Глава 1 ГИДРОБИОНТЫ -МНОГОКОМПОНЕНТНАЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНАЯ, БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ СИСТЕМА

Морфологические характеристики гидробионтов характеризу- ются формой и геометрическими размерами (рис. 1.1... 1.5).

Рис. 1.1 Основные формы тела рыбы:

А, б, в – плоская (Леш, камбала, скат): г – торпедообразная (лосось): д – стреловидная (сарган) е – змеевидная (угорь)

Рис. 1.2. Ракообразные:

а - промысловый камчатский краб: 1 - головогрудь; 2- ходильные конечности; 3 и 4- соот- ветственно левая и правая клешни; б- креветка: У -абдомен; 2- головогрудь; в - широколапый или благородный рак

a -мидии: / -Дункера; 2-черноморс- кая; б - тихоокеанский кальмар: 1 - хво- стовой плавник-стабилизатор; 2 - ман- тия; 3- воронка; 4- глаз; 5-голова; 6 -ловчее щупальце; 7-ротовое отвер- стие; 8- щупальца

Рис. 1.4. Иглокожие:

Трепанг; б - кукумария; в - морской еж

Рис. 1.5. Морские растения:

а - зостера; б - ламинария, или морская капуста: 1 - розочка; 2 - черешок; 3- основание; 4- слое- вище; 5- средняя утолщенная часть; 6 - верхушка; в - анфельция

При создании рыборазделочных и сортировочных машин наряду с общей длиной и массой рыбы необходимо знать соотношение размеров отдельных ее частей - головы, тушки, хвостового плавни- ка, а также высоту и толщину. Длину рыбы измеряют по прямой от крайней точки начала рыла до: а) средних лучей хвостового плавни- ка (конца чешуйчатого покрова) - технологическая, или промыс- ловая длина; б) развилки хвоста - длина по Смиту; в) конца лучей хвостового плавника - полная (абсолютная) длина. Технологичес- кая длина рыбы определяется ГОСТом «Рыба всех видов обработ- ки. Длина и масса» и используется в промышленной и торговой практике, длина по Смиту - для биологических исследований. Длину обезглавленной рыбы измеряют также по прямой от края го-ловного среза на уровне позвоночника до основания средних лучей хвостового плавника, длину тушки - до края среза хвостового плавника.

Кроме линейных размеров большое практическое значение имеет удельная площадь поверхности рыбы - отношение площа- ди поверхности рыбы к ее объему или массе (выражается соответ- ственно в м 2 /м 3 или м 2 /кг). Чем больше удельная площадь поверх-ности рыбы, тем быстрее она нагревается, охлаждается, заморажи- вается, просаливается. Удельная площадь поверхности зависит от формы тела рыбы: чем меньше отношение толщины тела рыбы к ее длине, тем больше удельная площадь поверхности. Морфологи- ческие характеристики нерыбных объектов также учитывают при создании соответствующего оборудования.

При проектировании машин большое значение имеет геомет- рическое подобие обрабатываемого сырья. Рыбы одного вида, имеющие разные промысловые размеры, подобны; существуют линейные и другие зависимости между: массой рыбы, площадью поверхности тела и т. д. Для большинства рыб линейные зависи- мости в общем виде имеют вид:

где L - биологическая длина; l 1 l 2 , l цг - размеры от начала рыла до характерных точек на теле рыбы (до начала средних лучей хвостового плавника, до середины прямой линии, соединяющей концы крайних лучей хвостового плавника, центра головы и т. п.); b , h - соответственно толщина и высота тела рыбы.

Например, длина головы минтая / r = 0,19 L +13, наибольшая толщина тела сайры b =0,775 L -3; высота тела сайры h =0,1287 L + 0,1.

Плотность (р, кг/м 3 ), характеризует отношение массы объекта к его объему. Для живой или уснувшей рыбы с неопавшим плава-тельным пузырем р = 1000 кг/м 3 , что позволяет ее транспортиро-вать в потоке воды по гидрожелобам. Для разделанной рыбы раз- ных видов р = 1050... 1080 кг/м 3 , кожи р = 1070... 1120 кг/м 3 , чешуи p = 1300.. .1500 кг/м 3 .

Объемная, или насыпная, масса представляет собой массу рыбы, вмещающуюся в единицу объема. Эта величина необходима при расчетах оборудования для охлаждения, размораживания, посола, транспортных средств, тары для упаковывания, определении про- изводственных площадей цехов приема и аккумулирования сырья. Насыпная масса живой рыбы равна 710...810кг/м 3 , уснувшей 690...790КГ/М 3 , мороженой 440...480кг/м 3 .

Центр тяжести находится в передней части тела рыбы, ближе к голове и при свободном падении и скольжении она перемещает- ся по наклонной плоскости головой вперед. Это свойство учиты- вают при проектировании ориентирующих устройств рыборазде- лочного оборудования.

Углом естественного откоса называют угол наклона поверхно- сти конуса, образованного насыпанной на горизонтальную пло- щадку рыбы.

Угол скольжения представляет собой угол наклона плоскости, при котором положенная на нее рыба начинает скользить вниз под действием силы тяжести, преодолевая силу трения о плоскость. Угол скольжения для рыбы составляет 25...50° и зависит от ее вида, размера, физического состояния, а также вида материала плоскости, чистоты его обработки и состояния поверхности (смо-ченная водой, тузлуком или сухая).

Коэффициент трения равен тангенсу угла скольжения.

Знание этих величин необходимо при конструировании ориен- тирующих устройств сортировочных, разделочных машин и меха- низмов перемещения и обработки рыбы.

Теплофизические характеристики отражают способность гидро- бионтов передавать, поглощать или выделять теплоту, а также пре-образовывать энергию полей теплового излучения и электромаг- нитных колебаний высокой частоты. К основным величинам, ко-личественно выражающим тешюфизические характеристики, относятся: коэффициент теплопроводности [А, Вт/(м К)], численно равный плотности теплового потока в рассматриваемом направле- нии (при разности температуры в направлении потока 1К), отне- сенной к 1 м и зависящей от химического состава; для охлажденной рыбы А, = 0,5 Вт/(м К); удельная теплоемкость (с, Дж/кг К), чис- ленно равная количеству теплоты, затрачиваемой на изменение температуры 1 кг тела на 1 К (для рыбы с = 2763...3700 Дж/кг К) и зависящая от ее химического состава; коэффициент теплового рас- ширения (Р, К" 1 ), численно равный относительному изменению объема продукта или его линейного размера при изменении темпе- ратуры на 1К.

К производным от основных теплофизических характеристик относятся: коэффициент температуропроводности (а, м 2 /с), выра- жающий тепловую инерционность продукта; удельная энтальпия (/, Дж/кг), численно равная количеству теплоты, необходимой для нагревания 1 кг продукта до температуры Т.

Теплофизические характеристики являются основными пара- метрами, необходимыми для расчетов процессов массо-теплообмена при разработке соответствующего оборудования.

Реологические свойства классифицируют по характеру прило- жения к продукту внешних усилий и вызываемым ими деформа- циям. Эти свойства подразделяют на: сдвиговые - проявляются при воздействии на продукт сдвиговых и касательных усилий; компрессионные - проявляются при воздействии нормальных напряжений в замкнутой форме, между двумя пластинами или ка- ком-либо другом способе растяжения-сжатия образца продукта и поверхностные - характеризуют поведение поверхности продукта на границе раздела с другим твердым материалом при воздействии нормальных (адгезия или липкость) и касательных (внешнее тре- ние) напряжений.

Режимные параметры различных процессов (механических, тепловых, диффузионных) в значительной степени определяются реологическими свойствами обрабатываемого сырья. Учет этих свойств позволяет разрабатывать объективные методы определе- ния готовности и контроля качества на различных стадиях техно-логического процесса и научно обоснованные режимы обработки сырья и продуктов. На всестороннем учете свойств сырья и про- дуктов, позволяющем установить обратную связь для управления процессом, основывается работа поточных линий.

Важным физическим свойством гидробионтов, характеризую- щим их как сложную биологическую систему, является их лабиль- ность по отношению к различным воздействиям (тепловым, мик- робиологическим, ферментативным и др.).

Лабильность (от латинского слова labilis , неустойчивый, измен- чивый) - это функциональная физиологическая подвижность, ха- рактеризующая скорость протекания элементарных циклов воз- буждения в нервной, мышечной или иной возбудимой ткани биологического тела. Мерой лабильности служит наибольшее чис- ло импульсов (число электрических колебаний и др.), которое мо- жет воспроизвести за 1 с данная ткань при сохранении числового соответствия с максимальным ритмом раздражений. Наибольшей лабильностью обладает нервное волокно.

Лабильность к тепловому воздействию (термолабильность) - это способность гидробионтов необратимо изменять свои свойства в результате теплового воздействия. Тепловым называют такое воз- действие на биологическое тело, при котором оно находится в на- гретом (охлажденном) состоянии определенный промежуток вре- мени. В течение этого промежутка происходят необратимые пре-вращения его компонентов и изменения связанных с ним свойств. Тепловое воздействие характеризуется температурой и продолжи- тельностью ее действия.

Изменения свойств при тепловом воздействии происходят в ре- зультате физико-химических и химических превращений со скоро стью, зависящей от температуры нагрева (охлаждения) выше некото- рого критического значения. Биологическое тело может проявлять различную термолабильность в отношении разных своих свойств. Показателем термолабильности в отношении рассматриваемого свойства является максимальная температура (/ тах ), при которой ма- териал неопределенно долго сохраняет стабильным данное свойство.

Микробиологическая лабильность - это способность гидробион тов необратимо изменять свои свойства в результате микробиоло- гического воздействия. Под микробиологическим воздействием понимают влияние микроорганизмов на биологическое тело в те- чение определенного промежутка времени, за который происхо- дят необратимые превращения его частей, компонентов и измене- ния свойств. Кроме этого, от жизнедеятельности микроорганиз- мов зависят физическое состояние, органолепгические свойства гидробионтов и способы их технологической переработки. Други- ми словами, лабильность к микробиологическому воздействию определяется способностью биологического тела служить пита- тельной средой для микроорганизмов.

Микробиологическое воздействие характеризуется видом, чис- ленностью микроорганизмов на 1 см 2 поверхности или в 1 млг массы гидробионтов, оптимальной температурой развития и продолжи- тельностью их жизни, кислотностью среды и др. На 1 см 2 кожи толь-ко что выловленной тралом рыбы приходится от 10 2 до 10 6 бактерий. Мышцы и внутренние органы здоровой рыбы обычно стерильны. Пищеварительный тракт жирующей рыбы сильно заражен - в 1 см 3 содержимого желудка и кишечника содержится до 10 7 бактерий, в том числе Clostridium и другие спорообразующие микроорганизмы.

Ферментативная лабильность - это способность гидробионтов необратимо изменять свои свойства в результате ферментативного воздействия. Под ферментативным воздействием понимают влия- ние ферментов на биохимические процессы в биологическом теле в течение определенного промежутка времени, за который проис- ходят необратимые превращения его частей, компонентов и изме- нения связанных с ним свойств.

Влияние ферментов выражается в катализирующем действии на непрерывные биохимические процессы, протекающие в живой клетке. Ферментативное воздействие характеризуется видом, ак- тивностью, специфичностью и избирательностью действия фер- ментов. Биохимическая активность большинства ферментов зави- сит от значений температуры, рН среды и др.

^

1.2. ОБЩИЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГИДРОБИОНТОВ

Элементарный химический состав тканей гидробионтов обра- зован комплексом элементов, среди которых углерод, кислород, водород и азот, являющиеся основными биогенными элементами, т. е. элементами, без которых невозможна жизнь. Количественное содержание этих элементов в сухой субстанции тканей гидроби- онтов довольно постоянно. Кроме основных биогенных элемен- тов в сухой субстанции тканей гидробионтов содержится большое количество макро-, микро- и ультра-микроэлементов, которые также имеют важнейшее значение для обеспечения нормального развития и протекания жизненных биохимических процессов.

Элементы, входящие в состав живого вещества в различных со- четаниях и соотношениях, образуют химические соединения, ко-торые образуют молекулярный химический состав тканей гидро- бионтов. Молекулярный состав веществ характеризуется содержа-нием воды, органических белковых и жировых веществ, углеводов и минеральных веществ. Молекулярный состав тканей гидробион- тов непостоянен и зависит от биохимических особенностей видов и биологической специфики отдельных тканей.

Молекулярный состав веществ качественно различен, посколь- ку в состав каждой молекулярной группы входит большое число индивидуальных соединений. Например, азотистые вещества под-разделяются на две большие группы - белковые и небелковые; каждая из этих групп в свою очередь объединяет большое количе- ство индивидуальных молекулярных соединений. Так же дробно подразделяются жировые вещества, углеводы.

Главную роль среди молекулярных соединений играют белко- вые вещества. Существует многочисленная группа сложных высо- комолекулярных соединений, которые обладают специфическим действием. К таким биологически активным веществам относятся ферменты, гормоны и витамины.

В настоящее время рациональная обработка гидробионтов (выбор процессов и оборудования) определяется в основном их химическим составом. В зависимости от массовой доли белка и жира рыб разделяют на следующие группы: с массовой долей бел- ка 10 % - низкобелковые, 11...15 % - среднебелковые, 16...20 % - белковые, свыше 20 % - высокобелковые; с массовой долей жира 2 % - тощие или маложирные, 2...8 % - среднежирные, 8...15 % - жирные и более 15 % - высокожирные. Отношение массовой доли белка к массовой доли воды и жира в рыбе характеризуется белково-водно-жировым коэффициентом (БВЖК), а отношение массовой доли белка к массовой доли воды - белково-водным коэффициентом (БВК). На основе этих коэффициентов И. П. Леванидовым предложена схема направле-ния рыбы на переработку (рис. 1.6).

Различные условия обитания морских и пресноводных рыб обусловливают специфику биохимического состава и свойств как организма в целом, так и отдельных органов и частей тела. Суще ственное влияние на химический состав отдельных видов рыб ока- зывают такие биологические факторы как возраст, пол, стадия развития половых желез, характер и интенсивность питания, ре-гиональные условия обитания и др. Биохимическая неоднородность гидробионтов усиливается и тем, что во время их доставки с мест лова на перерабатывающие предприятия, при хранении перед обработкой и в процессе пре- вращения сырья в различные виды продукции в тканях возникают и развиваются различные биохимические и ферментативные про-цессы, которые вызывают подчас глубокие изменения природных свойств и химического состава сырья, а это в свою очередь оказы- вает существенное влияние на режимные параметры и результаты процессов переработки, конструктивные особенности оборудова-ния, а также на свойства, химический состав и безопасность гото-вой продукции.

Каждая группа сырья обладает не только отчетливо выражен- ными биологическими особенностями, но и биохимической фер- ментативной спецификой. Существенные биохимические разли- чия существуют и между отдельными биологическими видами в каждой группе сырья, причем биохимическая характеристика вида может значительно варьировать, так как зависит от многих при- чин биотического характера.

^

1.3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРЫ ГИДРОБИОНТОВ

Мясо гидробионтов представляет собой сложное сочетание различных тканей, образующих коллоидную систему, необычайно гетерогенную по химическому составу и степени дисперсности со- ставляющих компонентов (табл. 1.1). Молекулярный состав мяса гидробионтов непостоянен, причем наиболее существенно изме- няется в тканях массовая доля воды и липидов.

Различают сырье и продукты с клеточной (рыба, солено-копче-ные, вяленые, сушеные изделия и т. п.) и неклеточной структурой. Последние могут быть в жидком (бульон, жир), пластично-вязком (сырое измельченное рыбное сырье, фарши и другие высококон-центрированные суспензии) и твердом (жир при низких темпера- турах) состояниях. Текучие системы подразделяют на бесструктур- ные (истинно вязкие -вода, жир при температуре 338...343 К) и

структурированные, у которых в той или иной степени наблюда- ется аномалия вязкости. Наличие и вид структуры определяют ос- тальные свойства материала.

1.1. Химический состав мяса гидробионтов

Вода 52...94 42

Липиды 0,1- -.32,0 31

Азотистые вещества 5,8...27,2 21

Минеральные вещества 1,5...3,5 2

Кизеветтер И. В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищевая промышленность, 1973.-424с.

В зависимости от типа и энергии возникающих в продукте свя-зей акад. П. А. Ребиндер подразделяет существующие структуры пищевых продуктов на коагуляционные, конденсационные и кри- сталлизационные, а также встречаются и комбинированные структуры.

Коагуляционные структуры образуются путем сцепления частиц через тончайшие остаточные прослойки свободной или адсорбци- онно связанной с ними дисперсной среды. Толщина прослойки соответствует минимуму свободной энергии системы. Сцепление осуществляется ван-дер-ваальсовыми силами, которые способ- ствуют протеканию самопроизвольных процессов приближения :< более устойчивому термодинамическому состоянию: тиксот-ропному упрочнению, самоуплотнению - синерезису. Толщину прослоек характеризует в известной степени содержание диспер- ;ионной среды. При увеличении содержания воды система из твердообразной переходит в жидкообразную. В связи с этим тех- нологические характеристики продукта определяются степенью его дисперсности, при которой наблюдается наибольшая влаго связывающая способность.

Конденсационные структуры обладают наибольшей прочностью ри данной степени заполнения объема, но после разрушения, также как и кристаллизационные, не восстанавливаются и явля-ется скорее хрупкими, чем пластичными. Они образуются из коаг уляционных структур при полном удалении жидкой фазы и срастании частиц. В процессе образования их прочность постепенно увеличивается, оставаясь затем постоянной.

Кристаллизационные структуры образуются из расплава при повышении , из раствора при повышении концентрации или охлаж- дении путем срастания частиц или молекул при активном химическом взаимодействии. Они характеризуются наличием про странственной кристаллической решетки, прочность которой за- висит от формы кристаллов. Вначале образуется наименее проч- ная и наименее термодинамически устойчивая кристаллическая форма, с течением времени переходящая в более прочную и тер- модинамически устойчивую форму.

Измельченное рыбное сырье имеет структуру коагуляционного типа, которая характеризуется относительно слабыми силами сцеп- ления между частицами или белковыми молекулами (прерывная дисперсная фаза) через тончайшие водные прослойки в местах контакта (непрерывная фаза). Прерывная дисперсная фаза в из- мельченном сырье представлена белковыми частицами и агрегата- ми, частицами жира, мельчайшими обрывками мышечной и жи- ровой ткани, непрерывная фаза - водным раствором некоторых мышечных белков, других органических соединений и электроли- тов. Белки, растворенные в непрерывной фазе, придают измель- ченному сырью пластичность и липкость. При образовании коагу ляционных структур в рыбных продуктах значительную роль игра- ют поверхностно-активные вещества и растворенные в воде белки, которые выступают в качестве эмульгаторов и стабилизато- ров образуемых систем.

Вид структуры сырья обусловливает качественные показатели готового продукта, определяет его поведение в процессах техноло-гической переработки и влияет на количественные характеристи-ки (коэффициенты переноса), режимные параметры процессов и конструктивные особенности рабочих органов оборудования.

Основной компонент в составе гидробионтов и приготовлен-ных на их основе продуктов - вода. Содержание и состояние вла-ги в продукте определяют в значительной степени его органолептические, структурно-механические свойства, а также безопас-ность при употреблении. Для оценки состояния воды как растворителя в мясе рыбы, степени связывания молекул воды мо-лекулами растворенного вещества, а также показателя доступнос-ти воды для бактерий используют показатель активности воды # w , который определяют как отношение парциального давления водя-ного пара над поверхностью продукта р к максимально возможно-му его давлению - «насыщенному» /? 0 при той же температуре

Для дистиллированной воды a w - 1, для абсолютно обезвожен- ного продукта - a w = 0.

В гигроскопической области уменьшение свободной энергии, или энергии связи влаги Д/\ равно химическому потенциалу

где R - универсальная газовая постоянная: Т- температура, К.

при снижении активности воды энергия связи влаги с матери- ном увеличивается, поэтому микроорганизмам становится

сложн ее использовать ее для своих биологических целей. Для каждого вида микроорганизмов существуют максимальные, минимальные

оптимальные уровни значения a w . Минимальные значения a w л: я некоторых бактерий приведены ниже.
Микроорганизм a w

Pseudomonas tumefaciens 0,96

В . mesentericus 0,955

В . vulgare 0,96...0,94

В . coli 0,96...0,935

В . subtilis 0,95

В . prodigiosum 0,945

В . aerogenes 0,945

Micobacte rium siliacum 0,94

Sarcina species 0,93...0,915

Micrococcus roseus 0,905

Активность воды, содержащейся в тканях свежей рыбы, превы- шает 0,98, что способствует активному развитию бактерий и пле- сени. Уменьшая массовую долю воды в мясе до уровня, при кото- ром ^снижается примерно до 0,7, можно практически полностью остановить гнилостные и ферментативные микробиологические процессы. При низких значениях я^ только небольшое число мик- роорганизмов остается жизнеспособным. Предельное значение массовой доли воды в мясе рыбы при этом составляет 12...14 %.

Кроме этого, активность воды и форма ее связи с продуктом определяют его технологические показатели и физические свой- ства, обусловливают интенсивность протекания процессов обмена веществ и массо-теплопереноса, а также характеризуют способ- ность пищевых продуктов храниться без порчи.

По классификации акад. П. А. Ребиндера различают химичес- кую, физико-химическую и физико-механическую формы связи влаги с материалом. Химическая связь обусловлена ионными или молекулярными взаимодействиями в точных количественных со- отношениях. Влагу удаляют из продукта путем химических реак- ций или прокаливанием.

К физико-химической относятся адсорбционная, осмотическая связи и иммобилизация жидкости. Физико-химическая влага обусловлена адсорбцией влаги в гидратных оболочках или осмо-тическим удерживанием в клетках в нестрого определенных соот ношениях. Такую влагу удаляют выпариванием, десорбцией (ад-сорбционная) или за счет разности концентраций (осмотическая). Адсорбционная влага может иметь иные, чем вода, свойства и способствовать диспергированию частиц и пластификации систе- мы. Она присуща структурам коагуляционного типа. Осмотичес- кая влага вызывает набухание тела и свойственна нативным и дис- персным клеточным структурам.

Физико-механическая связь характерна для жидкости макро- и микрокапилляров, жидкости смачивания и пор. Влагу удаляют из продукта выпариванием, прессованием, центрифугированием и т.п. Основная масса воды находится в свободном состоянии и ее свойства не изменяются. При увеличении количества влаги ее из-быток теряет связь с продуктом и самопроизвольно отделяется от него (отстаивание, расслаивание и др.).

В зависимости от доминирующей формы связи влаги продукты разделяют на коллоидные (физико-химически связанная влага - золи и гели, куски рыбы, рыбное филе и пр.), капиллярно-порис- тые (физико-механически связанная влага) и коллоидные капил- лярно-пористые. К последним также относятся измельченное рыбное сырье, фарш и др.

Согласно общей теории переноса акад. А. В. Лыкова влажные материалы представляют собой капиллярно-пористые коллоид- ные тела и принадлежат к классу связно-дисперсных систем, в ко-торых частицы дисперсной фазы образуют более или менее жест- кие пространственные структуры-сетки или каркасы.

С позиций описания процессов переноса массы вещества и теплоты мышечную ткань гидробионтов рассматривают как влажное коллоидное капиллярно-пористое тело. Основу этой структуры составляют кровеносная и лимфатическая системы. Туловищные мышцы вместе с прилегающей к ним рыхлой со- единительной тканью составляют в основном так называемое мясо рыбы.

Клеточная и волокнистая формы структуры придают сырью специфические структурно-механические, теплофизические и диффузионные свойства. Различные свойства тканей гидроби- онтов благодаря особенностям их естественной волокнистой и клеточной структуры в разных направлениях проявляются в неодинаковой степени. В некоторых случаях с разрушением клеточной структуры эффективность процессов переработки повышается.

Наличие в клеточных перегородках жировых включений огра- ничивает процессы переноса теплоты при незначительных повы-шениях температуры, так как подводимая энергия может погло- щаться при плавлении жировых включений. Последнее оказывает влияние на характер распространения теплоты в продуктах.

В процессе переработки (разделка, измельчение, перемешива- ние, нагрев, охлаждение, замораживание, вяление, сушка и т. п.)

температура, влажность, степень дисперсности, кислотность, хи- мический состав гидробионтов изменяются, что весьма суще- ственно влияет на их структуру и может приводить к образованию вторичной структуры, значительно отличающейся от первичной (например, измельченное сырье, фарш, агаровый студень и др.).

При производстве пищевой продукции в сырье добавляют раз- личные компоненты, которые определенным образом влияют на структуру продукта. Кроме этого, в порах находится газовая (воз- дух), паро-газовая и жидкостная фазы, связанные с тканями сы- рья. Свойства объектов переносить вещество и проводить теплоту определяются коэффициентами переноса. Количественные значе- ния этих коэффициентов являются функцией состава, структуры и интегрально отражают свойства гидробионтов и приготовлен- ных на их основе продуктов.

Гидробионты и приготовленные из них продукты сложны по химическому составу и обладают комплексом различных свойств, которые составляют в совокупности качество готового изделия и лолжны быть учтены при расчете технологических процессов и аппаратов и их совершенствовании. Наиболее полное представле- ние о существенных аспектах качества продукта дает группа физи- ческих свойств, которая выявляет их зависимость от биологичес- кого и химического состава и структуры продукта. При этом ха- рактеристики сырья предопределяют основные показатели готовых продуктов.
Таким образом, комплекс постоянно изменяющихся, взаимо- ; вязанных и характеризующих структуру гидробионтов функци- онально-технологических свойств позволяет определить их как .ложную многокомпонентную, полифункциональную и биоло- гически активную систему. Изучение, совершенствование извес-тных и разработка новых процессов и оборудования для перера- г отки гидробионтов должны осуществляться во взаимосвязи объект обработки - процесс - оборудование», причем основ- -:ой составляющей этой взаимосвязи является объект обработ- »л - гидробионты.

^

Контрольные вопросы и задания

Нерыбные гидробионты.

В водах Мирового океана сосредоточены колоссальные богатства животного и растительного ми­ра. Однако из 500 000 его обитателей достаточно хорошо изучено всего 6-7 %. Нерыбные морепро­дукты обладают ценными пищевыми и лечебными свойствами. При сравнительно невысокой кало­рийности они содержат ряд биологически активных веществ (витамины, ферменты, минеральные вещества, особенно микроэлементы) в значительных количествах, иногда в 30-40 и даже в 70 раз больше, чем в продуктах из мяса наземных животных.

В общем объеме мировой добычи всех водных пищевых объектов нерыбные морепродукты со­ставляют 10-15 %. Если исключить морск)ло растительность (водоросли, морские травы), то по ве­личине вылова наибольшее значение имеют моллюски - около 65 % от объема нерыбных морепро­дуктов, ракообразные - 33 %.

МОРСКИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИЕ.

Киты - пищевое значение имеет мясо усатых китов. Основной интерес представляет под­кожное сало, используемое для технических целей (в среднем от одного кита м. получить 6 тонн сала). Спинное филейное мясо используется для производства консервов типа тушенки, ^_^ «Полярных колбасок». В 1982 году был объявлен мораторий на добычу китов, а в 1987 году пелагический промысел - повсеместно во всех районах Мирового океана был прекращен.

Тюлени и моржи - мясо и жир содержат повышенное содержание триметиламина (резкий рыбный запах), поэтому используются только для кормовых целей. В 1956 году государст­венный промысел моржа был запрещен в СССР полностью - вид находился на грани полно­го исчезновения. Право охотиться на моржа осталось только у местного населения Чукотки.

МОРСКИЕ РАСТЕНИЯ представлены морскими травами и водорослями.

Морские травы - наибольшее значение филоспандикс и зостеры.

Из водорослей широкое применение находит ламинария (морская капуста), фукус. Водо­росль состоит из слоевища, переходящего в стволик, заканчивающийся органами прикрепле­ния - ризоидами. Весь запас полезных веществ сосредоточен в слоевищах, которые достига­ют зрелости через 2-3 года.

Из них получают продукцию мороженую, солено-мороженую, сушеную, кулинарию, кон­сервы и пищевые добавки лечебно-профилактического и технологического назначения. Су-шеные ламинария, спирулина, полученные из этих водорослей препараты и мороженые водо­росли, смешанные с солью, используются в качестве лечебно-профилактических и биологиче­ски активных добавок. Разработаны рецептуры хлеба, макаронных изделий, кондитерской про­дукции с добавками спирулины и ламинарии. Из ламинарии японской и ламинарии саха­линской вырабатывают джемы и пастилу, обладающие лечебно-проф|Илактическими свой­ствами.

На основе красных водорослей (багрянки) и бурых водорослей вырабатывают технологи­чески необходимые добавки: агар, агароид, альгинаты и альгиновую кислоту, каррагинан и его соли, которые используются в качестве стабилизаторов, загустителей, желирующих аген­тов.

БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ

Ракообразные. Их тело покрыто хитиновым панцирем. Тело состоит из голово1руди и абдомена. Основной съедобной частью у всех ракообразных является шейка. У крабов, ома­ров и раков высоко ценятся клешни. У крупных крабов используют в пищу мясо всех конеч­ностей. Выход съедобных частей составляет 25-40%. Мясо очень вкусное, обладает высокой пищевой и диетической ценностью.

в промысле ракообразных по ценности вырабатываемой пищевой продукции особое ме­сто занимают крабы. Крабы - короткохвостые раки, имеют маленькую голову, стебельчатые глаза, широкую головогрудь, четыре пары ходильных ног (первая пара снабжена клешнями) и брюшко (абдомен). Основной район промысла крабов в России - западное побережье Кам­чатки. Наибольшее значение в крабовом промысле в нашей стране имеют камчатский краб (добывается в водах Тихого океана от Аляски до Японского моря) и синий краб (в водах от Берингова пролива до залива Петра Великого). Красный, зеленый, каменный и другие крабы имеют меньшее промысловое значение.

Размеры зависят от вида, возраста и пола; самцы крупнее самок. В переработку идут толь­ко крабы-самцы размером 13 см и более. Менее 13 см и крабы-самки промысловыми не счи­таются и при лове выпускаются обратно в море. Масса крабов-самцов, поступающих в пе­реработку 0,8-5 кг. В период линьки мясо крабов в пищу не используют.

Для пищевых целей используется мясо конечностей и частично брюшко краба. Выход съедобного мяса краба-самца в зависимости от массы, составляет 17-30 %. Мясо крабов бо­гато белками и минеральными веществами (йодом, медью, кобальтом и др.). Используют для ->^ приготовления консервов и в варено-сушеном виде.

Панцирь свежего краба блестящий, мясо светлое, упругое. Признаками ухудшения каче­ства являются сухой или со слизью панцирь, появление неприятного запаха в головогруди, потемнение, пожелтение или ослизнение мяса. Сырое мясо крабов студнеобразное, полупро­зрачное, серо-синего цвета, после варки оно становится плотным, упругим. Добывание кра­бов с мягким панцирем (в период линьки) не разрешается, т.к. получается продукт низкого качества.

Кроме целых крабов в торговлю поступает крабовые ножки и крабовое мясо. Ножки должны иметь неповрежденный плотный панцирь красного цвета; мясо белого цвета, волок­нистое, на открытых частях допускается поверхностное пожелтение; после размораживания мясо должно легко извлекаться из члеников конечностей, вкус и запах - присущие крабовому мясу, приятные без посторонних привкусов и запахов.

Варено-мороженое мясо крабов делится на высший и 1-й сорта. Мясо должно быть свежим, без признаков порчи, посторонних привкусов и запахов, потемнения или пожелтения, конси­стенция после оттаивания - плотная и сочная.

Варено-мороженое мясо крабов и крабовые ножки хранят при температуре -18 °С не более Змее, априО...-2°С-до2сут. 1

Крабовые консервы готовят из вареного мяса крабов. Мясо освобождают от панцирных оболочек, рассортировывают и раскладывают в банки. Крабовые консервы по качеству делят на высший и I сорта. К высшему сорту относят консервы из целого мяса, в консервах I сорта допускаются также и мелкое мясо, обрезки.

Креветки в мировом промысле ракообразных составляют более половины объема. Наи­большее промышленное значение имеют гребенчатая глубоководная креветка, травяной шримс, тигровая креветка.

Съедобное мясо креветок заключено в шейке. Выход съедобной части составляет 30-40 % от массы креветок. В мясе креветки содержится белка - 19 %, жира - 1 %, углеводов - 1,4 %, золы - 1,3 %, воды - 77 %. Особенностью аминокислотного состава белков мяса креветки яв­ляется высокое содержание незаменимых аминокислот - 36,5 % по отношению к массе всего белка (для сравнения: в белке куриного яйца это соотношение - 31,5 %, в говядине - 29,6 %, в мясе краба - 34,3 %) . Мясо креветок - нежное, вкусное, оно богато не только белками, со-

лями меди, йода, витаминами группы В, но также солями кальция, фосфора, серы и витами­нами А, D.

Классификация : * в зависимости от вида обработки - сырые, сыромороженые, бланширо­ванные мороженые и варено-мороженые;

*по видам разделки - неразделанные креветки, шейки в панцире (удалена головогрудь, остатки

внутренностей зачищены), ОЧИЩеННЫе С СОХранеНИСМ ХВОСТОВОГО ПЛаВНИКа (удалена головогрудь, остатки внутренностей, панцирь, за исключением панциря прихвостового сегмента и хвостового плавника) И ОЧИЩСННЫС, Т. С. ШеЙ-

ки без панциря и хвостового плавника.

^Мороженые креветки могут быть изготовлены в глазированном и неглазированном виде.

Согласно ГОСТ Р 51496-99 по внешнему виду креветки должны быть чистые, без по­вреждения панциря, одной размерной группы и одного рода. Цвет свойственный данному виду креветок. Допускается не более чем 25 % выборки мороженых креветок с несвойст­венным цветом (почернение, позеленение или пожелтение более 10 % поверхности отдель­ной креветки); у сырых креветок незначительное потемнение головогрудей, исчезающее по­сле варки. Консистенция мяса после размораживания сыромороженых и бланшированных ~\, мороженых креветок должна быть упругая, может быть слегка ослабевшая, варено-мороженых - сочная плотная, допускается слегка суховатая. Вкус и запах без порочащих признаков. Порядок укладывания: насыпью или рядами спинками вверх. Наличие посторон­них примесей не допускается. Допускается глубокое обезвоживание не более 10 % от массы креветок или площади поверхности блока. (Под глубоким обезвоживанием понимается потеря тканевого сока, признаком которой является наличие на поверхности креветок белых и желтых пятен, проникших в толщу мяса.) Креветки мороженые на сорта не подразделяются.

Дефекты : креветки сыромороженые с ослабевшим мясом после варки, с посторонним привкусом и запахами, не присущими свежему мясу. У варено-мороженых креветок сухое мясо после оттаивания, цвет мяса потемневший или пожелтевший.

Криль (с голл. малыш, крошка) - это красноватый рачок, близкий по величине и строению тела к мелким креветкам. Длина тела криля от 2,5 до 6,5 см. Криль содержит 15 % белка, 3,5 % жира, 0,5 % углеводов, 3 % минеральных веществ, много провитамина А и активных фер--s^ ментов. Сразу после вылова криля протеолитические ферменты вызывают гидролиз белков, что приводит к изменению окраски, вкуса, запаха. Для сохранения качества криля и продук­тов из него важно организовать правильное хранение и быструю реализацию.

Из свежего криля, хранившегося не более 4 ч после вылова, вырабатывают в варено-мороженом виде белковую массу Океан в форме брикетов. Качество её регламентируется ГОСТ 24645-81. Блоки белковой пасты выпускают в глазированном виде. Глазурь должна иметь вид ледяной корочки, равномерно покрывающей поверхности блока, массой не менее 4 % при выпуске белковой пасты с рыбообрабатывающих судов. Допускается вместо глази­рования блоки массой от 3 до 12 кг упаковывать в мешки-вкладыши из пленочных материа­лов с последующей запайкой. Белковую пасту, замороженную в мелкой потребительской упаковке, а также приготовленную способом распиловки крупных блоков на брикеты массой до 0,25 кг, не глазируют.

Требования к качеству: блоки и брикеты должны быть целые, плотные. Поверхность ров-пая, допускается шероховатая. Цвет (после размораживания) от светлб-рЬзового до оран­жево-красного, без коричневых оттенков. Консистенция (после размораживания) кру­питчатая или творогообразная. Вкус и запах приятные, без посторонних запахов и привку­сов, без признаков окислившегося жира.

При снижении качества паста приобретает резко выраженный селедочный запах, а на бо­лее глубоких стадиях порчи - устойчивый аммиачный запах.

Массовая доля воды не более 72 %, допускается не более 76 % в пасте, направляемой для промышленной переработки на предприятиях (на консервы, пресервы, кулинарию, сыры и другие изделия), кроме предприятий торговли.

Срок хранения белковой пасты на производственных и распределительных холо­дильниках при температуре не выше -18 °С - не более 12 мес. со щт замораживания. На предприятиях мясной и молочной промышленности допускается хранение пасты при тем­пературе от -3 до -5 °С - до 10 сут. Реализацию белковой пасты в розничной торговой сети и сети обшественного питания проводят в соответствии с условиями, сроками хранения и реа­лизации особо скоропортящихся продуктов: при температуре от -1 до -3 °С в течение 72 ч; при температуре от - 3 до -5 °С в течение 10 сут. Повторное замораживание пасты «Океан» не допускается.

Однако основная масса добываемого криля используется в производстве крилевой муки как корма в животноводстве. /-"л Омары (лобстеры) и лангусты - это крупные представители морских раков. Омары, на­поминающие речных раков, отличаются размерами: длина тела - 40-50 см, а масса - 4-5 кг. Химический состав мяса омаров и лангустов сильно изменяется в зависимости от вида и воз­раста. В период линьки мясо сильно обводняется, в нем уменьшается содержание жира и белка. Съедобное мясо у омаров находится в абдомене (брюшке) и клешнях; у лангустов - в абдомене.

Омары (лобстеры) отличаются от речных раков более массивными клешнями, причем правая крупнее левой. Вылавливают их в основном в водах Атлантики. Выход мяса составля­ет около 35 %.

Лангусты отличаются удлиненной шейкой и слабо развитыми клешнями. Химический со­став лангустов примерно такой же, как и омаров, но белки характеризуются высоким содер­жанием незаменимых аминокислот - 37,2 % к массе белков.

Омары и лангусты в торговую сеть поступают в живом, мороженом виде и в виде баноч-.-^ пых консервов. В мороженом вареном виде омары и лангусты должны иметь чистый и плот­ный панцирь бледно-розового или розового цвета, упругое и плотное белое мясо. В заморо­женном виде хранят их при температуре не выше - 18 ° С в течение 6 месяцев.

Пресноводные раки - наибольшую ценность имеют широкопалый (благородный) рак и длиннопалый рак. Широкопалые раки дают несколько больший полезный выход мяса (до 30%) по сравнению с узкопалыми. Средняя масса составляет 150-180 г.

Съедобное мясо заключено в абдомене, извлеченное из абдомена мясо называется шейка. Мясо раков - белое, нежное, сочное, является источником полноценных белков и микроэле­ментов. Раки имеют промысловое значение при длине тела не менее 9 см. Их сортируют но длине (от глаза до конца хвостовой пластинки) на отборные - >13 см, крупные 11-13 см, средние - 9-11 см, мелкие - 8-9 см.

В торговлю поступают в живом и мороженом виде.

Основные показатели оценки качества живых раков: размер, внешний вид, состояние пан­циря, наличие повреждений и заболеваний. Раки д. иметь чистую поверхность и твердый панцирь, не допускаются наросты и повреждения.

У недоброкачественных раков (мертвые, больные) в сыром виде размягченный или изъ­язвленный (при чуме) панцирь тусклого цвета. Клешни и брюшко вытянутые и не сгибают-

ся. Вареные раки с неравномерной окраской панциря, брюшко вытянутое, клешни обломан­ные, неприятный (слабый или резкий) запах. Раки недоброкачественные, мертвые или боль­ные, а также вареные с вытянутой хвостовой частью в пищу не допускаются, их утилизиру­ют или уничтожают.

Раков в живом виде можно хранить до 10-15 суток при создании влажной среды в услови­ях охлаждения. Хранение вареных раков осуществляют при температуре не выше 8°С в тече­ние не более 12 ч.

Моллюски лидируют в промысле нерыбных морепродуктов животного происхождения. Увеличивается доля моллюсков искусственного разведения (марикульт^/ра). Большее распро­странение имеют двустворчатые моллюски (мидии, устрицы, гребешки) и головоногие (кальмары, осьминоги, каракатицы).

Двустворчатые моллюски тело заключено в раковину из двух створок. Створки ракови­ны соединяются мускулом-замыкателем. Тело моллюсков покрыто мантией - мясистой плен­кой в виде больших складок. В пищу употребляют мускул-замыкатель и мантию, а также ик­ру и молоки. Съедобная часть моллюсков составляет 20^0 %.

Мясо двустворчатых моллюсков богато белками (мускул гребешка), углеводами (мидии, устрицы), минеральными веществами, особенно йодом и медью.

Белки моллюсков содержат до 38 % незаменимых аминокислот. Мясо моллюсков ценится

Таблица 1 - Химический состав мяса двустворчатых моллюсков

моллюска воды белков жиров углеводов золы

Гребешок iZfi 20^0 0?7 ~1.4 \ J >

Устрица 83^0 8^0 1^5 4^0 ". 3^0

Мидия 82,0 10,0 " 1.5 ~ i ,0 ГЗ

Морской гребешок - является наиболее ценным и крупным представителем (приморский С^ гребешок). Масса его зависит от возраста и достигает 650 г, причем на долю тела приходится 20-28%. В пищу идут мускул-замыкатель, мантия и икра. При неблагоприятных условиях мя­со морского гребешка желтеет, теряет натуральный сладковатый вкус, приобретает неприят­ный привкус и рыбный, а затем аммиачный запах.

В России и для экспорта филе морского гребешка изготавливают и реализуют заморожен­ным в сыром виде согласно ГОСТ 30314-2006. Филе гребешка замораживают сухим искусст­венным способом при температуре не выше -23 С. Мороженое филе изготавливают бло­ками массой не более 10 кг или россыпью в глазированном виде. Глазурь должна быть в виде тонкой ледяной корочки, равномерно покрывающей поверхность филе, замороженного россыпью, и не должна отставать при легком постукивании. Массовая доля глазури должна быть не менее 2% по отношению к массе глазированной продукции. Не глазируют мо­роженую продукцию, упакованную под вакуумом в пакеты из полимерных материалов или пленочные мешки-вкладыши, а также филе гребешка, замороженное в потребитель­ской таре.

Требования к качеству: блоки должны быть целыми, чистыми, с ровной поверхностью. Филе, замороженное россыпью, также должно быть целым, отделенным друг от друга, с

чистой поверхностью. Допускается незначительная деформация отдельных филе. Цвет филе (после размораживания) от белого до бело-серого и от розово-кремового до оранжевого, до­пускается темно-кремовый. Консистенция после размораживания эластичная, после варки - от плотной до мягковатой. Запах после размораживания, вкус и запах после варки свойст­венные свежей продукции данного вида, без посторонних признаков. Посторонние примеси не допускаются, за исключением не более 0,05 % песка. Предельное отклонение массы нетто продукта в потребительской таре ± 2% для блоков до 0,5 кг; ± 1 % для блоков от 0,5 до 1,0 кг и ± 0,5 % для блоков свыше 1,0 кг.

Хранят филе гребешка при температуре не выше -18°С упакованное под вакуумом 10-12 мес, а упакованного без вакуума 8-10 мес.

Мидии - черные ракушки - м.б. крупные - мидии дункери, массой до 500 г, и мелкие съе­добные мидии, массой до 50 г. Съедобными являются все мясные части мидий, за исключе­нием пучка нитей - биссус, которыми мидия прикрепляется к твердым предметам.

Реализуют (мясо, отделенное от раковины) мидий в сыромороженом; и варено-мороженом виде, а также в виде натуральных консервов и кулинарных изделий.

Мороженые брикеты мяса мидии должны быть плотными. Мясо мидий должно быть це-. лым, бледно-оранжевого цвета с коричневым оттенком, плотным, но не жестким. Хранят мо­роженые мидии при температуре не выше -18 "^С не более 80 сут. В вареном виде мясо мидий похоже на белок крутого яйца, цвет его темно-серый или желтый.

Дефекты: уснувшие мидии с открытыми створками; с загрязненной поверхностью ство­рок; мидии с известковым налетом более 1/4 поверхности створок.

Устрицы - имеют асимметричные створки, из которых левая более глубокая (в ней распо­ ложено тело), правая створка - более гладкая, играет роль крышки. Устрица реализуется и потребляется только в живом виде. В тканях устрицы много активных ферментов, что благо­ творно влияет на организм человека, но приводит к быстрой порче уснувших устриц. Уснув­ шая устрица (створки раковины открыты) реализации не подлежат. :

Транспортируют живых устриц в тающем льду, температуре близкой к О С, наблюдая за их состоянием.

Устрицы должны иметь чистую поверхность, допускается известковый налет и обраста-i ние не более чем на 25% поверхности створок. Мясо устриц бледно-зеленого цвета с легким запахом свежего огурца. При употреблении в пищу на мясо живой устрицы выжимают не­сколько капель лимонного сока, после чего устрицу проглатывают.

Живых устриц используют также для производства консервов.

Пресноводные ракушки - беззубка (анадонта), перловица (унио), жемчужница (маргарита-на). Наиболее крупными являются беззубки (до 800 г), масса остальных двух представителей достигает 50 г. При варке моллюсков масса их уменьшается на 50%. Съедобными частями являются мясистая нога, мускулы-замыкатели и мантия.

Головоногие моллюски. Тело состоит из туловища и головы. Окола рта расположены шупальца, с внутренней стороны которых расположены присоски.

Из головоногих моллюсков наиболее распространены кальмары, запасы которых превы­шают запасы рыбы, меньшее значение в промысле имеют осьминоги и каракатицы. Выход съедобных частей у кальмара (мантия, голова со щупальцами, печень) составляет 73-75 %, у осьминога до - 78 %. По пищевой ценности мясо кальмаров близко к мясу рыбы.

В мясе этих моллюсков много коллагена (до трети всех белков), что придает мясу не­сколько грубую консистенцию, из минеральных веществ много микроэлементов и витаминов

группы в (BbBi, В12), много небелковых азотистых соединений, что определяет специфич­ность вкуса и запаха, а также быструю микробиологическую порчу при хранении в охлаж­денном виде. В мясе кальмара много (до 400 мг%) триметиламиноксида (ТМАО). Это при­мерно в 4-5 раз больше, чем в мясе морских рыб. Отмечается повышенное содержание ами­нокислоты лизина, что восполняет его дефицит в растительных продуктах.

Таблица 2 - Химический состав мяса головоногих моллюсков

моллюска воды белков жиров углеводов золы

Кальмар 79^ Щ Ц Ц) " fl

Осьминог 74,0 16,0 " 7,5 1,2 1,0

Кальмары - в России основной вид кальмар тихоокеанский. Преобладают кальмары мас­сой 180-250 г, некоторые виды достигают массы 1400 г.

Кальмар имеет вытянутое цилиндрическое тело, состоящее из головы с 10 ш:упальцами, и туловища. Туловище со всех сторон покрыто мантией. Все органы кальмара расположены в полости тела и тоже прикрыты мантией. На заднем конце тела имеются.плавники ромбовид­ной или треугольной формы. В тканях на спине расположена хитиновая пластинка - ракови­на.

Пищевую ценность имеют туловище, мантия, голова и щупальца. Самая вкусная и наибо­лее ценная часть кальмара - голова и щупальца. Во внутренних органах кальмара находится чернильный мешочек, ткани которого вырабатывают темно-коричневую краску - сепию, служащую средством самозащиты от хищников. Этот мешочек следует удалять при обработ­ке кальмара, чтобы получить светлый красивый продукт.

Согласно ГОСТ Р 51495-99 мороженый кальмар изготовляют неразделанным, потрошеным

с головой и щупальцами (мантия разрезана, внутренности, глаза, клюв, хитиновая пластинка удалены, брюшная полость зачищена), В ВИДС ТуШКИ (мантия целая, внутренности, голова с щупальцами и хитиновая пластинка удалены) И фиЛС (ман­тия разрезана, внутренности и голова с щупальцами удалены, брюшная полость зачищена, хитиновая пластинка удалена). ВЫПуС-

кают также щупальцы с головой, получаемые при разделке кальмара на филе и тушку, с уда­лением глаз и клюва.

Для кальмара потрошеного с головой и щупальцами и филе могут быть оставлены хити-Г^- новая пластинка, а для тушки - остатки внутренностей и хитиновая пластинка.

Потрошеный кальмар с головой и щупальцами, тушка и филе могут изготовляться с ко­жицей и без кожицы. Для кальмара без кожицы допускается наличие кожного покрова до 15 % общей площади.

Гигантский кальмар изготовляют только разделанным на тушку или филе.

Кальмар замораживают сухим искусственным способом блоками, поштучно, в пачках или в пакетах при температуре не выше -28 °С. Температура в центре продукта при выгрузке из морозильных камер должна быть -1 8 °С и ниже.

Мороженый кальмар изготовляют в глазированном и неглазированном виде. Глазурь должна быть в виде ледяной корочки, равномерно покрывающей поверхность блока, и не должна отставать при легком постукивании. Пищевые добавки вносить в продукцию не раз­решается.

Мороженый кальмар по размеру и массе не подразделяется. Мороженые блоки кальмаров должны быть целыми с ровной, чистой поверхностью. Могут быть незначительные впадины на поверхности отдельных блоков. После размораживания кальмара поверхность чистая. Могут быть нарушения целостности мантии (порезы, проколы); нарушения кожного покрова

Для кальмара с кожицей. Цвет после размораживания естественный, присущий данному виду; для кальмара без кожицы - от белого до розоватого. Разделка правильная. Консистен­ция мяса после размораживания упругая, эластичная, после варки - от сочной до плотной, но нежесткая. Запах свойственный данному виду кальмара без постороннего запаха. Вкус и запах после варки приятные, свойственные данному виду продукции без посторонних при­знаков и горечи. Может быть незначительный аммиачный запах у гигантскогр кальмара. Глу­бокое обезвоживание - не более 10 % от площади поверхности блока. Наличие посторонних примесей не допускается.

Приспособленный к обитанию в водной среде (биотопе). Гидробионтами (водными организмами) являются, например, рыбы , губки , стрекающие , иглокожие , большая часть ракообразных и моллюсков .

Определения

Гидробионты - морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла, например, большинство представителей земноводных , комары , стрекозы и др. Существуют морские и пресноводные гидробионты, а также живущие в естественной или искусственной среде, имеющие промышленное значение и не ставшие таковыми.

Промышленное рыболовство , аквариумистика и им подобные виды деятельности занимаются гидробионтами.

Гидробиология

Гидробиология - наука о жизни и биологических процессах в воде.

Разнообразие гидробионтов

• Пелагические организмы - растения или животные, обитающие в толще или на поверхности воды.
  • Нейстон - совокупность микроорганизмов, живущих у поверхностной плёнки воды на границе водной и воздушной сред.
  • Плейстон - растительные или животные организмы, обитающие на поверхности воды, или полупогруженные в воду.
  • Реофилы - животные, приспособившиеся к обитанию в текущих водах.
  • Нектон - совокупность водных активно плавающих организмов, способных противостоять силе течения.
  • Планктон - разнородные, в основном мелкие организмы, свободно дрейфующие в толще воды и не способные сопротивляться течению.
• Бентос - совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоёмов.

Промышленное использование гидробионтов

Промышленные и любительские водные промыслы занимаются добычей гидробионтов. Природные водоёмы и водотоки с давних времен являются предметом воздействия хозяйственной деятельности человека. В последнее время, в основном за XX-XXI века, получила широкое развитие также аквакультура - культивирование гидробионтов в природных или искусственных водоёмах.

Напишите отзыв о статье "Гидробионт"

Литература

• Жизнь пресных вод СССР, т. 1-4, М., 1940-59;
• Жадин В. И. , Методы гидробиологического исследования, М., 1960;
• Зенкевич Л. А., Фауна и биологическая продуктивность моря, т. 1, М., 1951; его же, Биология морей СССР, М., 1963; его же, Изучение фауны морей и океанов, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967;
• Винберг Г. Г. Гидробиология пресных вод, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967;
• Константинов А. С., Общая гидробиология, М., 1967.
• О роли гидробионтов в регуляции потоков вещества и миграции элементов в водных экосистемах // Вестник РАЕН. 2002. Т. 2. № 3. С. 50-54.

Ссылки

• Водные животные // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров
• Водные растения // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . - 3-е изд. - М . : Советская энциклопедия, 1969-1978.

Отрывок, характеризующий Гидробионт

Гидробионты - все живые организмы - животные, растения, бактерии, развивающиеся и существующие в водной массе и донных отложениях водоемов и водотоков.[ ...]

Разведение и выращивание гидробионтов в частично контролируемых или полностью неконтролируемых условиях- это пастбищная аквакультура: выращивание происходит почти исключительно на естественных кормах. Иногда этот тип аквакультуры называют экстенсивным.[ ...]

Химическое воздействие на гидробионтов усилилось сбросом токсических веществ, входящих в состав сбросных вод. Они включают соли стронция, брома, лития и другие высокотоксичные вещества, в воде и донных отложениях обнаружен таллий. Токсиканты депонируются в мышцах и органах рыб, продукты питания из которой становятся опасными для человека. В Вилюе у исследованных рыб выявлено превышение ПДК по хрому в 3 раза (окунь), по никелю - в 2-4 раза (щука, плотва, налим), по свинцу - в 2 раза [Экология..., 1992].[ ...]

Биохимическая деятельность гидробионтов является доминирующим процессом в самоочищении водоема. Но среди гидробионтов немало организмов, массовое развитие которых может принести и значительный вред.[ ...]

Разнообразие условий обитания гидробионтов на полигоне определило большую неоднородность распределения зоопланктона. В июле колебания биомассы ракообразных составили 0,2-2,3 г/м3. На мелководных участках сублиторали (ст. 3, 4, 9, 10, 14) наблюдались биомассы зоопланктона 0,2-0,7 г/м3, по руслу р. Мологи - 0,9-2,0 г/м3 (ст. 3, 11, 13, 24, 25, 26), в северной части, где имеется пролив,- от 0,8 до 2,3 г/м3 (ст. 17, 18, 20, 21, 29).[ ...]

Как отмечали многие авторы, все гидробионты являются в какой-то мере очистителями воды, отсюда и развилась тенденция возлагать слишком большие надежды на процессы самоочищения воды в естественных водоемах. Но все гидробионты, особенно растения и так называемые микроорганизмы, являются в то же время и загрязнителями воды. После отмирания нитчатых, зеленых и синезеленых водорослей выделенные продукты разложения могут настолько ухудшить качество воды, что она становится не пригодной для питьевых целей. Многие авторы предлагали предупреждать возможность возникновения «цветения» воды, воздействуя на нее солями тяжелых металлов или пестицидами (Гусева, 1952; Драчев, 1956, 1964).[ ...]

Большие различия в чувствительности гидробионтов к тяжелым металлам, а также и к гербицидам (симметричный триазин и производные мочевины) описаны также в работе [И]. Поэтому набор тест-объектов должен быть достаточно разнообразным. Для выявления самого факта токсичности водной среды и указания на необходимость поиска в ней токсичного вещества целесообразно пользоваться наиболее чувствительными тест-объ-ектами.[ ...]

Дрейссена-один из наиболее изученных гидробионтов внутренних водоемов. Ей посвящен обширный объем публикаций, насчитывающий тысячи наименований (Лиманова, 1964; Дрейссена, 1994). Она населяет различные водоемы и быстро расселяется за счет планктонных личинок - велигеров. В Европе дрейссена широко распространена как в пресных, так и в солоноватых водоемах и характеризуется большой изменчивостью формы, размера, веса, продолжительности жизни (Станьчиковская, 1977). За последние 60 лет она заселила более 100 водоемов Белоруссии, в результате чего происходила перестройка всей экосистемы озер (Ляхнович и др., 1988; Каратаев и др., 1991) Высокая экологическая пластичность дрейссены предполагает дальнейшее расширение ее ареала, в том числе появление в водоемах Западной Сибири (Шкорбатов, 1981). Целенаправленное или стихийное расселение дрейссены по водоемам разных географических зон должно быть в центре внимания экологов, чтобы предупредить возможный вред аборигенной фауне и изменение естественного процесса функционирования экосистем в нежелательном направлении.[ ...]

Население толщи воды И дна водоема. Все гидробионты можно разделить в зависимости от места их обитания и водоема на население толщи воды и население дна бассейна. В населении толщи воды различают три группы, которые называются планктон, нектон и нейстон.[ ...]

Описание поведения некоторых пресноводных гидробионтов в норме и при поражении. Непораженные дафнии, если их потревожить, слегка покачав сосуд, легко поднимаются вертикально вверх и довольно долго могут держаться в толще воды, почти не двигаясь с места. Пораженные дафнии обычно не поднимаются ото дна вверх больше чем на 1-2 см и не могут удерживаться в толще воды. В отличие от нормальных рачков, которые «садятся» на дно, пораженные «ложатся» на бок, часто кружатся на месте. При воздействии фосфорор-ганических пестицидов пораженные дафнии непрерывно вращаются через голову и держатся у дна и стенок сосуда.[ ...]

Важным является исследование накопления радионуклидов гидробионтами в зависимости от концентрации в воде соответствующих макроэлементов или, иначе говоря, неизотопных носителей. Установлено, что коэффициенты накопления 90Sr находятся в обратной зависимости от содержания в воде его химических аналогов- кальция и магния, а коэффициенты накопления mCs находятся в такой же зависимости от содержания в водной среде калия (Марей и др., 1958; Williams, 1960; Pickering, Lucas, 1961; Иванов и др., 1965;Ти-мофеева, 1965; Тимофеева, Куликов, 1968; Пискунов и др., 1971; Марчюленене, Нянишкене,1973).[ ...]

Важность последнего обстоятельства состоит в том, что для гидробионтов интервал толерантности по pH столь узок, что даже незначительные отклонения от оптимума приводят организм к гибели. Это связано с нарушением очень тонкой системы ферментной регуляции в организме.[ ...]

Выбор методики для определения токсичности водной среды на гидробионтах, участвующих в процессах самоочищения и фотосинтеза, затрудняется тем, что в отношении чувствительности разных гидробионтов к токсическим веществам нет простой зависимости.[ ...]

Большое значение для характеристики качества среды обитания гидробионтов и состояния планктонных животных имеет анализ трофической структуры. Этот анализ проводится на основе подсчета величин отношения численности С1ас1осега к Сус1оро1с1а, что отражает примерное соотношение мирных и хищных форм зоопланктеров. Известно, что эта величина резко возрастает при эвтрофировании (Андроникова, 1996; Крылов, 1996а). Доминирование Сус1оро1 [ ...]

Биотестирование водоемов основано на том, что отдельные группы гидробионтов могут жить при определенной степени загрязнения водоема органическими веществами. Способность гидробионтов выживать в загрязненной органикой среде называется сапробностъю.[ ...]

На основании приведенных выше данных о концентрации радионуклидов в гидробионтах реки Течи (табл. 69) и воде (табл. 53,54 и 55) рассчитаны средние значения коэффициентов накопления (КН). Как видно из таблицы 80, коэффициенты накопления 90Sr для роголистника темнозеленого, рассчитанные на сухой вес варьируют от 100 до 906, составляя в среднем 459; аналогичные значения для 137Cs для этого же вида изменяются от 912 до 14838, равняясь в среднем 5005; коэффициенты накопления 239,240Ри для роголистника варьируют от 1954 до 28077, составляя в среднем 10954. Значения коэффициентов накопления для элодеи составляют в среднем: для 90Sr -1371 и 137Cs - 3435. Для прибрежноводных растений аккумулирование 90Sr и 137Cs выражено в несколько меньшей степени. Так, коэффициенты накопления 90Sr составляют: у осоки - 319, у сусака - 568; аналогичные величины для 137Cs равняются: у осоки -1252, у сусака - 2258.[ ...]

Тепловое загрязнение водоемов ведет к усилению токсического действия на гидробионтов различных поллютантов - таких как нефть и нефтепродукты, детергенты, пестициды, тяжелые металлы и др.[ ...]

Эта система имеет решающее значение в формировании условий жизнедеятельности гидробионтов (живых организмов, обитающих в водной среде).[ ...]

Экологическая пластичность является важным регулятором расселения организмов. Доказано, что гидробионты с высокой экологической пластичностью распространены широко, например, элодея. Противоположный же пример - рачок артемия (Artemia solina), живущий в небольших водоемах с очень соленой водой, является типичным стеногалинным представителем с узкой экологической пластичностью. По отношению же к другим факторам он обладает значительной пластичностью и в соленых водоемах встречается довольно часто.[ ...]

Распространение и жизнедеятельность организмов в воде зависят от кислотности среды. Каждый вид гидробионта адаптирован (приспособлен) к определенному значению pH: одни предпочитают кислую среду, другие - щелочную, третьи - нейтральную. Промышленные, сельскохозяйственные, бытовые стоки существенно изменяют этот показатель, что приводит к смене одних групп водных обитателей другими, а в сооружениях биологической очистки сточных вод оказывает решающее влияние на активность входящих в состав ила водорослей, бактерий, коловраток и др.[ ...]

До настоящего времени не было никаких сведений, касающихся содержания тяжелых и других металлов в гидробионтах оз. Б. Миассово и других озер Ильменского заповедника. Цель наших исследований состояла в установлении биоаккумуляции и биоконцентрации тяжелых металлов в органах и тканях высших водных растений и рыб, выявлении биоиндикаторов. Предпринята попытка проанализировать количественные взаимоотношения металлов, накапливаемых водными растениями и рыбами. Контроль содержания тяжелых металлов в гидробионтах представляется существенным и перспективным.[ ...]

Экологическое значение температуры в первую очередь проявляется через воздействие на распределение гидробионтов в водоемах и на скорость протекания различных жизненных процессов, количественно связанных с температурой. Амплитуда колебаний температуры, при которой могут жить рыбы, для разных видов различна. Виды, существующие в широком температурном диапазоне, называются эвритермными, в узком - стенотермны-ми. Рыбы средних широт приспособлены к широким колебаниям температуры.[ ...]

Такие легкоусвояемые органические вещества, как сахара, аминокислоты, витамины и другие, имеют важное значение в жизни гидробионтов и в первую очередь в их питании. К взвешенным органическим веществам относится детрит, который состоит из минеральных и органических частиц, объединяющихся в сложные комплексы. Детритом питаются многие коловратки, ракообразные, моллюски, иглокожие и многие рыбы.[ ...]

Экологические последствия прогрессирующего закисления водоемов заключаются в постепенном уменьшении численности популяций гидробионтов вплоть до полного исчезновения многих видов, часто сопровождаемом распространением немногочисленных устойчивых по отношению к повышенному содержанию кислот организмов - некоторых насекомых (например, стрекоз), нитчатых водорослей и водных мхов. Как правило, нарушения наблюдаются на всех уровнях экосистемы - от микробных сообществ и первичных продуцентов до организмов конечных звеньев трофической цепочки (хищные рыбы и питающиеся рыбой птицы).[ ...]

Важнейшими условиями, определяющими жизнь водных организмов, являются температура, свет, газовый режим, содержание биогенных элементов. Связь гидробионтов с элементами внешней среды взаимообусловлена, и изменение одной системы связей неминуемо вызывает изменение другой. Поэтому, рассматривая влияние отдельных компонентов гидрохимического режима на жизнедеятельность гидробионтов, необходимо иметь в виду условность такого вычленения, ибо в природе все отношения организма и среды взаимосвязаны.[ ...]

Все растительное и животное население водоема принимает участие в превращении веществ. Процесс превращения веществ в водоеме основан на создании гидробионтами так называемых пищевых рядов или пищевых цепей. Каждый ряд начинается с организмов - продуцентов. К продуцентам, в первую очередь, относятся водоросли и автотрофные бактерии- Те и другие осуществляют в водоеме первичный синтез органического вещества и служат пищей для других организмов, неспособных к автотрофному питанию. Так, водорослями обычно питаются разнообразные веслоногие рачки, моллюски, губки, а бактерии пожираются многочисленными одноклеточными животными (Protozoa); эти животные называются протестами или простейшими. Далее протисты также служат пищей рачкам, губкам, моллюскам, которые в свою очередь являются кормом для рыб. Отмирание организмов и выделение ими продуктов обмена веществ образует мертвое органическое вещество - детрит. Детрит минерализуется микроорганизмами до минеральных продуктов, а кроме того, служит пищей червям, моллюскам, личинкам насекомых и малькам некоторых рыб (Родина, 1958).[ ...]

Особенности формирования и развития зоопланктона Рыбинского водохранилища, сезонная и суточная динамика численности и биомассы большинства массовых видов гидробионтов описаны рядом автором (Мануйлова, 1956; Монаков, 1976; Ривьер и др., 1982 и др.).[ ...]

Экспресс-оценка токсичности воды выполнялась с помощью люми-несцирующих тест-систем Microtox, широко применяемых на Западе. Тестирование влияния на низшее звено гидробионтов проводилось нами с использованием отечественного аналога всемирно известных тест-систем лиофизированного генно-инженерного биосенсора «Эколюм-05».[ ...]

В последнее время появляется большое количество работ, посвященных анализу фитопланктона равнинных рек, в том числе и малых. Авторы отмечают, что состав фитопланктона малых рек определяется типом окружающего ландшафта, зарегулированием речного стока, химическим загрязнением (в том числе биогенными элементами), оптимальным соотношением внешних нарушений и ресурсной обеспеченности продукционного процесса при отсутствии “суровых” факторов среды.[ ...]

Важнейшее из них - взаимодействие атмосферных осадков, попадающих в водоисточник, с загрязненным воздухом и почвенным покровом; биологические процессы в водоеме с участием гидробионтов и деятельность человека (регулирование речного стока, ирригация, судоходство, сброс сточных вод й т. д.).[ ...]

Способность организмов развиваться в среде с тем или иным содержанием органических веществ, при той или иной степени загрязненности называется сапробно-стью данного организма. Поскольку гидробионты являются весьма чувствительными индикаторами на изменение экологической обстановки, оказалось возможным оценивать степень загрязненности водоема по присутствию в нем организмов известной сапробности.[ ...]

Вместе с тем установлено, что даже после полной биохимической очистки (до БПК11(Ш1 - 10-15 мг/л 02) сточных вод различных предприятий промышленности, очищенная вода может оставаться токсичной для гидробионтов (рыб, их икры, мальков, кормовых беспозвоночных, водорослей и других организмов).[ ...]

При эксплуатации атомных электростанций в водоемы-охладители поступают подогретые воды, прошедшие систему охлаждения АЭС. В целом, проблема влияния термальных вод на поведение радионуклидов в гидробионтах изучена недостаточно. Известны лишь отдельные работы, выполненные преимущественно в условиях лабораторного эксперимента, которые указывают на увеличение накопления радионуклидов гидробионтами при повышении температуры воды (Гусев и др., 1971; Ляпинидр., 1971; Грачев, 1977; Катков и др., 1978; Куликов и др., 1978). Нашей задачей было выяснить степень влияния температуры водной среды на накопление б0Со, 908г и 137Сз типичными представителями высших водных растений - элодеей, роголистником темнозеленым, ряской малой, рдестом гребенчатым, рдестом прон-зеннолистным, а также нитчатой водорослью кладофорой. Исследование проводили как в природных, так и в экспериментальных условиях.[ ...]

Типы загрязнения подразделяются на два вида: активное -недоочищенные сточные воды предприятий или населенных пунктов и пассивное - стоки с сельхозугодий (Андрушайтис и др., 1981, 1984). В обоих случаях население гидробионтов малых рек из-за их быстрой реакции на внешнее воздействие является одним из лучших индикаторов.[ ...]

В результате проведенных опытов получают ответ на вопросы: 1) являются ли испытуемое вещество или сточная.вода резко токсичными; 2) содержит ли вода специфические токсические вещества или она неприемлема для гидробионтов только потому, что в ней нет растворенного кислорода (об этом говорят опыты с продуванием воздуха); 3) при каком разбавлении (концентрации) вещества (сточной жидкости) чистой водой исчезает острая токсичность; 4) как меняется степень токсичности воды с изменением температуры (опыты при трех температурах). Полнота ответа возрастает с увеличением длительности опыта и разнообразием взятых тест-объектов.[ ...]

Одним из методов интегральной оценки качества воды, имеющей контакт с устройством очистки, для выявления возможного негативного влияния конструкционных материалов на качество питьевой воды является биотестирование с помощью гидробионтов различных трофических уровней.[ ...]

Наиболее универсальным показателем токсического действия химического вещества на тест-объекты является, бесспорно, их смерть (летальный эффект). Любой организм, помещенный в среду, содержащую ядовитые для него вещества, гибнет. Поэтому метод установления смертности гидробионтов издавна считают наиболее понятным и доказательным индикатором токсичности водной среды.[ ...]

Однако есть другая забота. Надо добиваться проведения таких профилактических мероприятий (включая и предотвращение поступления токсических веществ в водоем), которые бы обеспечивали нормальное течение биологических процессов в водоеме. Наиболее существенным требованием в данное время является искоренение и недопущение токсичности водной среды для гидробионтов, полезных человеку. Следовательно, методика должна дать сведения, у какой группы гидробионтов и при каких концентрациях токсиканта или разведениях сточной воды будут наблюдаться нарушения, к чему это приводит и при какой концентрации не будет нарушений, приводящих к уменьшению численности полезных человеку гидробионтов. В данном случае польза, в широком понимании, для человека должна быть положена в основу критерия чистоты воды. Только с этих позиций можно удовлетворительно решить стоящую задачу. Постановка же вопроса о чистой воде вообще, без относительной пользы для человека, не имеет практического решения в отношении природных поверхностных вод. Как бы поверхностная вода ни была загрязнена, в ней всегда какие-нибудь организмы живут и достигают большой численности, т. е. такая среда для них благоприятна. С биологической точки зрения все организмы имеют одинаковое «право» на жизнь. В загрязненных водах может быть даже большая биопродукция органического вещества. Однако набор организмов-такой, что они приносят малую пользу или да е вред человеку, поэтому такие воды мы можем считать загрязненными. Некоторые гидробионты, живущие в таких во дах, разрушают, осаждают токсические вещества в донные отложения или переводят в менее токсические соединения и тем самым они приносят некоторую пользу, осуществляя процессы самоочищения. Но их большая численность и присутствие патогенных организмов делают воду непригодной для хозяйственных или эстетических целей использования.[ ...]

Некоторые патогенные микроорганизмы сохраняют способность к размножению даже в воде водоемов, образуют споры. Выделяют следующие группы факторов, обусловливающих сроки выживания патогенных микроорганизмов в воде: 1) биологические особенности возбудителей заболевания; 2) количество попадающих в водоем микроорганизмов; 3) одновременное попадание в водоем биологического субстрата их естественного обитания; 4) особенности водоема; 5) температурный фактор; 6) комплекс гидрометеорологических факторов; 7) сопутствующая микрофлора и гидробионты (Л. В. Григорьева).[ ...]

Для этого водоема характерно наличие трех максимумов развития фитопланктона: весной доминировали диатомовые и сине-зеленые водоросли, летом и осенью - диатомовые и криптомонады. По уровню развития водорослей озеро относилось к эвтрофному типу (Ми-неева, 1994; Корнева, 1994). В нем складывались относительно благоприятные условия для развития зооперифитона - наличие субстратов в виде макрофитов, затопленных пней и коряг, обилие пищи в виде бактерий и водорослей, удовлетворительный гидрохимический режим. Стрессовую ситуацию для гидробионтов могло создавать эпизодическое снижение pH воды до 5,5 во время половодья, но в этот период беспозвоночные находятся еще в малоактивном состоянии.[ ...]

Каждая из предложенных методик, безусловно, решает какую-то задачу, но поскольку любой организм реагирует на действие токсического вещества множеством разнообразных изменений в самых различных процессах, то, по образному выражению Грина и Гольденбергера (1966), такое действие химических веществ, попавших в организм, можно сравнить с действием слона, попавшего в ¡посудную лавку. Следовательно, таких методик по характеру действия веществ на организм можно получить большое количество, хотя, безусловно, не все они будут равноценны и равнозначны. В связи с многообразием реагирования гидробионтов на изменения химического состава среды их обитания возникают вопросы о выборе определенных методик (основных), которые правильно бы отражали все стороны действия,на организм токсических веществ и давали бы оценку их токсичности. Поэтому возникает необходимость искать условия стандартизации методик, применяемых в водной токсикологии, с тем чтобы в установлении закономерностей действия токсических веществ на гидробионтов и в выявлении предельных концентраций вредных веществ можно было бы исходить из единых позиций.[ ...]

В первые же годы работы Костромской ГРЭС было установлено, что процессы обрастания в зоне подогрева проходили более интенсивно, чем за ее пределами, но состав доминирующих форм оказался сходным (Скаль-ская, 1974; 1976 а, б; 1978). При наиболее высокой температуре 26,4-29,1°С отмечалась повышенная смертность личинок хирономид и молоди дрейссе-ны, однако выжившие моллюски росли быстрее, чем за пределами этой зоны. Влияние подогрева отражалось также и на фенологических сдвигах биологических циклов беспозвоночных. Последнее обстоятельство характерно практически для всех водоемов-охладителей и касалось почти всех групп гидробионтов (Мордухай-Болтовской, 1975; Ляхнович и др., 1979; Янкявичюс и др., 1979; Hillman et al., 1980; Parkin et al., 1981; Dinet et al., 1982; Raddum, 1985; Кузьмичева и др., 1985; Крючков и др., 1985; Каратаев и др., 1990).[ ...]

Размножается хромулина путем продольного деления, чаще всего в пальмеллевидном состоянии. В конце вегетации могут возникать кремнистые, тонкостенные цисты с гладкой поверхностью и длинной, слегка расширенной у отверстия, шейкой (рис. 68, 2). После периода покоя циста прорастает, из нее выходят 1 - 2-4 зооспоры (рис. 68, 3). Выйдя из оболочки цисты, зооспора становится самостоятельной вегетативной клеткой. В течение лета деление и образование зооспор может повторяться многократно. А так как хромулина является прекрасным кормом для ракообразных, то увеличение ее численности способствует улучшению кормовой базы для многих гидробионтов водоема.[ ...]

Основным источником загрязнения водных объектов являются рудничные воды и воды хвостохранилища, в которых основные физические показатели (прозрачность, цветность, мутность, содержание ионов pH), а также главных ионов(№. Для перечисленных компонентов воды в разные годы были зарегистрированы разные показатели, их содержание всегда было выше фонового в 1,5 (pH) -10 (К) раз (Zirtanen, Магкопеп, 2000). Основным компонентом, оказывающий негативное воздействие на гидробионтов является калий, концентрация которого более чем в 100 раз превышает фон.[ ...]

В соответствии с дискуссиями и решениями симпозиумов основу методического сборника положен биологический аапект. Биологический критерий токсичности явился главным критерием основной методики водной токсикологии. Другие критерии, основанные на констатации изменений биохимических, биофизических, физико-химических и физиологических показателей, рас-сматриваются как дополнительные, соподчиненные главному - биологическому критерию. Они важны для понимания механизма действия токсиканта на организм, т. е. вскрывают глубинные процессы в организме, но их биологическая значимость может быть правильно оценена только в свете более общих закономерностей, а именно биологического благополучия особи и вида. В сборнике представлено много частных методик для регистрации разных показателей, которые будут способствовать углубленному исследованию проблем по водной токсикологии. Приводятся методики ведения культур гидробионтов для токсикологических работ. В заключение излагаются методики исследования; токсичности на пресных и морских водоемах.[ ...]

В литературе имеется описание многих испытаний, которые претендуют на методики определения токсичности водной среды, причем некоторые авторы предлагают делать заключение о токсичности по одному какому-либо показателю, т. е. по одной реакции организма на воздействие внешней среды, исходя из понимания или важности показателя для жизни особи (например, холинэстераза, условный рефлекс, эритроциты и лейкоциты крови, потребление кислорода и мн. др.), или его выской чувствительности (т. е. изменяемости). По мере разработки методик в биохимии, биофизике и физиологии они все в большем количестве применяются в токсикологии. Авторы предлагаемых методик уверяют читателя, что рекомендуемые ими методики очень точны, чувствительны и для определения токсичности требуют мало времени. Сами авторы подобных предложений не утруждают себя размышлениями о сфере и границах применения данной методики. Для правильной оценки токсичности водной среды для гидробионтов необходимо прежде всего наметить те принципы, которые должны быть положены в основу методики, с помощью которой затем будет решаться стоящая задача.

Гидробионты – организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла. В гидросфере представлены все типы и 90 % классов животных, подавляющее большинство (85 %) которых обитает только в воде. Группы гидробионтов выделяют в соответствии с зонами их обитания. Наиболее крупные экологические зоны водоемов: их толща, или пелагиаль; дно с прилегающим к нему слоем воды, или бенталь; и поверхностный слой воды, граничащий с атмосферой, или нейсталь.

Население пелагиали: планктон (фито- и зоопланктон) и нектон. К первым относятся формы, либо вовсе не способные к активным движениям, либо не способные противостоять потокам воды, переносящим их с места на место – во-доросли, простейшие, рачки, коловратки и другие мелкие организмы. Своеобразной жизненной формой является криопланктон – население талой воды, образующейся под лучами солнца в трещинах льда и пустотах снега. Гидробионты, приспособленные к донному образу жизни, называются бентосом, который делится на фито- и зообентос. К нектонным формам принадлежат крупные животные, двигательная активность которых достаточна для преодоления водных течений (рыбы, кальмары, млекопитающие).

Население бентали: бентос – организмы, обитающие на поверхности грунта и в его толще (соответственно, эпи- и эндобентос) и перифитон – совокупностью организмов, поселяющихся на различных предметах и телах других организмов. К наиболее массовым представителям бентоса относятся бактерии, актиномицеты, водоросли, грибы, простейшие (особенно корненожки и инфузории), губки, кораллы, кольчатые черви, ракообразные, личинки насекомых, моллюски, иглокожие. В состав перифитона также входят бактерии, водоросли, грибы, простейшие, губки, мшанки, черви, усоногие ракообразные, двустворчатые моллюски и другие беспозвоночные.

Население нейстали: нейстон – микроскопические или мелкие формы, населяющие приповерхностный слой воды, и плейстон – организмы крупных или средних размеров, часть тела которых погружена в воду, а часть выступает над ней. Среди нейстонных организмов также выделяют тех, кто обитает на поверхности водяной пленки – эпинейстон. В пресных водоемах это клопы-водомерки Gerris и Hydrometra, жуки-вертячки Cyrinus, му-хи Ephydra; а на поверхности океанов многочисленны клопы-водомерки Halobates.

Гидробионты пресных вод.

Фитопланктон рек слагается из трех основных компонентов: водорослей автотрофного происхождения (зеленых, синезеленых, диатомовых, эвгленовых и др.), перифитона (водорослей обрастания) и водорослей бентоса, вегетирующих на дне и попавших в планктон. Большинство пресноводных водорослей имеют микроскопические размер и увидеть их невооруженным глазом в природе возможно лишь в случае их массового развития – по изменению окраски среды обитания: воды, почвы или другого субстрата.

В малых реках наблюдаются два основных типа организации зоопланктона. Первый – субституционный тип организации (близкие виды выступают как экологическая сумма). Второй тип организации зоопланктона малых рек – флуктуационный (характеризуется обратимыми периодическими сдвигами границ подсистем).

Зоопланктон представлен большим разнообразием видов. В нанопланктоне – одноклеточные, микропланктон, помимо одноклеточных, довольно большой процент многоклеточных организмов: веслоногие ракообразные или копеподы, низшие ракообразные: веслоногие (циклоп) и ветвистоусые (дафния или водяная блоха).

В пресных водоёмах количество зообентоса меньше, чем в морских: простейшие, губки, ресничные и малощетинковые черви, пиявки, мшанки, моллюски и личинки насекомых. В состав растительного бентоса пресных водоёмов входят бактерии, диатомовые и зелёные (харовые и нитчатки) водоросли.

Индексы загрязнения воды

Индекс загрязнения водных источников является показателем, характеризующим динамику экологического ущерба, наносимого такому важному составному элементу окружающей среды, как гидросфера. Данный вид загрязнений обуславливается попаданием в окружающую среду и в первую очередь в водоемы самых различных жидких стоков, содержащих в себе вредные для окружающей природной среды вещества.

Динамика этого вида загрязнений обусловливается,во-первых, количеством и концентрацией вредных примесей в жидких отходах и, во-вторых, объемом их образования и попадания в окружающую среду. Поэтому, чем меньше количество ингредиентов, попадающих в сбросы, чем ниже их концентрация и чем меньше объемы их образования, тем ниже объем экологического ущерба, наносимого гидросфере сбросами. Показатель, названный индексом загрязнения водных объектов, достаточно объективно оценивает динамику состояния водных объектов с точки зрения их антропогенного загрязнения.

Большинство методов оценки состояния природных вод основано на оценке совокупности показателей: числа видов, численностей и биомасс популяций, населяющих водоём, и рассчитанных различных соотношений между ними. Показатели можно разделить на: 1. простые, непосредственно характеризующие какой-либо индивидуальный компонент экосистемы (например, численность, биомасса, или число видов в сообществе); 2. комбинированные, отражающие компоненты с разных сторон (например, видовое разнообразие учитывает как число видов, так и распределение их обилия); 3. комплексные, использующие сразу несколько компонентов экосистемы (например, продукция, самоочищающая способность, устойчивость).

Комбинированные и комплексные показатели принято обобщенно называть «индексами».

Основным результатом гидробиологического мониторинга являются три основных показателя:

* плотность видов S – оценка числа видов (видового разнообразия), характерная для данной точки экосистемы;

* плотность организмов N – численность особей каждого вида, приходящаяся на единицу размера экосистемы (м3, м2, м);

* плотность биомассы B – масса особей каждого вида, приходящаяся на пространственную единицу экосистемы.

Индексы, использующие абсолютные показатели обилия. 1. слабое загрязнение – 100–999 экз./м2 ;2. среднее загрязнение – 1000–5000 экз./м2; 3. тяжёлое загрязнение – более 5000 экз./м2.

Индексы, использующие характер питания организмов . А. Гамильтоном и Г. Хэррингтоном – индекс трофических условий, рассчитываемый по соотношению в сообществе различных трофических групп. Прочие индексы: 1. индекс Н.М. Кабанова – равный отношению продуцентов к консументам, увеличивающийся по мере самоочищения водоема; 2. индекс загрязнения i по И. Габриелю – соотношение числа видов продуцентов (Р – водорослей) к сумме числа видов редуцентов (R – бактерий) и консументов (С – цилиат): ; 3. индекс А. Ветцеля, который предложил в формулу И. Габриеля подставлять значения биомассы, т.к. не всегда возможно использовать количество видов, ввиду сложной диагностики отдельных групп гидробионтов; 4. индекс загрязнения по Дж. Хорасаве рассчитывается по формуле , где А – организмы, содержащие хлорофилл, В – организмы, у которых хлорофилл отсутствует (простейшие); индекс предложен С.М. Драчевым наряду с другими гидробиологическими показателями для классификации степени загрязненности поверхностных вод. И другие индексы.

Определение устойчивости озер к антропогенному загрязнению через ИЗВ:

, где F –площадь, n – глубина максимальная,V – объем воды

, где a – период водообмена в годах

, где М – минерализация.

Чем больше ИЗВ, тем более устойчиво озеро к загрязнению.