίτλο: «Ερευνητική μελέτη αξιοποίησης των ειδών P. nobilis (πίνα), M. sabatieri (φούσκα) και P. lividus (αχινός) από τη θαλάσσια περιοχή της Περιφέρειας Ν. Αιγαίου, σε πιλοτική βάση». Στα πλαίσια του προγράμματος αυτού αλιεύθηκαν δείγματα αχινού από παράκτιες περιοχές του νότιου Αιγαίου (νήσος Αστυπάλαια) και του βόρειου Αιγαίου (Καβάλα), τα οποία υποβλήθηκαν σε χημικές και μικροβιολογικές αναλύσεις για τις παραμέτρους: υγρασία, τέφρα, χλωριούχο νάτριο, πρωτεΐνες, λίπος, λιπαρά οξέα, ολική μεσόφιλη χλωρίδα και εντεροβακτηριοειδή. Επιπλέον μετρήθηκε η θερμιδική ενέργεια του προϊόντος. Μια πρώτη καταγραφή των παραπάνω παραμέτρων στο νωπό αχινό (πρώτη ύλη) αποτελεί βάση πειραμάτων εκτίμησης της διάρκειας ζωής του νωπού προϊόντος (self life) αλλά και εισαγωγής καινοτόμων τεχνολογιών μεταποίησής του. Υλικa και Μeθοδοι Χρησιμοποιήθηκαν 3 δείγματα αχινού από τέσσερις διαφορετικές δειγματοληψίες, αντιπροσωπεύοντας τις τέσσερις εποχές του έτους. Οι οργανισμοί, αφού αλιεύθηκαν με κατάδυση από τις περιοχές της νήσου Αστυπάλαιας και της Νέας Περάμου - Καβάλας, μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο μέσα σε θαλασσινό νερό και υποβλήθηκαν στις παρακάτω διαδικασίες: αποκελύφωση, πλύσιμο με θαλασσινό νερό, και ομογενοποίηση ανάλογα με τον τύπο αναλύσεων ως εξής: α) χημικές αναλύσεις: 15 g γονάδων αχινού ομογενοποιήθηκαν (blender τύπου moulinex) και χρησιμοποιήθηκαν απ ευθείας στην ποσοτική εκτίμηση των παραμέτρων: υγρασία, τέφρα, χλωριούχο νάτριο, πρωτεΐνες, λίπος και λιπαρά οξέα. Η υγρασία και η τέφρα προσδιορίστηκαν σύμφωνα με τις μεθόδους CEC (SQ 1; 1979) και AOAC (1.1; 1975) αντίστοιχα. Η ολική πρωτεΐνη (Ν x.5) και το ολικό λίπος προσδιορίστηκαν με τις μεθόδους Kjeldahl και Soxhlet αντίστοιχα (.9; AOAC, 1975). Τα λιπαρά οξέα προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο των Metcalfe et al. (19) αφού παρασκευάστηκαν οι μεθυλεστέρες τους με τη σαπωνοποίηση του εκχυλισμένου λίπους. Η σαπωνοποίηση πραγματοποιήθηκε με διάλυμα καυστικού νατρίου (NaOH),.5Ν και η μεθυλίωση με διάλυμα 1 % τριφθοριούχου βορίου σε μεθανόλη (BF 3 *MeOH). Η χρωματογραφική ανάλυση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του αέριου χρωματογράφου της Hewlett Packard, (Series II 59), τριχοειδούς στήλης SGE-BPX 7 (5 m x. mm x.5 μm), προγράμματος θερμοκρασίας: 177 o C, 1 min -.3 o C/min έως o C, 3 min, FID: 5 o C, θερμοκρασία εισαγωγής o C, όγκο δείγματος: 5 μl και split 1:. Επίσης χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος ταυτοποίησης των κορυφών με μείγμα εξωτερικών πρότυπων διαλυμάτων της εταιρίας Sigma. Η επεξεργασία των χρωματογραφημάτων πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό HP GC-ChemStation, Rev. A..3 [59], 199-199. β) μικροβιολογικές αναλύσεις:,5 g γονάδων αχινού μεταφέρθηκαν σε πλαστική σακούλα τύπου Stomacher, προστέθηκαν 5,5 g αποστειρωμένου αραιωτικού διαλύματος Ringer, ακολούθησε ομογενοποίηση ενός λεπτού σε ομογενοποιητή τύπου Stomacher και μετά από τις απαραίτητες δεκαδικές αραιώσεις έγινε εμβολιασμός σε επιλεγμένα θρεπτικά υλικά ως εξής: Violet Red Bile Glucose Agar (VRBGA, Oxoid) με ενσωμάτωση και διπλή επίστρωση, επώαση στους 37 ο C για ώρες για τα εντεροβακτηριοειδή; Plate Count Agar Standard
ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 5 1 1 1 1 Min 7, Max 1, Avg 77,5 Stdev, 1 1 Min, Max 5, Avg 3,5 Stdev, Min,5 Max,5 Avg 1, Stdev, - 7 7 7 7 7 Min 3,5 Max, Avg, Stdev, Υγρασία (g/g) - Τέφρα (g/g) 1 Min, 1 Max 17, 1 Avg 1,1 1 Stdev 1, - 1 1 1 1 Αλάτι (g/g) Min 95, Max 113, Avg 3, Stdev,7 - - 1 1 1 1-9 95 5 1 115 Ολικό Λ ίπος (g/g) Πρωτεΐνη (g/g) Ενέργεια (Kcal/g) 1 1 1 1 Min, Max,9 Avg 1,7 Stdev 1, O.M.X (log cfu/g) Εικόνα 1. Κατανομή συχνότητας χημικών, μικροβιολογικών δεικτών και θερμιδικής ενέργειας στο νωπό αχινό. (PCA, Oxoid) με επιφανειακή επίστρωση, επώαση στους 5 ο C για 7 ώρες, για την ολική μεσόφιλη χλωρίδα (ΟΜΧ). γ) θερμιδική ενέργεια:,5 g ξηρού δείγματος από λυοφιλιοποίηση πιέστηκαν με ειδική πρέσα σε δισκία, τα οποία τοποθετήθηκαν σε οβίδα καύσης και πραγματοποιήθηκε τέλεια καύση του δείγματος (αδιαβατικό θερμιδόμετρο τύπου IKA Labortechnik-Calorimeter system). Η θερμιδική ενέργεια των δειγμάτων υπολογίστηκε από το λογισμικό του θερμιδόμετρου, έναντι βενζοϊκού οξέος. Αποτελeσματα και Συζhτηση Tα αποτελέσματα της βασικής στατιστικής ανάλυσης των δεδομένων, καθώς και η συχνότητα κατανομής των τιμών καθεμιάς παραμέτρου (υγρασία, τέφρα, χλωριούχο νάτριο (αλάτι), λίπος, πρωτείνη, ενέργεια και ΟΜΧ) που υπολογίστηκαν για το νωπό αχινό παρουσιάζονται στην εικόνα 1. Οι μέσες τιμές της υγρασίας (77, ±, g/g), της τέφρας (3,5 ±, g/g), του χλωριούχου νατρίου (1, ±, g/g), του λίπους (, ±, g/g) και των πρωτεϊνών (1,1 ± 1, g/g) παρουσίασαν μόνον ασήμαντες διακυμάνσεις μεταξύ των εποχικά συλλεχθέντων δειγμάτων. Επομένως από άποψη χημικής σύστασης ο αχινός χαρακτηρίζεται ως πολύ ισχνό προϊόν (χαμηλή περιεκτικότητα σε ολικό λίπος). H θρεπτική και η διατροφική του αξία οφείλονται κυρίως στην υψηλή περιεκτικότητά του σε ολικές πρωτεΐνες, στην παρουσία πολυακόρεστων λιπαρών οξέων (PUFA) και σε ιχνοστοιχεία όπως ψευδάργυρος, ιώδιο, φώσφορος κ.λ.π. Η ολική μεσόφιλη χλωρίδα μετρήθηκε σε χαμηλά επίπεδα (μεταξύ και,9 log cfu / g) ενώ στο προϊόν δεν ανιχνεύτηκαν εντεροβακτηριοειδή. Η θερμιδική ενέργεια που αποδίδουν
ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας counts 5 5 35 3 5 15 5 FID A, (SNDMIX7.D) i-octane C1: C15: C1: C1:1n7 C1:n3 C1:C1:1 C1:1n7 C1:3n3 C:1n9 C: C:n C:n C:3n C:5n3 3 5 C:n3 C:5n3 C:n3 Εικόνα. Προφίλ των μεθυλεστέρων των λιπαρών οξέων στο νωπό αχινό. min Πίνακας 1. Ποσοστό (%) του οξέος στο σύνολο των ταυτοποιηθέντων οξέων στο νωπό αχινό α/α Oνομασία οξέος κατά IUPAC Ποσοστό (%) 1 Tetradecanoic (1:, Myristic acid), ±, Pentadecanoic (15:, Pentadecylic acid),9 ±, 3 Hexadecanoic (1:, Palmitic acid) 17, ± 1, Hexadecenoic (1:1n-7, Palmitoleic acid) 3, ±,3 5 Octadecanoic (1:, Stearic acid) 3, ±,3 Octadecenoic (1:1, Oleic acid), ±, 7 Octadecenoic (1:1n-7, Vaccenic acid) 3, ±,3 Octadecatrienoic (1:3n-3, Linolenic acid) 1,9 ±, 9 Octadecatetraenoic (1:n-3, Stearidonic acid) 3,5 ± 1, Eicosenoic (:1n-9) 1,5 ±,1 11 Eicosadienoic (:) 5,3 ±, 1 Eicosadienoic (:n-),5 ± 1, 13 Eicosatrienoic (:3n-), ±,1 1 Eicosatetraenoic (:n-, Arachidonic) 9, ± 1,9 15 Eicosatetraenoic (:n-3, ETA) 3,7 ± 1,1 1 Eicosapentaenoic (:5n-3, EPA) 7,3 ± 1,3 17 Docosapentaenoic (:5n-3, DPA),1 ±, 1 Docosaexaenoic (C:n-3, DHA) 1, ±,1 Σύνολο 75,9 g βρώσιμου αχινού προσδιορίστηκε μεταξύ 95, και 113, kcal. Το προφίλ των μεθυλεστέρων των λιπαρών οξέων του νωπού αχινού δείχνεται στο χρωματογράφημα της εικόνας. Ταυτοποιήθηκαν κορυφές που αντιπροσωπεύουν ποσοστό 75,9 % του συνόλου των λιπαρών οξέων. Τα ποσοστά (%) του καθενός οξέος στο σύνολο των ταυτοποιηθέντων οξέων συνοψίζονται στον πίνακα 1. Αξιοσημείωτη θεωρείται η αναλογία των συγκεντρώσεων των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων EPA και DHA που μετρήθηκε σε 7,3 ± 1,3 και 1, ±,1 % αντίστοιχα. Συνεπώς, ο αχινός διαθέτει τα απαραίτητα ποιοτικά χαρακτηριστικά
ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 7 ενός εξαίρετου τροφίμου και μπορεί να καταναλώνεται νωπός ως Delicatessen, αλιευτικό προϊόν. Επιβάλλεται όμως να γίνουν περαιτέρω πειράματα εκτίμησης της διάρκειας ζωής του (self life) με σκοπό την ασφαλή διακίνησή του στην αγορά των τροφίμων. Επίσης, επειδή ο αχινός μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εξαίρετη πρώτη ύλη για την παραγωγή μεταποιημένων προϊόντων (π.χ. μαρινάτα) θα προταθούν συνταγές για τελικά προϊόντα που να μπορούν να διακινηθούν στην Ευρωπαϊκή αγορά τροφίμων. ΒιβλιογραφΙα AOAC 1975. Official Methods of Analysis, 1 th ed. (S. Williams, Ed.). Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC. Commission of European Communities (CEC), 1979. Oven drying method SQ 1. METCALFE, L. D., SCHMITZ, A. A. and PEL- KA, J. R. 19. Preparation of fatty acid esters from lipids for gas chromatographic analysis. Analytical Chemistry 3, 51-51. ΣΤΑΜΑΤΗΣ Ν., ΒΑΦΕΙΔΗΣ Δ. και ΧΙΝΤΗ- ΡΟΓΛΟΥ, Χ.. Βελτίωση της ποιότητας του σπινιάλου και παραγωγή μεταποιημένων προϊόντων από τον αχινό. Τριμηνιαία έκδοση του Εθνικού Ιδρύματος Αγροτικής Έρευνας 15, 19-1.