Miten pakastaminen vaikuttaa kalan ravitsemukselliseen laatuun?

Kala on tärkeä ravinnon lähde monissa maissa, mutta sen saatavuus vaihtelee kausittain. Kalojen saatavuus eri ajankohtina pyritään mahdollistamaan pakastamisella (Ruokatieto Yhdistys). Käyttöarvoltaan pakastettu kala vastaa tuoretta kalaa, ja siksi sitä käytetään niin kotitalouksissa, ruokateollisuudessa kuin ravintoloissakin. Lisäksi kalapakasteiden hinnat ovat kohtuullisia ja varastointiominaisuudet suotuisia.  Kotimaisista kaloista pakastetaan eniten silakkaa, kirjolohta, lohta ja siikaa. Ulkomailta tuotavia kalalajeja ovat puolestaan  turska, seiti, puna-ahven, siika, makrilli ja lohi. Noin 90% kalapakasteista tuodaan ulkomailta (Setälä ym. 2017). 

Kuluttajien kannalta tärkeintä on tuotteen turvallisuus ja aistinvarainen laatu. Pakkasvarastoinnilla pystytäänkin hidastamaan esimerkiksi mikrobien kasvua (Qui ym. 2016). Aistinvaraisen laadun kannalta suurimmat ongelmat pakasteissa liittyvät usein värivirheisiin, veden pidätyskyvyn heikkemiseen ja melaniinipartikkelien saostumiseen, mitkä aiheuttavat virhemakuja, kalan kuivumista ja sitkistymistä (Green-Petersen 2010). Suurinta osaa kaloista voidaan pakastaa, ja kalalajista riippuen pakasteet säilyvät 5–12 kuukautta (Ruokatieto Yhdistys). Pakkasvarastoinnin toimivuutta parantavat  kalan varastoiminen tuoreena (Wu ym. 2019) ja kalan mahdollisimman vähäinen stressi ennen teurastusta (Secci & Parisi 2016).  Pakasteen laatuun ja säilyvyyteen vaikuttavat myös kalan laatu, pakastusmenetelmä, pakkausmateriaali ja varastointiolosuhteet (Ruokatieto Yhdistys). Tässä tekstissä pohdimme, millä tavoin kalojen pakastaminen vaikuttaa niiden ravitsemukselliseen laatuun. 

Kuva: pixabay

Rasvojen hapettuminen

Merkittävin kalan ravitsemusta heikentävä tekijä on rasvojen hapettuminen (Qui ym. 2016). Pitkäaikaisen pakkasvarastoinnin seurauksena tapahtuva rasvojen hapettuminen voi vaikuttaa ravitsemuksen lisäksi myös kalan aistittavaan  laatuun. Kalat sisältävät paljon monityydyttymättömiä rasvahappoja ja omega-3-rasvahappoja, jotka kuitenkin hapettuvat helposti. Omega-3-rasvahapoilla on todettu hyödyllisiä terveysvaikutuksia liittyen sydän- ja verisuonitautien ehkäisyyn sekä tyypin II diabeteksen riskin pienentämiseen, minkä vuoksi olisi tärkeää, että rasvojen hapettumista pystyttäisiin estämään pakkasvarastoinnin aikana (Nettleton & Katz 2005). 

Rasvojen hapettumista on tutkittu useilla eri kalalajeilla. Husain ym. (2017) pakkasvarastoivat napsijaa (ahvenkala) ja Tokarczyk ym. (2017) kampelaa ja turskaa, ja molemmissa tutkimuksissa havaittiin yksittäistyydyttymättömien rasvahappojen määrän laskua pakkasvarastoinnin aikana. Napsijan kohdalla myös tyydyttyneiden rasvahappojen osuus kasvoi hapettumisen seurauksena noin 15-kertaiseksi. Kampelaa ja turskaa varastoitaessa havaittiin puolestaan, että omega-3-rasvahappojen määrät laskivat. Jos pakastamisen aikana muodostuu puolestaan suuria jääkiteitä, ne voivat nopeuttaa kalan hapettumista (Alizadeh ym. 2006). Rasvojen hapettumista on kuitenkin mahdollista hillitä estämällä hapen kulkeutuminen ja valitsemalla sopiva varastointilämpötila (Secci & Parisi 2016, Tolstorebrov  ym. 2016). Pakkasvarastointi -30 ja -40 °C:ssa olisi paras varastointilämpötila rasvojen hapettumisen kannalta (Secci & Parisi 2016).

Proteiinien denaturoituminen

Myös proteiinien denaturoituminen eli rakenteen hajoaminen vaikuttaa pakasteen ravitsemukselliseen laatuun, ja varsinkin pakastamisen ja sulamisen vuorottelu saa aikaan proteiinien denaturoitumista (Abraha ym. 2018). Jos pakastus- ja sulatusvaiheet vuorottelevat toistuvasti, kalan solukalvo vaurioituu ja proteiinit denaturoituvat eli hajoavat, mikä johtaa kalan hapettumiseen. Jo kalaa jäädytettäessäkin proteiineja voi denaturoitua. Sen seurauksena proteiinit ovat alttiimpia vaurioille, ja proteiineja muodostavia välttämättömiä aminohappoja menetetään helpommin. 

Sahari ym. (2018) tutkivat viittä eri kalalajia ja niiden aminohappomuutoksia pakkasvarastoinnin aikana (-24 °C, 0–6 kk). He havaitsivat, että pakkasvarastointi voi muuttaa aminohappojen määrää varastoinnin aikana, mutta muutokset vaihtelevat eri aminohappojen ja kalalajien välillä.  Elgamouz ym. (2019) havaitsivat puolestaan, että erilaisilla mausteilla voidaan hidastaa proteiinien denaturoitumista.  Mausteissa on hapettumisenestoaineita eli antioksidantteja, jotka estävät proteiinien denaturoitumista. Hematyar ym. (2018) tutkimuksessa havaittiin kuitenkin, että rasvojen ja proteiinien hapettuminen ei ollut intensiivistä 24 viikon pakkasvarastoinnin aikana (-20 °C), ja kala oli varastoinnin jälkeen hyväksyttävän laatuista.

Johtopäätökset

Ravitsemuksellisen laadun kannalta tyydyttymättömien rasvahappojen hapettuminen ja proteiinien denaturoituminen aiheuttavat pakasteisiin merkittävimmät muutokset. Rasvahappojen kohdalla hapettumisen seurauksena tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien rasvahappojen suhteet voivat vaihdella ja proteiinien denaturoituminen vaikuttaa puolestaan aminohappojen määriin. Tuotekehityksessä kalapakasteiden aistinvaraiset ja mikrobiologiset muutokset ovat kuitenkin näitä muutoksia merkittävämpiä. Niiden rinnalle olisi kuitenkin hyvä nostaa myös rasvahappojen hapettumisen ja proteiinien denaturoitumisen estäminen, jotta kuluttajille saataisiin tarjottua ravitsemuksellisesti korkealaatuisempaa ruokaa.  Pakastaminen on kuitenkin hyvin yleinen säilöntätapa kaloille, ja kalateollisuudessa on suuret kapasiteetit, minkä vuoksi olisi tärkeä huomioida myös ravitsemuksellinen puoli. Kala on  siis hyvä proteiinien, monityydyttymättömien rasvojen sekä D-vitamiinin lähde myös pakastamisen jälkeen.

Lotta, Paula & Niklas

Lähdeluettelo

Abraha B, Admassu H, Mahmud A, Tsighe N, Wen-Shui X, Fang Y. Effect of processing methods on nutritional and physico-chemical composition of fish: a review. MOJ Food Process Technol 2018, 6(4): 376-382.

Alizadeh E, Chapleau N, de Lamballerie M, Le-Bail A. Effect of different freezing process on the microstructure of Atlantic salmon (Salmo salar) fillets. Innov Food Sci Emerg Technol 2006, 8: 493-499.

Elgamouz A, Alsaidi R, Alsaidi A, Zahri M, Almehdi A, Bajou K. The Effects of Storage on Quality and Nutritional Values of Ehrenberg’s Snapper Muscles (Lutjanus Ehrenbergi): Evaluation of Natural Antioxidants Effect on the Denaturation of Proteins. Biomolecules 2019, 9: 442. 

Green-Petersen, D. (2010). Sensory quality of seafood – in the chain from catch to consumption. Lyngby, Tanska: Technical University of Denmark. Saatavilla: https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/120745426/Ph.d._afhandling_Ditte_Green_Petersen.pdf 

Hematyar N, Masilko J, Mraz J, Sampels S. Nutritional quality, oxidation, and sensory parameters in fillets of common carp (Cyprinus carpio L.) influenced by frozen storage (-20 degrees C). J Food Process Preserv 2018, 42(5).

Husain R, Suparmo, Harmayani E, Hidayat C. Fatty Acid Composition, Peroxide Value, and TBA Value of Snapper (Lutjanus sp) fillet at Different Storage Temperature and Time. Agritech 2017, 37: 319-326. 

Nettleton JA, Katz R. n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids in type 2 diabetes: a review. J Am Diet Assoc 2005, 105: 428-440.

Qiu X, Chen S, Liu G, Lin H. Inhibition of lipid oxidation in frozen farmedovate pompano (Trachinotus ovatus L.) filletsstored at −18∘C by chitosan coating incorporated with citric acid or licorice extract. J Sci Food Agric 2016, 96:3374-3379.

Ruokatieto Yhdistys. Kalatuotteet. Saatavilla: https://www.ruokatieto.fi/ruokakasvatus/ruokaketju-ruuan-matka-pellolta-poytaan/elintarviketeollisuus/elintarvikkeiden-valmistus/kalatuotteet. Viitattu 28.3.2020.

Sahari M, Pirestani S, Noorolahi Z. Measurement of Amino Acids in Some Fish Species and Studying Their Changes During Frozen Storage. Current nutrition & food science 2018, 14: 247-255. 

Secci G, Parisi G. From farm to fork: lipid oxidation in fish products. A review. Ital J Anim Sci 2016, 15: 124-136. 

Setälä J, Saarni K, Niukko J. Kalamarkkinakatsaus 2017. Luonnonvarakeskus 2017. Saatavilla: https://www.luke.fi/wp-content/uploads/2019/03/Kalamarkkinakatsaus-2017.pdf. Viitattu 1.4.2020.

Tokarczyk G, Bienkiewicz G, Suryn J. Comparative analysis of the quality parameters and the fatty acid composition of two economically important baltic fish: cod, Gadus Morhua and flounder, Platichthys Flesus (actinopterygii) subjected to iced storage. Acta Ichthyologica et Piscatoria 2017, 47: 249-258.

Tolstorebrov, Eikevik T, Bantle M. Effect of low and ultra-low temperature applications during reezing and frozen storage on quality parameters for fish. Int J Refrig 2016, 63: 37-47.

Wu L, Hongbin P, Sun D-W. Novel techniques for evaluating freshness quality attributes of fish: A review of recent developments. Trends Food Sci Technol 2019, 83: 259-273.