CC BY
72
УДК 637.07
Обоснование применения пищевой добавки ликопина
в производстве вареных колбасных изделий
Н. В. Ситун, канд. биол. наук, Л. А. Текутьева, канд. техн. наук, доцент, Е. С. Фищенко, канд. техн. наук, доцент, О. М. Сон, канд. техн. наук, доцент, Т. А. Ершова, канд. техн. наук, доцент, В. И. Бобченко, доцент, А. Е. Коршунова
Дальневосточный федеральный университет. Школа экономики и менеджмента, г. Владивосток
Важнейшей задачей государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 г. является развитие производства пищевых продуктов, способствующих сохранению и укреплению здоровья различных групп населения [1].
Современная пищевая индустрия направлена на реализацию концепции здорового образа жизни. В последнее время у потребителей существенно изменилось отношение к продуктам питания. Сегодня они рассматриваются не просто как средст-
Продолжительность хранения, сут —:—Эксперимент Контроль
Рис. 2. Динамика перекисных чисел в свином шпике в процессе хранения
во поддержания биологического существования, но как индикаторы стиля жизни, усилители положительных эмоций, проводники красоты, здоровья, долголетия [2].
В последние годы возрос интерес к использованию в качестве антиокислительных ингредиентов различных биологически активных веществ (БАВ) природного происхождения, поскольку они обладают биологической ценностью и хорошо сочетаются с компонентами пищевых продуктов
[3].
Одним из перспективных растительных антиоксидантов является ликопин, относящийся к природным соединениям группы каротиноидов. Это пигмент, который придает здоровую окраску фруктам и овощам, таким как помидоры, арбузы, розовые грейпфруты, облепиха и др. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что ликопин наряду с красящей функцией имеет самостоятельное значение как БАВ. Биологическая активность ликопина связана прежде всего с его антиоксидантны-ми свойствами, т. е. способностью ингибировать свободнорадикаль-ные процессы в клетках. Подавляя в организме свободнорадикальное окисление, ликопин стабилизирует его иммунный статус, улучшает протекание ряда важнейших биологических процессов в организме, в том числе нормализует уровень глюкозы в крови, липидный обмен, зрение и контролирует пролиферацию (новообразование) клеток [4-7].
Обогащенные продукты должны употребляться регулярно. Из литературных данных известно, что вареные колбасные изделия (включая сосиски и сардельки) составляют более 70% группового ассортимента продукции, выпускаемой мясоперераба-
тывающими предприятиями и являются продуктами систематического употребления в рационах питания населения. Поэтому существует необходимость разработки ассортимента вареных колбасных изделий функционального назначения, в том числе сосисок, обогащенных функциональными ингредиентами [3].
Количество функционального пищевого ингредиента в продукте должно быть физиологически значимым: не менее 15% суточной физиологической потребности в расчете на одну порцию продукта.
Согласно МР 2.3.1.1915-04, адекватный уровень потребления ликопина составляет 5 мг/сутки, верхний допустимый уровень потребления -10 мг / сут.
Основываясь на этих данных, рассчитали, что в одной порции сосисок (40 г) будет содержаться 50% суточной нормы функционального пищевого ингредиента, т. е. 2,5 мг ли-копина/40 г сосисок, что составляет 0,0063% от массы продукта.
Для определения эффективности ликопина как антиоксиданта в отношении животных жиров проводили опыты со свиным шпиком, входящим в состав разрабатываемых сосисок. Исследовали влияние ликопина на окислительную и гидролитическую порчу свиного жира. Размороженный свиной шпик (до 1 = 0+4 °С) измельчали на высокоскоростном кутте-ре, добавляли ликопин в дозировке 0,0063% (такое же количество добавляли и в сосиски) к массе шпика. После чего шпик подвергали термической обработке до 72 °С. В качестве контрольного образца использовали свиной шпик без ликопина.
Содержание первичных продуктов окисления в различных странах принято выражать в различных единицах. В России - перекисным числом (ПЧ), которое определяют йодоме-трически и измеряют в миллимолях активного кислорода на 1 кг продукта. Перекиси не обнаруживаются органолептически, однако по их содержанию можно судить о глубине порчи жира, влияющей на хранение продукта и выявляющейся при употреблении в пищу.
Показателем, характеризующим глубину гидролитических изменений жиров, служит кислотное число (КЧ). Этот показатель позволяет судить о количестве свободных жирных кислот, образовавшихся при ферментативном (энзимном) или кислотном гидролизе жира. Кислотное число показывает, сколько мг гидроокиси калия (КОН) необходимо для нейтрализации содержащихся в 1 г жира свободных жирных кислот.
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
85,
лет журналу
В процессе окисления первым из этих двух показателей меняется перекисное число (ПЧ). Наряду с образованием и накоплением перекисей происходят процессы их распада. Для того чтобы проследить за ходом окисления жиров в колбасных изделиях, в том числе сосисках, в настоящее время используют тест по определению тиобарбитуровой кислоты. Тиобарбитуровая кислота реагирует исключительно с малоновым альдегидом и его изомерными соединениями, которые способствуют прогорклости жиров. При этом в реакцию не вступают прочие альдегиды, не влияющие на изменение органолептических характеристик жиров. Тиобарбитуровое число (ТБЧ) показывает, сколько мг малонового альдегида (МА) содержится в 1 кг жира, и тем самым позволяет сделать точное заключение об окислительной прогорклости жира [8].
Для ускорения биохимических процессов приготовленные образцы хранили при (4±2) °С в течение 10 сут, (установленный срок годности сосисок без использования модифицированной газовой среды - МГС). В образцах шпика определяли кислотные (ГОСТ Р 55480-2013), перекисные (ГОСТ Р 54346-2011), тиобарбиту-ровые числа (ГОСТ Р 55810-2013), содержание летучих жирных кислот (рис. 1-4).
Как видно из рис. 1-4, окислительные и гидролитические процессы в свином шпике с природным анти-оксидантом ликопином протекали медленнее, чем в контрольном образце - без ликопина.
Содержание кислотных чисел (рис. 1) в обоих образцах не превышало допустимые нормы и составляло на конец срока хранения шпика в контрольном образце - 2,6 мг КОН/кг, в экспериментальном образце - 2,2 мг КОН/кг при норме от 0,1 до 4,0 мг гидроокиси калия на 1 кг жира [3].
Результаты исследований перекис-ных чисел (ПЧ) (рис. 2) в исследуемых образцах показали интенсивное их накопление в контрольном образце до 12,0 ммоль О2/кг жира, т. е. увеличилось в 6 раз и превысило допустимую норму (10 ммоль О2/кг жира). В экспериментальном образце ПЧ на конец срока хранения было в два раза ниже, чем в контрольном образце, и не превысило допустимой нормы.
Показатель тиобарбитурового числа (ТБЧ) говорит о накоплении вторичных продуктов окисления. Нормируемые значения ТБЧ должны не превышать 0,5 мг/кг жира. Из рис. 3 видно, что наблюдалось накопле-
ние вторичных продуктов окисления как в контрольном, так и в экспериментальном образцах. В течение 10 сут хранения свиного шпика ТБЧ не превысило допустимые нормы.
Содержание свободных жирных кислот в мясных продуктах свыше 4,0 мг гидроокиси калия на 1 кг жира свидетельствует о гидролитической порче животных жиров. Как видно из рис. 4, увеличение содержания летучих жирных кислот в обоих образцах свиного шпика не превышало установленные нормы. При этом отметим, что в контрольном образце на 7-е сут хранения наблюдалось резкое увеличение содержания летучих жирных кислот.
Далее были проведены исследования по влиянию ликопина на липид-ную фракцию (массовая доля жира в сосисках составила 18,55%) многокомпонентного продукта длительного хранения.
Определение кислотных, пере-кисных и тиобарбитуровых чисел проводили через каждые 15 сут в течение всего срока годности - 45 сут (с учетом резервного коэффициента - и на 54-е сут). Результаты исследований приведены на рис. 5-7. Они показали, что при хранении подвергались изменениям липидные фракции обоих образцов сосисок.
Из полученных результатов видно, что в контрольном образце наблюдается накопление перекисей и продуктов гидролитического распада жиров, процессы окисления протекают более интенсивно и на конец срока годности наблюдается превышение перекисных и кислотных чисел. Уже на 45-е сут ПЧ в контрольном образце превысило допустимую норму и составило 10,9 ммоль О2/кг жира, в то время как КЧ на этом сроке хранения соответствовало норме. К концу исследования, на 54-е сут, ПЧ в контрольном образце возросло еще на 50,3% и составило 15,83 О2/кг продукта. КЧ в контрольном образце также превысило допустимую норму в 1,11 раза и составило 4,44мг КОН / кг продукта.
В экспериментальном образце на протяжении всего установленного срока годности ПЧ и КЧ не превышали допустимые нормы, наблюдалось незначительное нарастание окислительных процессов и составило при норме ПЧ (10 ммоль О2/кг) 8,93 ммоль О2 / кг, КЧ (4 мг КОН / кг) -3,27мг КОН/ кг.
ТБЧ на протяжении установленного срока хранения не превышали допустимых норм в исследуемых образцах.
Таким образом, исследования показали, что в контрольном образце
0 3 5 7
^ Продолжительность хранения, сут
—»-Эксперимент -»-Контроль Рис. 4. Динамика содержания летучих жирных кислот в свином шпике в процессе хранения
15 30 45
Продолжительность хранения, сут —:—Эксперимент Контроль Рис. 5. Изменение кислотных чисел липидов в процессе хранения сосисок
м
Продолжительность хранения, сут —:—Эксперимент Контроль Рис. 6. Изменение перекисных чисел липидов в процессе хранения сосисок
и
— Продолжительность хранения, сут
Эксперимент Контроль Рис. 7. Изменение тиобарбитуровых чисел липидов в процессе хранения сосисок
в процессе хранения происходило накопление первичных продуктов окисления. Это приводит к снижению качества и пищевой ценнос-
ти готовых изделий. В то же время в экспериментальном образце на протяжении предполагаемого срока годности нормируемые показатели не превышали допустимых значений.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что введение в мясную систему растительной антиоксидант-ной добавки ликопина способствует ингибированию окислительных процессов липидной фракции вареных колбасных изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дейнека, В. И. Каротиноиды: строение, биологические функции и перспективы применения/В. И. Дейнека [и др.]//
Научные ведомости. - 2006. - № 8. -С. 19-25.
2. Баева, Е. А. Рынок пищевых ингредиентов: современные тренды и ориентиры развития/Е. А. Баева // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. - 2013. -№ 2. - С. 8.
3. Тихомирова, Н. А. Продукты функционального питания/Н. А. Тихомирова // Молочная промышленность. - 2013. -№ 6. - С. 46-47.
4. Пилат, Т. Л. Биологически активные добавки к пище (теория, производство, применение)/ Т. Л. Пилат, А. А. Иванов. - М.: Аввалон, 2002. -С. 221-226.
5. Драчева, Л. В. Суммарная анти-оксидантная активность растительных экстрактов/Л. В. Драчева, Н. К. Зайцев,
О. А. Жарикова, А. Т. Васюкова // Пищевая промышленность. - 2011. - № 9. С. 44-45.
6. Древин, В. Е. Использование растительных компонентов в пищевой промышленности/В. Е. Древин, Т. А. Шипае-ва, В. И. Комарова // Пищевая промышленность. - 2012. - № 12. - С. 62-63.
7. Капитанов, А. Б. Каротиноиды как антиоксидантные модуляторы клеточного метаболизма / А. Б. Капитанов, А. М. Пименов // Успехи современной биологии. - 1996. - № 116 (2). -С. 179-193.
8. Нечаев, А. П. Применение пищевых ингредиентов в масложировых продуктах / А. П. Нечав // Масложировая промышленность. - 2003. - № 3. -С. 46-51.
Обоснование применения пищевой добавки ликопина в производстве вареных колбасных изделий
Ключевые слова
антиоксиданты; вареные колбасные изделия; жир; ликопин; окисление
Реферат
Статья посвящена обоснованию применения пищевой добавки ликопина в производстве вареных колбасных изделий, в частности сосисок. Работы выполнялись в Федеральном государственном университете. Методы исследования - традиционные для определения первичных продуктов окисления. Определено оптимальное содержание ликопина в вареных колбасных изделиях (сосисках). В одной порции сосисок (40 г) будет содержаться 50% суточной нормы функционального пищевого ингредиента, т. е. 2,5 мг ликопина/40 г сосисок, что составляет 0,0063% массы продукта. Для определения эффективности ликопина как анти-оксиданта в отношении животных жиров и вареных колбасных изделий проводили опыты со свиным шпиком, входящим в состав разрабатываемых сосисок. Значение кислотных чисел в контрольном и экспериментальном образцах свиного шпика не превышало допустимых норм на конец срока хранения шпика. Значение перекисного числа в контрольном образце - до 12,0 ммоль О2/кг жира, т. е. увеличилось в 6 раз и превысило допустимую норму. В экспериментальном образце перекисное число на конец срока хранения было в два раза ниже, чем в контрольном образце, и не превысило допустимой нормы. Также наблюдалось накопление вторичных продуктов окисления как в контрольном, так и в экспериментальном образцах. В течение 10 суток хранения свиного шпика значение тиобарбитурового числа не превысило допустимых норм. В контрольных образцах сосисок наблюдается накопление перекисей и продуктов гидролитического распада жиров, процессы окисления протекают более интенсивно и на конец срока годности наблюдается превышение перекисных и кислотных чисел. Уже на 45-е сут перекисное число в контрольном образце превысило допустимую норму и составило 10,9 ммоль О2/кг жира, в то время как кислотное число на этом сроке хранения соответствовало норме. К концу исследования на 54-е сут, перекисное число в контрольном образце возросло еще на 50,3% и составило 15,83 О2/кг продукта. Кислотное число в контрольном образце также превысило допустимую норму в 1,11 раза и составило 4,44 мг КОН/ кг продукта.
Авторы
Ситун Наталья Викторовна, канд. биол. наук, Текутьева Людмила Александровна, канд. техн. наук, доцент, Фищенко Евгения Сергеевна, канд. техн. наук, доцент, Сон Оксана Михайловна, канд. техн. наук, доцент, Ершова Татьяна Анатольевна, канд. техн. наук, доцент, Бобченко Виктория Ивановна, доцент, Коршунова Анастасия Евгеньевна,
Дальневосточный федеральный университет. Школа экономики и менеджмента, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, корп. G, [email protected]
Rationale for the use of food additives in the production of lycopene of boiled sausages
Key words
antioxidants; boiled sausages; fat; lycopene; oxidation
Abstracts
The article is devoted to the justification of the use of food additives in the production of lycopene cooked sausages, such as frankfurters. Works were carried out in the Federal State University. Research methods used for the determination of traditional primary products of oxidation. The optimal content of lycopene in cooked meat products (sausages). In one portion of sausages (40 g) would contain 50% RDA functional food ingredient, ie. E. 2.5 mg lycopene/40 g of sausage, which is 0.0063% by weight of the product. To determine the effectiveness of lycopene as an antioxidant against animal fats and cooked sausages conducted experiments with pork lard, which is part of the developed sausages. The value of the acid number in the control and experimental samples of pig lard does not exceed the permissible limits the end of the shelf life of bacon. The value of the peroxide number in the control sample to 12.0 mmol O2/kg of fat, that isincreased 6 times and exceeded the permissible norm. The experimental sample peroxide value at the end of the retention period was two times lower than in the control sample and does not exceed the permissible norms. Also observed accumulation of secondary oxidation products in both the control and the experimental samples. Within 10 days of storage of pork bacon, the value of thiobarbituric number does not exceed the permissible limits. The control samples of sausages and accumulation of peroxides and hydrolytic products of fat breakdown, oxidation processes occur more rapidly and at the end of shelf-life observed excess of peroxide and acid numbers. Already on the 45 day peroxide number in the control sample exceeded the acceptable norm, and 10.9 mmol O2/kg of fat, while the acid value of this shelf life conform to the standards. By the end of the study on the 54 th day of the peroxide value in the control sample has increased by 50.3% and amounted to 15.83 O2/kg product. The acid number in the control sample also exceeds the permitted limit of 1.11 times and amounted to 4.44 mg KOH/kg of product.
Authors
Situn Natalya Viktorovna, Candidate of Biological Science, Tekutyeva Lyudmila Alexandrovna, Candidate of Technical Science, Docent, Fischenko Evgeniya Sergeevna, Candidate of Technical Science, Docent, Son Oksana Mikhaylovna, Candidate of Technical Science, Docent, Ershova Tatyana Anatolyevna, Candidate of Technical Science, Docent, Bobchenko Viktoriya Ivanovna, Docent, Korshunova Anastasiya Evgenyevna,
Far Eastern Federal University. School of Economics and Management, G, Ayaks, Russian Island, Vladivostok, [email protected].
