CC BY
79
УДК 664.7:637.5
О.Г. Чижикова, К.В. Нижельская
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА РЖИ ДЛЯ МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ГЕРОДИЕТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Представлены результаты исследований по использованию пророщенного зерна ржи в рецептуре мясного рубленого полуфабриката с целью создания продукта геродиетической направленности. Изучен химический состав пророщенного зерна ржи, в том числе аминокислотный состав, и дан его сравнительный анализ с составом ржаной муки и мясного фарша. Обоснован выбор пророщенного зерна ржи в качестве ингредиента мясорастительного полуфабриката, предназначенного для геродиетического питания; установлена максимально возможная дозировка пророщенного зерна ржи, позволяющая при сохранении приемлемых потребительских свойств полуфабриката повысить его пищевую ценность. Включение в мясной фарш растительной добавки (пророщенного зерна ржи) позволило создать мясорастительный полуфабрикат, аминокислотный состав которого в большей степени, чем мясной, отвечает специфике геродие-тического питания.
Ключевые слова: геродиетические, мясорастительный полуфабрикат, пророщенное зерно, рожь, аминокислотный состав, пищевые волокна.
O.G. Chizhikova, K.V. Nizhelskaya
PROSPECTS FOR USING SPROUTED RYE FOR GERODIETICAL MEAT CHOPPED
SEMI-FINISHED PRODUCTS
The results of studies on the use of sprouted rye grains in the recipe of the minced meat semi-finished product in order to create a product for gerodietical nutrition are demonstrated in this article. The chemical composition of sprouted rye, including the amino acid composition is studied. It is compared to corresponding indicators of rye flour and minced meat. The choice of sprouted rye as an ingredient in the meat-cereal semi-finished product intended for gerodietical nutrition is shown; the maximum possible dosage of sprouted grains of rye, which allows, while maintaining acceptable consumer properties of the semi-finished product, to increase its nutritional value is determined. Including the plant additives (sprouted rye grains) in minced meat has created meat-cereal semifinished product and its amino acid composition is more than the meat meets the specifics of gerodietical nutrition.
Key words: gerodietical, meat-cereal semi-finished product, sprouted grains, rye, amino acid composition, dietary fiber.
DOI: 10.17217/2079-0333-2017-40-51-57
Введение
Правильное питание - один из надежных способов сохранения здоровья, увеличения активного и творческого периода, профилактики различных хронических заболеваний. Особая роль в рациональном питании лиц пожилого и преклонного возраста отводится созданию новых продуктов, в которых предусматриваются оптимальные количественные и качественные соотношения основных пищевых и биологически активных веществ. Пищевые продукты для данной категории людей должны содержать достаточное количество белков (животного и растительного происхождения), полиненасыщенных жирных кислот, витаминов и минеральных веществ, особенно кальция, магния, калия, железа и пищевых волокон [1, 2].
Важную роль в питании человека играют мясо и мясные продукты, которые обладают высокой пищевой ценностью, но мясное сырье не является хорошим источником минеральных веществ, витаминов и пищевых волокон. Разработка комбинированных продуктов на основе мясного сырья с добавлением растительного, которое является хорошим источником растительных пищевых волокон и белка, дополнительным источником минеральных веществ, в том числе кальция и магния и железа, позволяет расширять спектр продуктов для лиц пожилого возраста.
Цель исследования - разработка нового комбинированного мясного рубленого полуфабриката.
Для разработки полуфабрикатов в качестве растительных добавок рассматривались продукты переработки зерна ржи.
Рожь (Secale cereal) - однолетний культурный злак, одна из основных продовольственных культур в России (2-е место после пшеницы).
Зерно ржи состоит из плодовой и семенной оболочек (6,5-12,2%), содержащих минеральные вещества. Под ними расположен богатый белками и витаминами алейроновый слой, эндосперм (72,8-78,0%) и зародыш (2,5-5,6%). Белки ржи представлены альбуминами, глобулинами, глиа-дином, глютенином, их содержание в зерне колеблется от 7,2 до 20%, жира от 1,5 до 3,5%. Среди углеводов первое место занимает крахмал (56-64%). Особенностью углеводного комплекса зерна ржи является высокое содержание пищевых волокон (11,2-14,6% на с. в.), основу которых составляют водорастворимые и не растворимые в воде пентозаны и клетчатка. Водорастворимые пентозаны ржи отличаются высокой гидрофильностью, объем их при набухании в воде может увеличиваться в 8-10 раз. Ржаное зерно содержит витамины: В1, В2, В6, РР, Е, минеральные вещества (1,5-2,2%), прежде всего фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, селен.
Продукты переработки зерна ржи (мука, пророщенное зерно) являются перспективным сырьем для производства пищевых продуктов профилактического назначения, позволяющих бороться с широко распространенными заболеваниями. По сведениям финских специалистов, пищевые волокна ржи уменьшают риск онкологических заболеваний, а также препятствуют развитию диабета 2-го типа у людей зрелого возраста. Ими был разработан расширенный вариант пищевой пирамиды Всемирной организации здравоохранения с использованием разнообразных ржаных продуктов [3-8].
Технологической особенностью процесса получения ржаной муки различных сортов является удаление анатомических частей зерна: зародыша, алейронового слоя, оболочек, что отражается на пищевой ценности вырабатываемого продукта, в котором снижается содержание полноценного белка, витаминов и минеральных веществ. При проращивании зерна ржи количественное соотношение частей зерновки не изменяется, в эндосперме происходят гидролитические процессы и ферментативный распад высокомолекулярных соединений до низкомолекулярных растворимых веществ, в зародыше протекают процессы синтеза. В результате проращивания зерна изменяется белковый состав зерна в сторону увеличения ферментативной активности пептидаз и фосфатаз, происходит увеличение уровня незаменимых аминокислот, снижается общее количество жиров при увеличении содержания полиненасыщенных жирных кислот, повышается содержание растворимых пищевых волокон, снижается количество фитатов и глютена, в 2-4 раза увеличивается количество витаминов, повышается концентрация биологически активных веществ [9-10].
Включение в рацион пищевых продуктов из проросшего зерна ржи оказывает благоприятное влияние на жизненный тонус человека и рекомендуется для профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, атеросклероза.
Объекты и методы исследований
Объектами исследования являлись продукты переработки зерна ржи: пророщенное зерно, мука, а также мясорастительные полуфабрикаты.
Для проращивания использовали зерно ржи (поставщик зерна ООО «Гарнец», Россия). Рожь проращивали при заданных условиях до появления ростков размером 2,4-2,5 мм. Пророщенное зерно высушивали и измельчали до порошкообразного состояния.
Для выработки мясорастительного фарша использовали фарш говяжий и свиной в пропорциях 80:20.
При исследовании химического состава пророщенного зерна ржи определяли следующие показатели: массовую долю воды - ГОСТ Р 54951; белка - методом Кьельдаля; жира - экстракционным методом с предварительным гидролизом навески - ГОСТ 13496.15; сахаров - спектро-фотометрическим методом - ГОСТ 26176; пищевые волокна - ГОСТ 13496.4; крахмала -кислотным гидролизом - ГОСТ 26176; золы - ГОСТ 27494; минеральных веществ: кальция -ГОСТ 26570; магния - ГОСТ 30502, фосфора - фотометрическим методом - ГОСТ 26657; железа -колориметрическим методом - ГОСТ 26928; аминокислотный состав - с помощью аминокислотного анализатора Biochrom 30 (Biochrom, England) на колонке Ultropac в литий-цитратной
буферной системе [11]; содержание триптофана устанавливали - ГОСТ 13496.21. Коэффициент рациональности аминокислотного состава белков рассчитывали по методу Липатова [12]. Коэффициент аминокислотной сбалансированности белков геродиетических продуктов рассчитывали по методу Липатова [13]. Определение качества мясных полуфабрикатов проводили по органо-лептическим показателям - ГОСТ 9959.
Результаты и их обсуждение
На первом этапе исследования определили химический состав продуктов переработки зерна ржи и мясного фарша (табл. 1, 2).
Как видно из полученных результатов (табл. 1) основную массовую долю пророщенного зерна составляют углеводы - 74,9%, в том числе 15,7% пищевые волокна; 12% приходится на белки и 1,8% - на золу. Пророщенное зерно ржи количественно превосходит муку ржаную по содержанию белков, пищевых волокон, золы, в том числе мясной фарш по содержанию кальция, магния и железа.
Таблица 1
Химический состав продуктов переработки зерна ржи и мясного фарша
Показатель Пророщенное зерно ржи Мука ржаная [14] Фарш мясной (80:20)
сеяная | обдирная | обойная
Вода, % 8,9 14 66,3
Белки, % 12,0 6,9 8,9 10,7 16,5
Жиры, % 1,3 1,4 1,7 1,9 16,3
Моно- и дисахариды, % 6,2 0,7 0,9 1,1 -
Крахмал, % 53,0 65,3 60,7 57,2 -
Пищевые волокна, % 15,7 10,8 12,4 13,3 -
Зола, % 1,8 0,6 1,2 1,6 0,9
Кальций, мг/100 г 48 19 34 43 9
Магний, мг/100 г 115 25 60 75 25
Фосфор, мг/100 г 360 129 189 256 153
Железо, мг/100 г 5,0 2,9 3,5 4,1 1,1
Из данных табл. 2 следует, что коэффициент рациональности К, который численно характеризует сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), в пророщенном зерне ржи равен значению 0,76 и находится ближе к эталону, чем в муке ржаной.
Таблица 2
Сбалансированность белков по аминокислотному составу
Аминокислота Эталон Содержание незаменимых аминокислот мг/г белка
Пророщенное зерно ржи Мука ржаная [14]
сеяная обдирная обойная
Валин 50 67,7 59,4 57,3 48,6
Изолейцин 40 35,5 37,7 42,7 37,4
Лейцин 70 95,5 69,5 65,2 64,5
Лизин 55 48,9 33,3* 33,7* 33,6*
Метионин + цистеин 35 44,4 30,4 30,3 33,6
Треонин 40 33,3 29,0 29,2 29,9
Триптофан 10 12,6 14,5 12,4 12,2
Фенилаланин + тирозин 60 48,9* 91,3 85,4 83,2
Сумма НАК 360 391 365 356 343
Коэффициент рациональности - К 1,00 0,76 0,60 0,62 0,64
* Лимитирующая аминокислота.
Далее для выбора растительной добавки из продуктов переработки зерна ржи в мясные рубленые полуфабрикаты провели сравнительный анализ химического состава пророщенного зерна ржи и состава муки ржаной, в том числе по сбалансированности белков по аминокислотному составу (табл. 1, 2). Для повышения пищевой ценности мясных рубленых полуфабрикатов целесообразно было выбрать из основных продуктов переработки зерна ржи те, которые
превосходят по содержанию дефицитные для мясного сырья вещества: пищевые волокна, кальций, магний, а также продукты, имеющие более высокую биологическую ценность белка. Анализ показал, что таким продуктом является пророщенное зерно ржи.
На следующем этапе исследования устанавливали возможность использования измельченного пророщенного зерна ржи в качестве растительного компонента в мясной рубленый полуфабрикат - фарш.
Так как разрабатывались рецептуры полуфабрикатов на основе сырья животного и растительного происхождения геродиетической направленности, то учитывалась специфика организма пожилых людей. Основным принципом процесса создания нового вида геродиетических мясных продуктов с добавлением растительного сырья является достижение максимально возможного уровня полноценности и аминокислотной сбалансированности белков, формализованный критерий которых был предложен академиком Н.Н. Липатовым и вычисляется по формуле. С помощью этого критерия (в идеале К = 1) осуществляется количественная оценка адекватности аминокислотного состава белка специфике геродиетических требований.
Результаты компьютерного моделирования рецептур мясорастительного фарша приведены на рисунке.
■в-■в
1
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 1 0,4 0,3 0,2 0,1 О
0,66
.46
0,50
ю да о
Контроль содержания пророщенного зерна ржи, %
Коэффициент аминокислотного соответствия белка мясорастительного полуфабриката в зависимости от содержания пророщенного зерна ржи
По мере увеличения дозы пророщенного зерна в мясном фарше происходит повышение величины коэффициента аминокислотного соответствия белка и приближение его значения к идеалу - 1.
Оптимальную рецептуру мясорастительного фарша устанавливали по результатам органо-лептического анализа.
В ходе эксперимента были выработаны опытные образцы фаршей с добавлением пророщенного зерна ржи, а для сравнительной оценки использовался мясной фарш без добавок (контроль). В состав фарша дополнительно включали 1,2% поваренной соли и 0,1% перца черного молотого. Кроме того, в фарш добавляли воду из расчета влажности контрольного фарша (мясного) - 66,0%. Фарши подвергали термической обработке до кулинарной готовности при температуре 190°С в течение 30-35 мин.
Оценку качества выработанных фаршей проводили по следующим органолептическим показателям: внешнему виду - цвету, состоянию поверхности; консистенции - путем надавливания; цвету, виду и рисунку на разрезе изделия; структуре и распределению ингредиентов, запаху, вкусу и сочности готовых изделий.
В результате органолептического анализа фаршей была установлена максимально возможная дозировка пророщенного зерна ржи в мясном фарше, не ухудшающая его потребительских свойств, которая составила 26% (см. рис.). Фарш имел соответствующие данному наименованию изделия внешний вид и цвет на разрезе; запах и вкус - специфические для мясного изделия запах и вкус, достаточно нежную консистенцию. Опытный образец уступал контрольному по сочности, но в целом фарш с вышеуказанной дозировкой пророщенного зерна имел хорошие потребительские свойства.
Далее исследовали химический состав фарша с вышеуказанной дозировкой пророщенного зерна ржи. Результаты представлены в табл. 3.
Таблица 3
Химический состав фарша
Показатель Фарш
мясорастительный с пророщенным зерном ржи мясной
Вода, % 51,4 66,3
Белок, % 15,3 16,5
Жир, % 12,4 16,3
Моно- и дисахариды, % 1,6 -
Крахмал, % 13,9 -
Пищевые волокна, % 4,1 -
Зола, % 1,2 0,9
Кальций, мг/100 г 20 9
Магний, мг/100 г 25 25
Фосфор, мг/100 г 207 153
Железо, мг/100 г 2,1 1,1
Показано (табл. 3), что мясорастительный фарш по содержанию белка уступает мясному фаршу, однако он является комбинированным и содержит в своем составе животный (12,2%) и растительный белок (3,1%). Содержание жира в опытных образцах фарша (12,4%) ниже, чем в контрольном образце (16,3%), а привнесение в полуфабрикаты моно- и дисахаридов (1,6%) оказывает влияние только на качественные, то есть потребительские характеристики готовых изделий. Положительное значение имеет тот факт, что мясорастительный полуфабрикат превосходит мясной фарш по содержанию (мг/100 г) кальция - 20 и железа - 2,1; при этом соотношение кальция и фосфора (1:10) в полуфабрикате с добавлением пророщенного зерна ржи в большей степени способствует усвояемости кальция, чем в мясном фарше (1:17). Кроме того, за счет использования пророщенного зерна полуфабрикат обогащен пищевыми волокнами (4,1%).
Аминокислотный состав фаршей представлен в табл. 4.
Таблица 4
Содержание незаменимых аминокислот в фарше
Аминокислота Эталон Содержание аминокислот, мг/1 г белка
Фарш
мясорастительный с пророщенным зерном ржи мясной
Валин 50 58,4 53,5
Изолейцин 40 43,9 44,0
Лейцин 70 82,2 75,2
Лизин 55 77,3 80,6
Метионин + цистин 35 43,2 40,9
Треонин 40 41,3 41,4
Триптофан 10 13,3 12,8
Фенилаланин + тирозин 60 75,2 78,2
Сумма НАК 360 435 427
Коэффициент рациональности - К 1,0 0,86 0,87
Коэффициент аминокислотного соответствия - К 1,0 0,50 0,46
Суммарное содержание незаменимых аминокислот, которые определяют уровень полноценности белков, в мясорастительном фарше выше, чем в мясном. Коэффициенты, характеризующие биологическую ценность белков фаршей, высокие у образцов и практически не отличаются между собой (0,86-0,87). При этом величина коэффициента аминокислотного соответствия белка для геродиетического продукта ближе к идеалу в мясорастительном фарше (0,50), чем в мясном (0,46).
Заключение
Исследования, направленные на разработку продуктов для геродиетического питания, являются в настоящее время весьма актуальными. Пищевые продукты для людей старшего возраста должны разрабатываться с учетом физиологических особенностей стареющего организма и содержать, помимо белков, жиров, углеводов, целый ряд микронутриентов (витамины, макро- и микроэлементы), пищевые волокна, необходимые для нормального функционирования организма.
Важная роль в питании лиц старше 59 лет принадлежит белкам. Геродиетические продукты должны в комплексе сочетать все незаменимые аминокислоты, при этом особое значение отводится аминокислотам метионин + цистин.
В питании пожилых людей не менее важны, чем белки, пищевые волокна. Значение пищевых волокон трудно переоценить, так как роль их в питании многообразна, в частности, благодаря адсорбционным свойствам, пищевые волокна способствуют выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, кроме того они являются пищевым субстратом для бифидо- и лактобактерий.
Целью нашего исследования явилось обоснование и разработка рецептуры мясораститель-ного полуфабриката - фарша, предназначенного для геродиетического питания. В качестве растительного компонента было выбрано пророщенное зерно ржи.
Выбор был обоснован тем, что пророщенное зерно ржи содержит растительный белок и является дополнительным источником пищевых волокон и минеральных веществ (кальций, магний, железо), количественное содержание которых в мясном фарше уступает растительной добавке.
Для подбора дозировки пророщенного зерна ржи использовали компьютерное моделирование аминокислотной сбалансированности белка по методу Н.Н. Липатова. Оптимальную рецептуру мясорастительного фарша устанавливали по результатам органолептической оценки готового продукта.
В результате органолептического анализа фаршей была установлена максимально возможная доза пророщенного зерна ржи в мясорастительном полуфабрикате, не ухудшающая его потребительские свойства, которая составила 26%. Выработанный мясорастительный фарш с вышеуказанной дозировкой пророщенного зерна ржи имел приемлемые потребительские свойства.
Таким образом, результаты исследований химического состава и органолептических показателей разработанных мясорастительных полуфабрикатов свидетельствуют о том, что исследуемая растительная добавка - пророщенное зерно ржи, включенная в рецептуру мясного фарша, улучшает показатели, характеризующие геродиетическую направленность мясорастительного полуфабриката, в частности аминокислотный состав белка, увеличивает количество кальция и привносит пищевые волокна в продукт.
Литература
1. Сатина О.В., Юдина С.Б. Проектирование продуктов геронтологического питания // Мясная индустрия. - 2010. - № 6. - С. 56-58.
2. Касьянов Г.И., Запорожский А.А., Юдина С.Б. Технология продуктов питания для людей пожилого и преклонного возраста. - Ростов-на/Д: Издательский центр Март, 2001. - 192 с.
3. Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов.- СПб.: ГИОРД, 2005. -512 с.
4. Исмагилов Р.Р., Гайсина Л.Ф. Содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи разной фракции // Пиво и напитки. - 2015. - № 3. - С. 44-46.
5. Сысуев В.А., Кедрова Л.И., Уткина Е.И. Рожь - стратегическая зерновая культура в развитии адаптивного растениеводства и обеспечении продовольственной безопасности России // Образование, наука и производство. - 2014. - № 2-3. - С. 31-33.
6. Энергия ржи для здоровья человека / В.А. Сысуев, Л.И. Кедрова, Н.К. Лаптева, Е.И. Уткина. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2010. - 103 с.
7. В зерне ржи - основа здоровья человека / В.А. Сысуев, Л.И. Кедрова, Н.К. Лаптева, Е.И. Уткина, Т.Н. Никулина // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 6. - С. 3-5.
8. Типсина Н.Н., Батура Н.Г. Рожь - удивительное зерно: материалы XIV междунар. науч.-практ. конф. «Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития» (19-21 апреля 2016 г.). - Красноярск, 2016. - С. 108-111.
9. Леонова С.А., Нуретдинова О.Ф. Пророщенное зерно овса как один из приоритетных видов сырья для разработки продуктов функционального питания // Российский электронный научный журнал. - 2014. - № 1. - С. 36-41.
10. Накопление витаминов В1 и В2 в пророщенном зерне / Ю.Р. Рахматуллина, В.В. Кирдяшкин, О.А. Вржесинская, В.М. Коденцова // Хлебопродукты. - 2012. - № 9. - С. 64-65.
11. Северин С.Е., Соловьева Г.А. Практикум по биохимии. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 509 с.
12. Липатов H.H., Рогов И.А. Методология проектирования продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой ценности // Известия вузов. Пищевая технология. - 1987. -№ 2. - С. 9-15.
13. Липатов H.H., Юдина С.Б. Формализованный критерий аминокислотной сбалансированности белков геродиетических продуктов: сб. трудов 1-й междунар. конф. «Научные и практические аспекты совершенствования качества продуктов детского и геродиетического питания». - М.: Пищепромиздат, 1997. - С. 140-141.
14. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. И.М. Скури-хина, В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛ и принт, 2007. - 236 с.
Информация об авторах Information about the authors
Чижикова Ольга Григорьевна - Дальневосточный федеральный университет, Школа экономики и менеджмента; 690950, Россия, Владивосток; кандидат технических наук, профессор кафедры товароведения и экспертизы товаров; nizhelskaia.kv@gmail.com
Chizhikova Olga Grigorevna - Far Eastern Federal University, School of Economics and Management; 690950, Russia, Vladivostok; Candidate of Technical Sciences, Professor of Merchandising and Examination of Goods Chair; nizhelskaia.kv@gmail.com
Нижельская Ксения Владимировна - Дальневосточный федеральный университет, Школа экономики и менеджмента; 690950, Россия, Владивосток; аспирант; nizhelskaia.kv@gmail.com
Nizhelskaya Kseniya Vladimirovna - Far Eastern Federal University, School of Economics and Management; 690950, Russia, Vladivostok; Postgraduate; nizhelskaia.kv@gmail.com
