Внутренний скелет и мускулатура рыб

Скелет рыб состоит из основного скелета – позвоночника, скелета головы, а также скелета плечевого и тазового поясов и непарных и парных плавников. Строение скелета отдельных рыб имеет некоторые особенности. Наиболее простое строение скелета у рыбообразных.

Рыбообразные хордовые рыбы (миноги, миксины). Имеют осевой скелет (позвоночник), который представлен спинной струной -хордой, которая сохраняет волокнистую эластичную структуру и только в наиболее важных для организма местах пронизана слабыми хрящевыми образованиями. Хорда окружена толстой соединитель-нотканой оболочкой, в которой находится парный ряд хрящиков -зачаток позвонков. Хрящики примыкают к верхнему краю хорды, а спинной мозг располагается между ними. Скелет головы миноги состоит из черепной коробки, хрящей ротовой воронки и сложной жаберной решетки. Затылочного отдела и челюстей у рыбообразных нет.

Хрящевые рыбы (акулы, скаты). Имеют хрящевой скелет. Позвонки скрепляются остатками хорды, которая сохраняется и внутри тела каждого позвонка. Череп состоит из сплошной массивной хрящевой черепной коробки, в которой слиты обонятельный, зрительный, слуховой и затылочной отделы. Челюсти несут настоящие зубы, подвесочный, подъязычный аппараты и хрящевые жаберные дуги.

Хрящекостные рыбы (осетровые). Скелет рыб в основном хрящевой, но в нем впервые появляются костные образования. В скелете осетровых имеются только накладные кости. Позвоночник хрящевой и сплошной. Череп осетровых мало отличается от черепа хрящевых рыб: он представляет собой сплошной хрящевой массив в виде коробки, но на нем имеются покровные кости. В скелете головы имеется пять пар жаберных дуг.

Костистые рыбы. Скелет рыб в основном окостеневший, количество хряща в нем незначительно. Позвоночник совершенно окостеневший. От тела позвонков отходят верхние дуги, а в хвостовой части и нижние дуги с остистыми отростками. В туловищной части от позвонков отходят ребра. Позвонков у костистых рыб меньше, чем у хрящевых; у луны-рыбы их 17, у атлантической сельди – 57, у речного угря – 114.

Скелет плавников парных и непарных состоит из ряда лучей, между которыми натянута плавательная перепонка.

Мышцы рыб делят на гладкие и поперечнополосатые.

К гладким мышцам относят мышцы внутренних органов. Они образуют мышечный слой стенок кровеносных сосудов, желудка, кишечника и др. Сокращаясь, гладкая мышечная ткань изменяет объем этих органов. Гладкие мышцы состоят из веретенообразных клеток с овальным ядром посередине. Длина их около 0,1 мм. Клетка заполнена миофибриллами – тонкими белковыми нитями. Миофиб-риллы являются тем рабочим механизмом, который совершает работу за счет энергии химических реакций.

К поперечнополосатым мышцам относят все скелетные мышцы: туловища, плавников, головы. Деятельность поперечнополосатой мускулатуры регулируется центральной нервной системой. Поперечнополосатые мышцы состоят из отдельных мышечных волокон, заполненных протоплазмой и ядрами. Внутри пропоплазмы находятся миофибриллы, которые в этих мышцах имеют поперечную исчерченность.

Мускулатура тела рыб состоит из мышц туловища, головы и плавников. Наибольшую массу составляют мышцы туловища, которые образуют большой боковой мускул, разделяющийся соединительными прослойками – миосептами – на мышечные сигменты – миомеры. Последние в виде конусов вложены один в другой. Число миомеров обычно соответствует числу позвонков.

Мышцы головы и жаберного скелета многочисленны. Это отдельные мышцы, приводящие в движение челюсти, нёбную дугу и жаберные крышки.

Мышцы конечностей – тонкие мускульные волокна, прикрепленные к плавникам у основания. Они поднимают, опускают и отклоняют плавники.

Для каждого вида рыб характерен определенный цвет мышц. У судака мышцы белые, у щуки – сероватые, у форели – розовые, у нерки – красно-оранжевые, у семги – оранжевые. На цвет мышц влияют факторы внешней среды и физиологическое состояние рыбы.

Внутренние органы (сердце, пищевод, желудок, кишечник, печень, поджелудочная железа, почки, половые железы – гонады и плавательный пузырь) находятся в брюшной полости.

Жабры являются органом дыхания рыб и находятся в головной части.

Кровь в организме рыб в отличие от высших животных находится в незначительном количестве, обычно около 2% массы рыбы. Наиболее крупные кровеносные сосуды расположены в глубине тела, под позвоночником, а также между сердцем и жабрами. Поэтому при обескровливании рыбы подрезают брюшную аорту, делая разрез между грудными плавниками вблизи жаберных дуг, при этом сердце, продолжая пульсировать, выталкивает кровь из сосудов.

Физические свойства рыбы

 

При решении вопросов, связанных с приемом, транспортированием, хранением и обработкой рыбы, необходимо знание ее физических свойств.

К физическим свойствам рыбы относят размеры тела, плотность, объемную массу, центр тяжести, угол естественного откоса, угол скольжения и коэффициент трения, консистенцию мяса рыбы, удельную теплоемкость, тепло- и температуропроводность, электрические свойства (электросопротивление).

Размер определяется по массе или длине тела рыбы. С возрастом размеры и масса рыбы увеличиваются. Имеют место и сезонные изменения размеров рыб, выражающиеся в увеличении объема и массы тела за счет развития гонад перед нерестом.

Кроме линейных размеров большое практическое значение имеет удельная поверхность рыбы, т. е. отношение поверхности рыбы к ее объему или массе (выражается соответственно в см²/мл или см²/г). Чем выше этот показатель, тем быстрее происходят охлаждение, замораживание, просаливание и прогревание рыбы. Величина удельной поверхности зависит от формы тела рыбы. Чем меньше отношение толщины тела рыбы к ее длине, тем больше удельная поверхность. У рыб одного вида величина удельной поверхности зависит от их размеров. С увеличением размеров рыб уменьшается их поверхность.

Плотность – это отношение массы рыбы к ее объему. Плотность целой рыбы в естественных условиях мало отличается от плотности воды, поэтому живая рыба может подниматься и опускаться на глубину при изменении объема газа в плавательном пузыре.

Плотность потрошеной рыбы и мяса разных видов колеблется от 1,05 до 1,08 г/см³. С увеличением размеров рыбы плотность снижается. У рыб одного вида плотность тушки и мяса уменьшается при увеличении содержания жира. Плотность рыбы изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. При замораживании рыбы вследствие увеличения ее объема при переходе содержащейся в ней воды в лед плотность заметно уменьшается. Например, плотность сазана при 15 ºС составляет 0,987, а при 0 °С – 0,922.

Объемная, или насыпная, масса – это масса рыбы (в кг или т), вмещающаяся в единицу объема (в м³). Знать этот показатель необходимо при расчетах вместимости тары для хранения и посола рыбы, определении площадей цехов приема и аккумуляции сырья на заводах, расчете транспортных средств, тары для упаковки готовой рыбной продукции. Насыпная масса в значительной степени зависит от состояния рыбы. Живая рыба плотнее заполняет емкость, чем снулая, и имеет соответственно большую насыпную массу. Уснувшую рыбу до наступления посмертного окоченения и рыбу в стадии автолиза, имеющую гибкое тело, можно уложить плотнее, чем свежую окоченевшую и замороженную, у которой твердое, негнущееся тело и наименьшая насыпная масса.

Центр тяжести у рыбы расположен ближе к голове, чем определяется положение ее тела при свободном падении в воздухе или в воде, а также при скольжении по наклонной плоскости (на транспортерах). Рыба в этих случаях всегда располагается головой вперед по направлению движения. Это свойство учитывают при подаче рыбы в машины на механизированных линиях.

Угол естественного откоса определяют следующим образом. Если рыбу насыпать на горизонтальную поверхность, то между конической и горизонтальной поверхностями рыбы образуется угол, называемый углом естественного откоса. Величина его зависит от вида рыбы и ее состояния. Например, у живого сазана угол естественного откоса (в градусах) равен 24, у воблы – 34, у леща – 15, у снулой и мороженой рыбы – соответственно 34, 37, 17 и 51, 51, 30.

Углом скольжения называется угол наклона плоскости, при котором положенная на нее рыба начинает скользить вниз под воздействием силы тяжести, преодолевая силу трения о плоскость.

Коэффициент трения выражается тангенсом угла скольжения. У крупной рыбы угол скольжения и коэффициент трения меньше, чем у мелкой рыбы того же вида; у живой рыбы он меньше, чем у снулой. Это свойство рыбы учитывают при конструировании устройств и механизмов, предназначенных для перемещения и обработки рыбы.

Консистенция мяса имеет большое значение при оценке качества рыбы. Мясо рыбы высокого качества имеет упругую консистенцию. По мере снижения качества рыбы упругость ее мяса уменьшается.

Удельная теплоемкость выражается количеством теплоты, необходимым для нагревания или охлаждения единицы массы рыбы на 1 ºС. Обозначают показатель символом кДж/кг (кг · °С). Удельная теплоемкость рыбы и отдельных органов ее тела зависит от химического состава и определяется по сумме теплоемкостей веществ, входящих в состав рыбы или ее органов. Жирные рыбы имеют меньшую удельную теплоемкость, чем тощие. С повышением температуры удельная теплоемкость рыбы возрастает, с понижением температуры ниже 0 °С уменьшается, так как теплоемкость льда меньше теплоемкости воды. В интервале температуры от 0 до 30 °С удельная теплоемкость разных видов рыб колеблется от 3,09 до 3,75 кДж/кг (кг · °С).

Теплопроводность – это способность рыбы проводить тепло при нагревании или охлаждении. Характеризуется коэффициентом теплопроводности А, С и обозначается символом Вт/(м · К), показывающим количество тепла Q (в Дж), проходящего в единицу времени через единицу поверхности слоя рыбы определенной толщины при разности температур поверхностей слоя в 1 ºС. Коэффициент теплопроводности рыбы заметно возрастает с увеличением содержания в ней воды (т. е. с уменьшением количества жира). При температуре 0–30 ºС теплопроводность рыбы изменяется незначительно, но при замораживании сильно возрастает, поскольку коэффициент теплопроводности льда почти в 4 раза выше, чем воды. Коэффициент теплопроводности свежей рыбы 0,5, мороженой – 1,6 Вт (м • К).

Температуропроводность – это скорость изменения температуры тела рыбы при нагревании или охлаждении. Температуропроводность (м²/с) зависит от теплопроводности, теплоемкости и плотности рыбы. Коэффициент температуропроводности повышается с увеличением теплопроводности и уменьшением плотности и теплоемкости рыбы. При отрицательной температуре он сильно возрастает в связи с увеличением теплопроводности и одновременно уменьшением теплоемкости и плотности.

Электросопротивление – сопротивление тканей рыбы прохождению электрического тока. Величина его зависит от состояния рыбы, частоты подаваемого тока и температуры. Мясо живой и только что уснувшей рыбы имеет высокие значения этого показателя. Однако во время посмертных изменений рыбы электросопротивление значительно снижается. Это свойство используется при разработке новых способов консервирования рыбы, связанных с воздействием на нее электрического тока (электрокопчение, проварка с помощью токов высокой частоты, диэлектрическая дефростация и др.). Измеряя электросопротивление, можно определить степень свежести рыбы. Электросопротивление понижается при увеличении частоты пропускаемого через тело рыбы тока, а также при повышении температуры рыбы до температуры свертывания белков.

Массовый состав рыбы

 

Массовым (весовым) составом рыбы называют соотношение массы отдельных частей тела и органов, выраженное в процентах от массы целой рыбы. Не все части тела рыбы съедобны.

К съедобным относят мышечную ткань (мясо), голову, икру, молоки, печень, сердце; к несъедобным – кости, плавники, чешую, кишечник, плавательный пузырь, почки, кожу. Голова лишь условно относится к съедобным частям, так как мышечная ткань у нее развита слабо. Из голов осетровых, судака и других рыб приготовляют уху или заливное. Головы многих рыб используют как непищевое сырье.

Сведениями о соотношении отдельный частей тела рыбы пользуются при определении расхода сырья для различных рыбообрабатывающих производств, при установлении норм выхода полуфабрикатов и готовой продукции, определении возможного количества отходов, при калькуляции стоимости продукции и т. д.

Массовый состав рыбы изменяется в зависимости от ее вида, пола и времени лова. Съедобная часть рыбы разных видов составляет от 45 до 75–80% массы целой рыбы.

Зависимость массового состава от пола рыбы обусловливается в основном различиями в размерах и массе зрелых гонад у самок (икры) и у самцов (молок). Масса зрелых гонад у самок рыб разных видов составляет в среднем 10-20% массы целой рыбы, но в отдельных случаях достигает 25-30% и более. Масса молок у самцов в период промысла не превышает 3-4%, но бывает и большей (8-12% у сельдей и лососей).

В зависимости от вида размеры и масса печени рыбы сильно колеблются. Наиболее крупную печень имеют акулы (28-29%), тресковые рыбы (до 14%), скаты (8-9%). У некоторых рыб она не превышает 1-4% массы целой рыбы.

Масса остальных внутренностей составляет 3–6% массы целой рыбы, из которых на долю желудка и кишечника приходится 2-4%, на долю плавательного пузыря – 0,5-1, на долю сердца, селезенки,. почек и брыжейки, поддерживающей внутренние органы, – 0,1-0,2%.

Относительная масса голов у сельдей, лососей, сигов, камбал колеблется от 10 до 12%, у осетровых, тресковых, сомовых, щуки составляет до 22%, а у морского окуня и атлантической ставриды достигает 25-28%.

Относительная масса костей и хрящей составляет 5-12%, масса плавников – 1,5-1,4, кожи – 2-8 и чешуи – 1,5% массы тела (масса жучек у осетровых рыб составляет в среднем 2%).