CC BY
8
УДК 664.952/.957:594.5
DOI: 10.17217/2079-0333-2022-59-15-23
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА, БЕЗОПАСНОСТИ И ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ СУШЕНОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ КАЛЬМАРА
Благонравова М.В., Самохин А.В.
Камчатский государственный технический университет, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Ключевская, 35.
В статье приведены результаты исследований органолептических показателей, химического состава, пищевой и энергетической ценности сушеной пищевой продукции из кожи кальмаров тихоокеанского и командорского, полученной путем сушки инфракрасными лучами и последующего измельчения. Показано, что разработанный продукт является высокобелковым и поликомпонентным. Установлено высокое содержание в сушеной продукции липидов и минеральных веществ. Определено наличие эссенциальных микроэлементов (меди, цинка и марганца). Установлено, что по содержанию свинца и кадмия разработанный продукт полностью соответствует требованиям нормативно-правовой документации. Показаны высокие органолептические свойства сушеной продукции.
Ключевые слова: кожа кальмара, командорский кальмар Berryteuthis magister, сушеная пищевая продукция, тихоокеанский кальмар Todarodes pacificus.
INVESTIGATION OF THE QUALITY, SAFETY AND NUTRITION VALUES OF DRIED FOOD PRODUCTS FROM INTEGRATED SQUID TISSUES
Blagonravova M.V., Samokhin А.В.
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, Klyuchevskaya Str. 35.
The results of studies of organoleptic parameters, chemical composition, nutritional and energy value of dried food products from the skin of Pacific and Commander squid, obtained by drying with infrared rays and subsequent grinding were presented in the article. It is shown that the developed product is a highprotein and multicomponent one. A high content of lipids and minerals in dried products has been established. The presence of essential microelements (copper, zinc and manganese) was determined. It has been established that the developed product fully complies with the requirements of regulatory documents in terms of lead and cadmium content. The high organoleptic properties of dried products were shown.
Key words: squid skin, Commander squid Berryteuthis magister, dried food products, Pacific squid
Todarodes pacificus.
В настоящее время алиментарный фактор по-прежнему в значительной степени влияет на развитие хронических заболева-
ВВЕДЕНИЕ
ний населения РФ. Рацион значительной части взрослого населения не соответствует принципам здорового питания из-за употребления продуктов с высоким содержанием жиров животного происхождения
и простых углеводов, недостатка в рационе рыбы и морепродуктов, что приводит к росту массы тела и ожирению, увеличивая риск развития сахарного диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы и других нарушений состояния здоровья. Одним из способов решения проблемы является более широкое применение в производстве пищевых продуктов биологически активных природных комплексов, полученных из натурального сырья, в том числе из отходов от переработки гидробионтов.
Одной из основных задач государственной политики в области здорового питания Правительство РФ обозначило стимулирование развития отечественных технологий при добыче и переработке водных биологических ресурсов, в том числе внедрение безотходных технологий. Одним из основных принципов Стратегии развития рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации на период до 2030 г. [Стратегия ..., 2019] является внедрение безотходных и инновационных технологий при переработке водных биологических ресурсов.
Перспективным объектом для использования в пищевых технологиях является кожа кальмара. Как известно [Мезенова, 2013; Сафронова и др., 2013], кожа кальмара отличается высоким содержанием незаменимых аминокислот, коллагена, эластина, ненасыщенных липидов, витаминов, микро- и макроэлементов. На настоящий момент кожа кальмара является недоиспользованным биоресурсом, способным восполнить дефицит белков, а также других биологически активных веществ. Существующие технологии производства пищевой продукции из отходов от кальмаров промысловых видов отличаются высокой стоимостью готовой продукции.
Предложено производить из кожи кальмара сушеную пищевую продукцию.
Разработана технология, основанная на сушке кожи инфракрасным излучением, что позволило получить продукт с максимально сохраненными нативными свойствами и невысокой себестоимостью производства. С целью определения перспектив использования сушеной пищевой продукции из кожи кальмара проведены исследования качества, безопасности и пищевой ценности.
Цель работы - изучение показателей качества, безопасности и пищевой ценности сушеной продукции, полученной из покровных тканей командорского кальмара Berryteuthis magister и тихоокеанского кальмара Todarodes pacificus с применением сушки инфракрасными лучами.
Для достижения цели на данном этапе была поставлена задача - исследование органолептических показателей, а также химического состава разработанного продукта, его пищевой и биологической ценности, показателей безопасности.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Основным объектом исследований является технология получения сушеной пищевой продукции из кожи кальмара с использованием инфракрасного излучения. Предмет исследования - сушеная продукция из кальмаров двух видов - командорского Berryteuthis magister и тихоокеанского Todarodes pacificus.
Отбор проб и определение органолепти-ческих показателей готовой продукции проводили согласно ГОСТ 31339 «Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб» и ГОСТ 7631 «Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органо-лептических и физических показателей». Органолептическую оценку проводили стандартными методами.
Определение содержания воды, белка, липидов и минеральных веществ в сушеной продукции проводили стандартными методами согласно ГОСТ 7636 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа». Массовую долю воды определяли высушиванием до постоянной массы, белка - макрометодом Къельдаля, минеральных веществ - озолением в муфельной печи. Определение содержания липидов проводили экстракционным методом в аппарате Сокслета.
Определение массовых долей отдельных микроэлементов (меди, марганца, цинка, свинца и кадмия) проводили на атомно-эмиссионном спектрометре. Метод основан на измерении излучения, испускаемого элементами в пробе, помещенной в индуктивно-связанную плазму.
Пищевую ценность готовой продукции рассчитывали на основании данных о составе продукта.
Статистическую обработку полученных результатов осуществляли на основе подсчета средних значений величин и арифметической ошибки. Для обработки полученных данных и построения графических зависимостей использовали операционную систему Microsoft Windows 2016 и программное обеспечение Microsoft Office 2016 (в т. ч. Word 2016, Excel 2016). Арифметические величины в данной работе представлены средними значения, надежность (Р) которых составляет 0,95 при доверительном интервале (Д ±10%.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
С целью получения сушеной пищевой продукции кожу кальмара сушили в сушилке с инфракрасным излучением. Готовый сухой продукт после охлаждения измельчали до порошкообразного состояния в шаровой мельнице.
Изучение органолептических показателей сушеной пищевой продукции показало, что полученный продукт представляет собой мелкодисперсный порошок темно-розового цвета с приятным ароматом и вкусом (табл. 1).
Состав нового продукта влияет на область его применения в пищевых технологиях. Для изучения химического состава полученного продукта, его пищевой, энергетической и биологической ценности в порошке определяли содержание основных нутриентов - белков, липидов, минеральных веществ и воды (табл. 2). Содержание воды в сушеных образцах составило 10%, что значительно ниже, чем в исходном сырье (80%). Массовая доля белка в разработанном продукте составила 56,5% для тихоокеанского кальмара и 56% для командорского. Следующими по содержанию макронутриентами сушеной пищевой продукции из кожи кальмара являются ли-пиды. Их доля составила 13,2% в продукте, полученном из тихоокеанского кальмара, и несколько ниже - 12,8% - в продукте из командорского кальмара. Значительного уровня в сушеном продукте достигло содержание минеральных веществ - 6,1 -6,7%. Показатели химического состава позволяют отнести полученную продукцию к высокобелковым и поликомпонентным. Показатели удовлетворения в основных нут-риентах и энергии приведены в таблице 3 [МР 2.3.1.0253].
С целью установления биологической ценности полученной пищевой продукции нового вида изучали содержание в ней микроэлементов. Из микроэлементов в сушеном продукте из кожи кальмаров командорского B. magister и тихоокеанского T. pacificus определено содержание цинка, меди и марганца. Обнаруженные минеральные элементы относятся к эссенциальным, и их потребность
регламентируется в Российской Федерации методическими рекомендациями МР 2.3.1.0253 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения
Российской Федерации». Показатели удовлетворения суточной потребности в рассматриваемых микроэлементах при употреблении 100 г полученного продукта приведены на рисунке.
Таблица 1. Органолептические показатели пищевой сушеной продукции из покровных тканей кальмара
Table 1. Organoleptic indicators of dried food products from squid integumentary tissues
Наименование показателя Характеристика
Внешний вид Сухой порошок, мелкодисперсный, однородный, без посторонних включений, рассыпчатый
Цвет Темно-розовый, равномерный
Запах Ярко выраженный, приятный, ароматный, присущий сушеному кальмару, без постороннего запаха
Вкус Ярко выраженный вкус кальмара, сладковатый, солоноватый, без дефектов
Таблица 2. Химический состав пищевой сушеной продукции из покровных тканей кальмара
Table 2. Chemical composition of dried food products from squid integumentary tissues
Наименование показателя Образец сушеной продукции из кальмара
тихоокеанского командорского
Массовая доля воды, % 10,0 ± 0,025 10,0 ± 0,025
Массовая доля минеральных веществ, % 6,7 ± 0,0003 6,1 ± 0,0003
Массовая доля белка, % 56,5 ± 0,14 56,0 ± 0,14
Массовая доля липидов, % 13,2 ± 0,033 12,8 ± 0,032
Таблица 3. Показатели удовлетворения суточной потребности в нутриентах и энергии при употреблении 100 г пищевой обогатительной добавки
Table 3. Indicators of satisfaction of the daily need for nutrients and energy when using 100 g of a food processing additive
Пищевой обогатитель из кожи кальмара Степень удовлетворения суточной потребности, %
в белке в жирах в энергии
для женщин для мужчин для женщин для мужчин для женщин для мужчин
тихоокеанского 94,2 75,3 23,2 18,3 20,3 16,1
командорского 93,3 74,7 22,5 17,8 20,0 15,8
300
JS
о
о: О)
S с;
i m
О) о
а. а.
ш ^
с; m
m s
a ь
ct и
5 о
.о 1
I ю
ш я
250
200
150
100
50
Цинк
Медь
Марганец
¡Уровень потребности Сушеная продукция из кожи B. magister, %
Микроэлементы
Сушеная продукция из кожи T. pacificus, %
Рис. Степень удовлетворения суточной потребности в микроэлементах при употреблении 100 г пищевой сушеной продукции из покровных тканей кальмаров B. magister и T. pacificus
Fig. The degree of satisfaction of the daily requirement for trace elements when using 100 g of dried food products from the integumentary tissues of the squid B. magister and T. pacificus
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что полученный продукт содержит значительное количество меди и позволяет удовлетворять суточную физиологическую потребность для взрослых в этом микроэлементе при употреблении 100 г на 217-255%. Надо отметить, что верхний допустимый уровень потребления меди составляет 5 мг/сут, что значительно превышает ее количество в 100 г новой продукции (2,7 мг в 100 г продукта) и, следовательно, введение новой продукции в рацион не нанесет вред организму, несмотря на продемонстрированное высокое содержание нутриента. С учетом того, что медь контролирует кровяное давление за счет синтеза простагландина [Olivares, Uauy, 1996], можно предположить целесообразность использования полученной добавки в рационе гипертоников.
Значительную степень обогащения демонстрируют результаты определения содержания цинка - степень удовлетворения составляет 19,3-21,3%. Установлено, что марганец в полученном продукте содержится в небольшом количестве.
Результаты проведенных исследований позволяют утверждать, что употребление полученного из покровных тканей кальмаров B. magister и T. pacificus продукта позволит повысить биологическую ценность рациона за счет входящих в его состав полноценных белков, ненасыщенных жиров, меди, цинка, марганца, присущих исходному сырью. Особо хочется отметить высокое содержание белка в полученном продукте (56-56,5%). Известно, что именно белки играют ключевую роль в функционировании организма человека [Гришин и др., 2017; Malecki et al, 2021].
0
Для нормального роста, жизнедеятельности и сопротивляемости инфекциям человеческому организму необходимо поступление комплекса аминокислот в определенных соотношениях и в доступной для усвоения форме [Marinangeli, House, 2017]. Внедрение в производство данной технологии даст возможность вывести на потребительский рынок новый вид продукции, введение которой в рацион человека позволит получать продукты, содержащие биологически активные полипептиды в необходимом организму количестве.
Важным фактором является поликомпо-нетность полученной продукции. Известно, что покровные ткани кальмаров B. magister и T. pacificus содержат полиненасыщенные жирные кислоты (67,5% к сумме жирных кислот в коже тихоокеанского и 25,71% -командорского) [Старичкова, Щеникова, 2006]. В новом продукте липиды содержатся в значительном количестве, их массовая доля составляет 12,8-13,2%. Очевидно, что значительную часть липидов полученной сушеной продукции составляют дефицитные полиненасыщенные жирные кислоты, биологическую ценность которых для организма человека трудно переоценить.
Обнаружение меди в разработанном продукте в количестве, достаточном для полного удовлетворения потребности организма в данном элементе, позволяет прогнозировать целесообразность его ис-
пользования в рационе гипертоников для стабилизации кровяного давления. Поли-компонентность сушеной продукции подтверждают присутствующие в ее составе в достаточных количествах цинк и марганец. Надо отметить, что разработанный продукт имеет высокие органолептические свойства - красивый темно-розовый цвет, приятные кальмаровые вкус и аромат.
Содержание потенциально опасных химических соединений в продукции из головоногих моллюсков регулируются законодательством и не должно превышать норм, установленных техническими регламентами, в том числе ТР ЕАЭС 040 «О безопасности рыбы и рыбной продукции» и ТР ТС 021 «О безопасности пищевой продукции». В процессе исследований проводился анализ безопасности сушеной продукции из кожи кальмара. С этой целью в разработанном продукте определяли массовую долю токсичных элементов (свинца и кадмия). Выбор исследуемых элементов обусловлен их высокой токсичностью. Известно, что кадмий и свинец относятся к металлам, наиболее опасным для организма, - именно загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями считается одной из основных проблем охраны здоровья человека [Сверлова, Воронина, 2001]. Результаты исследований приведены в таблице 4.
Таблица 4. Массовая доля токсичных элементов в пищевой сушеной продукции из покровных тканей кальмара
Table 4. Mass fraction of toxic elements in dried food products from squid integumentary tissues
Наименование образца Содержание токсичных микроэлементов, мг/кг Допустимые уровни, мг/кг, не более, согласно ТР ТС 021/2011
свинец кадмий свинец кадмий
Пищевая сушеная продукция из покровных тканей кальмара тихоокеанского 3,87 ± 0,178 0,1 ± 0,004 10,0 2,0
Пищевая сушеная продукция из покровных тканей кальмара командорского 4,94 ± 0,234 Не обнаружено
Как видно из результатов исследований, содержание токсичных элементов в полученной продукции значительно ниже допустимых уровней (свинца - 3,87 и 4,94 мг/кг в продуктах, полученных из кожи кальмаров тихоокеанского и командорского соответственно, а кадмия - 0,1 мг/кг в образце из тихоокеанского кальмара, в образце из командорского кальмара кадмий не обнаружен) и полностью соответствует требованиям ТР ТС 021.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты исследования химического состава, пищевой, энергетической и биологической ценности сушеной продукции из покровных тканей кальмаров командорского В. magister и тихоокеанского Т. pacificus показали, что полученный продукт относится к высокобелковым и поликомпонентным. Массовая доля белка в разработанной продукции составила 56-56,5%. Содержание липидов составило 12,8-13,2%, минеральных веществ - 6,1-6,7%.
Показано, что сушеная продукция из кожи кальмара отличается высоким содержанием меди. Значительную степень обогащения демонстрируют результаты определения содержания цинка: степень удовлетворения составляет 19,3-21,3%. Таким образом, введение продукта из кожи кальмара в пищевой рацион позволяет практически полностью закрыть суточную потребность в белках, удовлетворить потребность в меди (при употреблении 100 г новой продукции), а также обогатить рацион ненасыщенными жирами, цинком и марганцем.
При изучении показателей безопасности установлено, что содержание токсичных элементов (свинца и кадмия) в полученной продукции значительно ниже допустимых уровней и полностью соответствует требо-
ваниям ТР ТС 021 «О безопасности пищевой продукции».
Полученные результаты показывают перспективность включения сушеной продукции из кожи кальмара в рацион населения.
ЛИТЕРАТУРА
Гришин Д.В., Подобед О.В., Гладили-на Ю.А., Покровская М.В., Александрова С.С., Покровский В.С., Соколов Н.Н. 2017. Биоактивные белки и пептиды: современное состояние и новые тенденции практического применения в пищевой промышленности и кормопроизводстве. Вопросы питания. Т. 86. № 3. С. 19-31. Мезенова О.Я. 2013. Биотехнология рационального использования гидробио-нтов. Санкт-Петербург: Лань. 416 с. МР 2.3.1.0253. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/documents /details.php (дата обращения: 15.01.2022). Сафронова Т.М., Дацун В.М., Максимова С.Н. 2013. Сырье и материалы рыбной промышленности. Санкт-Петербург: Лань. 336 с. Старичкова Н.В., Щеникова Н.В. 2006. Ли-пиды головоногих моллюсков. Рыбная промышленность. № 1. С. 28-29. Сверлова Л.И., Воронина Н.В. 2001. Загрязнение природной среды и экологическая патология человека. Хабаровск: ООП ККГС. 216 с. Стратегия развития рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 26 ноября 2019 г. № 2798-р. URL: https://ssl.mcx.ru/
upload/iblock/10a/10a7fbcb5a2677a2231 278f12ef7882b.pdf (дата обращения: 23.03.2021).
Malecki J., Muszy'nski S., Solowiej B.G. 2021. Proteins in Food Systems -Bionanomaterials, Conventional and Unconventional Sources, Functional Properties, and Development Opportunities. Polymers. Vol. 13. URL: https://doi.org/ 10.3390/polym13152506 (дата обращения: 02.12.2021).
Marinangeli C.P.F., House J.D. 2017. Potential impact of the digestible indispensable amino acid score as a measure of protein quality on dietary regulations and health. Nutrition Reviews. Vol. 75 (8). P. 658-667.
Olivares M., Uauy R. 1996. Copper as an essential nutrient. The American Journal of Clinical Nutrition. Vol. 63. № 5. P. 791-796.
REFERENCES
Grishin D.V., Podobed O.V., Gladilina Y.A., Pokrovskaya M.V., Aleksandrova S.S., Pokrovsky V.S., Sokolov N.N. 2017. Bio-active proteins and peptides: current state and new trends in practical application in the food industry and feed production. Voprosy pitaniya (Problems of Fisheries). T. 86. № 3. P. 19-31 (in Russian).
Mezenova O.Y. 2013. Biotechnology for the rational use of aquatic organisms. St. Petersburg: Lan Publ. 416 p. (in Russian).
MR 2.3.1.0253. Norms of physiological needs for energy and nutrients for various groups of the population of the Russian Federation. Methodological recommendations. URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/
documents/details.php (accessed: 20.04.2021) (in Russian).
Safronova T.M., Datsun V.M., Maksimova S.N. 2013. Raw materials and materials for the fishing industry. St. Petersburg: Lan Publ. 336 p. (in Russian).
Starichkova N.V., Shchenikova N.V. 2006. Lipids of cephalopods. Rybnaya promysh-lennost' (Fish Industry). № 1. P. 28-29 (in Russian).
Sverlova L.I., Voronina N.V. 2001. Environmental pollution and human ecological pathology. Khabarovsk: OOP KKGS. 216 p. (in Russian).
The strategy for the development of the fishery complex of the Russian Federation for the period up to 2030, approved by the order of the Government of the Russian Federation dated November 26, 2019 № 2798-r. URL: https://ssl.mcx.ru/ upload/iblock/10a/10a7fbcb5a2677a2231 278f12ef7882b.pdf (accessed: 03.23.2021).
Malecki J., Muszy'nski S., Solowiej B.G. 2021. Proteins in Food Systems -Bionanomaterials, Conventional and Unconventional Sources, Functional Properties, and Development Opportunities. Polymers. Vol. 13. URL: https://doi.org/ 10.3390/polym13152506 (accessed: 02.12.2021).
Marinangeli C.P.F., House J.D. 2017. Potential impact of the digestible indispensable amino acid score as a measure of protein quality on dietary regulations and health. Nutrition Reviews. Vol. 75 (8). P. 658-667.
Olivares M., Uauy R. 1996.Copper as an essential nutrient. The American Journal of Clin-icalNutrition. Vol. 63. № 5. P. 791-796.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATIONS ABOUT THE AUTHORS
Благонравова Майя Владимировна - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии пищевых производств»; mblagonravova@mail.ru. SPIN-код: 6628-4016; Author ID: 652574.
Blagonravova Maya Vladimirovna - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropav-lovsk-Kamchatsky; Candidate of Technical Sciences, Docent, Associate Professor of the Food Production Technologies Chair; mblagonravova@mail.ru. SPIN-code: 6628-4016; Author ID: 652574.
Самохин Александр Викторович - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; аспирант кафедры «Технологии пищевых производств»; alexandersamohin 123@gmail. com.
Samokhin Alexander Viktorovich - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropav-lovsk-Kamchatsky; Postgraduate of the Food Production Technologies Chair; alexandersamohin123@gmail.com.
