УДК 637.146.3
О.Н. Сороколетов, канд. с.-х. наук, доцент С.Л. Гаптар, канд. техн. наук, доцент О.В. Рявкин, канд. с.-х. наук Е.В. Тарабанова, канд. биол. наук А.Н. Головко, ст. преподаватель А.К. Абышева, аспирантка. Новосибирский государственный аграрный университет
Аннотация. Обоснована эффективность использования в технологии производства мясных продуктов специализированного назначения белково-липидного комплекса, полученного из сухой биомассы личинок, содержащего в своем составе физиологически функциональные ингредиенты повышающие активность жизненных процессов организма человека. Оптимизированы технологические режимы производства, определены рациональные дозировки и комбинации компонентов при создании рецептурных композиций мясных продуктов для специализированного питания с использованием белково-липидного комплекса; выявлено положительное влияние белково-липидного комплекса на качественные показатели, безопасность и сроки хранения готовой продукции.
Ключевые слова: специализированные мясные продукты, опарыши, белковолипидный комплекс, сухая биомасса личинок, рецептура, технология, качество, безопасность.
В последние годы все большее влияние на здоровье населения планеты оказывает качество и структура питания. Как следствие сложившейся структуры питания на первый план выходят следующие нарушения пищевого статуса: дефицит животных белков, достигающий 15-20 % от рекомендуемых величин: выраженный дефицит большинства витаминов, выявляющийся повсеместно у более половины населения; проблема недостаточности макро- и микроэлементов, таких как кальций, железо, фтор, селен, цинк; сложившаяся в мире ситуация с мясным сырьем приводит к дефициту животного белка в рационе питания населения. Поэтому в технологии производства пищевых продуктов весьма актуально комбинирование белков животного и растительного происхождения, которые экономично сочетают в себе высокую пищевую ценность и обеспечивают производство готовой продукции в соответствии с требованиями потребителя к ее качеству [1].
В настоящее время при производстве мясных продуктов в качестве заменителя основного сырья и снижения себестоимости готовой продукции, применяют различные виды белковых добавок, полученных из вторичных ресурсов разделки животных и птицы, побочных продуктов переработки молока - белковый стабилизатор, мясная масса, свиная шкурка, молочно-белковые концентраты, а также растительные белковые препараты. Однако, количество белка в составе вторичных продуктов животных и птицы недостаточно высоко, так мясная масса содержит 18-20 % Сборник Vнациональной (всероссийской) научной конференции «Теория и практика современной аграрной науки», г. Новосибирск, 28 февраля 2022 г. 1079 белка, шкурка птицы 14-17 % белка и 20-25 % жира, свиные шкуры около 27,8 % белка и 10,1% жира.
В составе вторичных продуктов могут присутствовать остаточные количества активно используемых в животноводстве и птицеводстве антибиотиков, гормональных и ферментных препаратов, ускоряющих рост, гуминовые вещества, активирующие клеточный метаболизм и регенеративные процессы, транквилизаторы. Молочно-белковые концентраты содержат белки, которые могут вызвать аллергию, и трудноусваиваемую многими людьми лактозу. Растительные белки, в частности соевые часто ухудшают органолептические характеристики готового продукта, придают ему бобовый привкус и запах, снижают биологическую ценность готовых мясных изделий, так как содержат нежелательные и опасные для организма соединения, полностью не обезвреженные при получении белковой добавки [2].
В последнее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к насекомым, как к источнику высокоусвояемого белка, жира с уникальными свойствами, антиоксидантов, иммуномодуляторов, сырья для получения новых лекарственных препаратов (Kroeckel S., Harjes A, et al, 2012; Stamer A., Wesseless S. et al, 2014; Józefiak D., Józefiak A., Kierończyk B. et al, 2016).
К настоящему времени хорошо документировано около 2000 видов съедобных насекомых (Jongema Y., 2015). Хотя питательная ценность насекомых варьируется в зависимости от вида, как свежего, так и обработанного, они, как правило, сопоставимы с говядиной и рыбой во многих аспектах питания. Насекомые на всех этапах жизни являются богатыми источниками животного белка и жира. В личинке мух содержится около 40 % аминокислот, достаточное количество всех незаменимых аминокислот, особенно лизина, треонина и метионина, а также жир, в составе которого высокий уровень ненасыщенных жирных кислот, минеральные вещества и витамины (Bukkens, 1997; Ramos-Elorduy, J., Moreno, J.M.P. et al., 1997). До сих пор остаются открытыми и спорными вопросы влияния хитина, жира, биологически активных веществ личинок Hermetia illucens на продуктивность животных и качество мяса как одного из основных источников питания человека. По мнению Некрасова Р.В., Чабаева М.Г. и др. (2019), выращивание личинок мухи черная львинка (Hermetia illucens L.) – экономичный способ превращения органических остатков в ценный источник биомолекул (белков, липидов и хитина). Применение технологии получения белка из биомассы личинок имеет ряд преимуществ: экономичность, высокая эффективность, простота организации производства альтернативного белка, регуляция численности мух на территории хозяйств и ферм, получение легкоусвояемого полноценного белка. Поиск альтернативных и устойчивых белков является вопросом первостепенной важности, который нуждается в жизнеспособных решениях в краткосрочной перспективе, что делает насекомых все более привлекательным вариантом кормления [3].
Целью представленных исследований являлось решение комплекса научнопрактических задач направленных на совершенствование технологии производства специализированных мясных продуктов с использованием белково-липидного комплекса на основе сухой биомассы личинок.
Для оценки физико-химических, микробиологических изменений происходящих при производстве специализированных мясных продуктов с использованием белково-липидного комплекса на основе сухой биомассы личинок, подобраны различные методы исследований, позволяющие получить информацию об изменении свойств сырья в процессе технологической обработки, и обоснованно использовать экспериментальные данные для их производства.
Испытания сырья, полуфабрикатов и готовой продукции проводились в аккредитованном испытательном лабораторном комплексе и в лабораториях кафедры технологии и товароведения пищевой продукции, ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ.
Повышение качества и экономической эффективности производства специализированных мясных продуктов непосредственно связано с разработкой и Сборник Vнациональной (всероссийской) научной конференции «Теория и практика современной аграрной науки», г. Новосибирск, 28 февраля 2022 г. 1080 рациональным применением добавок, обладающих биологически активными свойствами, для замены основного дорогостоящего сырья, повышения пищевой ценности, эффективности производства и увеличения объема мясных продуктов для специализированного питания.
На основе имеющейся информации представляется перспективным в качестве ингредиентов для замены основного мясного сырья использовать альтернативный источник белка и жира - белково-липидный комплекс на основе сухой биомассы личинок (таблица 1, рис.1).
Таблица 1 Химический состав белково-липидного комплекса, полученного из сухой биомассы личинок
Наименование: Опарыши мухи Черная львинка (Hermetia illucens, или Черный солдатик – Black Soldier Fly) Содержание, в %: Влага- 7,0; Жир- 30; Белок- 62,1; Зола- 0,9;
Анализ литературных данных позволил установить, что альтернативной заменой животного белка могут являться насекомые, которые по своим питательным характеристикам не уступают обычному мясу — например, говядине. Содержание белка в насекомых, по разным оценкам, составляет от 7 % до 48 %, в говядине — 19 – 26 %.
По содержанию незаменимых аминокислот насекомые идентичны соевым бобам (главному источнику растительного белка) или даже превосходят их. Кроме того, пищевые насекомые имеют уникальных жирнокислотный состав.
Рисунок 1 - Сухие опарыши мухи Черная львинка (Hermetia illucens, или Черный солдатик – Black Soldier Fly)
При создании белково-липидного комплекса необходимо было встроить в матрицу определенное количество воды для достижения определенной мазеобразной консистенции, и в дальнейшем при набивании колбас текучести фарша. Далее экспериментально установлено, что белково-липидный комплекс полученный из сухой биомассы личинок позволяет удерживать влагу, возникает эффект сохранения воды при соотношении сухой биомассы личинок и воды 1 : 3 и, как следствие, способствует увеличению выхода готовых вареных колбасных изделий с использованием белково-липидного комплекса, который составляет - 140 % от массы несоленого сырья и улучшению структурно-механических показателей конечного продукта.
Результатами проектирования ингредиентного состава рецептур вареных колбасных изделий с использованием белково-липидного комплекса на основе сухой биомассы личинок установлено оптимальное сочетание: мясо индеек обваленное – 55 %; свинина жилованная нежирная – 25 %; шпик хребтовой – 10 %; белково-липидный комплекс – 10 % [4].
Дегустационная экспертиза установила, что экспериментальные образцы № 1 и № 2 с заменой основного сырья 5 % - 10 % белково-липидным комплексом на основе сухой Сборник Vнациональной (всероссийской) научной конференции «Теория и практика современной аграрной науки», г. Новосибирск, 28 февраля 2022 г. 1081 биомассы личинок имели традиционный вид для данного вида продукции, с чистой сухой поверхностью, без повреждений оболочки. При органолептической оценке контрольных и опытных образцов вареных колбасных изделий не было выявлено отличительных особенностей и установлено соответствие нормам ГОСТ Р 23670-2019 «Изделия колбасные вареные мясные. Технические условия».
Установлено, что в экспериментальных образцах вареных колбасных изделий значения рН мясных систем находились в диапазоне 5,9 – 6,3, что создает оптимальные условия для хорошего связывания влаги. Массовая доля влаги, в оптимальном экспериментальном образце с заменой основного сырья 10 %, от массы сырья увеличилась в сравнении с контролем на 10,3 %.
Содержание жира в экспериментальных образцах уменьшилось на 12,5 %, 11 % и 8,7 %, а массовая доля белка увеличилась на 7,2 %, 4,2 % и 12,5 % соответственно. Установлено, что в модельных рецептурах вареных колбасных изделий с использованием белково-липидного комплекса, отсутствует золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), бактерии рода Salmonella; бактерии группы кишечной палочки (БГКП(колиформы)); Сульфитредуцирующие клостридии рода Clostridium (анаэробные, грамположительные, спорообразующие палочки). Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) в оптимальном образце вареной колбасы с использованием белково-липидного комплекса 10 % от массы сырья, увеличился на 1,5 %, что связано с низким содержанием соли - 0,8 % и нитрита натрия - 0,002 %. Остаточная активность кислой фосфатазы в модельных рецептурах вареных колбасных изделий с использованием белково-липидного комплекса на основе сухой биомассы личинок составляла менее - 0,0012 %.
Определена устойчивость вареных колбасных изделий с использованием белковолипидного комплекса на основе сухой биомассы личинок к хранению по показателю термодинамической активности воды. Величина активности воды в оптимальном образце вареной колбасы с использованием белково-липидного комплекса 10 % от массы сырья, составляет 0,956 – 0,976, что свидетельствует о высокой стойкости опытных образцов к хранению.
Анализ проведенных теоретических и экспериментальных данных показал, что белково-липидный комплекс на основе сухой биомассы личинок отличается уникальным химическим составом, который будет придавать проектируемым специализированным мясным продуктам корректирующие функции и иметь большое социально-экономическое значение.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геворкян Г.Р. Разработка методических подходов к оценке функционально-технологических свойств соевых белковых препаратов, в том числе полученных биотехнологическими методами. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2006 – 26 с.
2. Хамганова, И.В. Теоретические и практические аспекты создания мясных продуктов с использованием биологически активных добавок на основе пробиотических микроорганизмов: автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.18.04 / Хамаганова Инга Вячеславовна ; [Место защиты : Вост.-Сиб. гос. ун-т технологий и упр.]. - Улан-Удэ, 2018. - 38 с.
3. Е.А. Романенко. Продуктивные и биологические особенности индюшат при использовании кормовой добавки из личинок мух популяции lucilia caesar. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. - п. Персиановский, 2020 – 123 с.
4. Сороколетов О.Н., Еременко В.В., Гаптар С.Л., Рявкин О.В., Абышева А.К. Способ производства колбасных изделий. Патент на изобретение № 2763407, от 29.12.2021.
https://vk.com/wall-187589841_381 Много однотипных вопросов после просмотра видео от 17.
...Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Комментарии 1