CC BY
0
УДК 637.5 DOI: 10.21323/2071-2499-2021-2-55-57 Ил. 2. Табл. 2. Библ. 8.
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЖИРА, ПОЛУЧАЕМОГО ПРИ ВЫТОПКЕ ИЗ КОСТНОГО СЫРЬЯ*
Ворошилин Р.А., канд. техн. наук, Просеков А.Ю., чл.-корр. РАН, Курбанова М.Г., доктор техн. наук Кемеровский государственный университет
Ключевые слова: костный жир, качество, показатели качества, желатин, пишевая промышленность
Реферат
Приведён анализ результатов исследования показателей качества костного жира, полученного в процессе обезжиривания костного сырья при производстве желатина. В России значимой проблемой является производство отечественного стерильного пищевого и медицинского желатина. Желатин представляет собой практически чистый белковый ингредиент, получаемый путём термического дезагрегирования коллагена. Одним из видов коллагенсодержащего сырья является кость сельскохозяйственных животных, которая остаётся при разделке туши. К продуктам комплексной и глубокой переработки кости, в процессе получения гидроколлоидов из сырья животного происхождения, относится жир. Основным объектом исследования являлся костный животный жир, полученный в процессе обезжиривания говяжьих рёбер и говяжьей тазовой кости. Костный жир получали способом гидротермообработки при температуре от 90 до 95 °C (±5 °C) в течение 5-6 часов. В процессе проведения ряда экспериментов было определено распределение жирных кислот и физико-химические показатели костного говяжьего жира, наблюдалась зависимость показателей от анатомического расположения костей. В ходе постановки экспериментальной составляющей было предположено, что показатели йодного числа и температуры плавления зависят от содержания и распределения жирных кислот, при этом показатели плотности, твёрдости жиров и др. находятся на уровне одинаковых значений. На заключительном этапе проведения исследования были рассмотрены органолептические характеристики костного жира. Исследуемые виды жиров соответствовали показателям ГОСТ 25292-2017 и могут рекомендоваться для дальнейшей переработки в различных отраслях - как в пищевой, так и в мыловаренной. У жиров наблюдалась плотная, мазеобразная консистенция, которая объясняется значительным содержанием олеиновой и пальмитиновой жирных кислот. При использовании таких видов жиров в производстве кулинарных жиров следует учитывать их долю в пределах 15-20 %. Рекомендации связаны с тем, что в костном жире высокое содержание мононенасыщенных и триненасыщенных три-глицеридов, увеличение его содержания в конечном продукте может привести к понижению температуры плавления и твёрдости.
EVALUATION OF THE QUALITY OF FAT OBTAINED BY MINING FROM BONE RAW MATERIAL
Voroshilin R.A., Prosekov A.Yu., Kurbanova M.G.
Kemerovo State University
Key words: bone fat, quality, quality indicators, gelatin, food industry
Abstract
The paper analyzes the results of studying the quality indicators of bone fat obtained in the process of degreasing bone raw materials in the production of gelatin. In Russia, a significant problem is the production of domestic sterile food and medical gelatin. Gelatin is an almost pure protein ingredient obtained by thermal disaggregation of collagen. One of the types of collagen-containing raw materials is the bone of farm animals, which remains when carcasses are cut. Fat belongs to the products of complex and deep processing of bone, in the process of obtaining hydrocol-loids from raw materials of animal origin. The main object of the study was animal bone fat obtained in the process of defatting beef ribs and beef pelvic bone. Bone fat was obtained by hydrothermal treatment at temperatures from 90 to 95 °C (± 5 °C) for 5-6 hours. In the course of carrying out a number of experiments, the distribution of fatty acids and physicochemical parameters of bone beef fat were determined, and the dependence of the parameters on the anatomical location of the bones was observed. In the course of setting the experimental component, it was assumed that the iodine number and melting point indicators depend on the content and distribution of fatty acids, while the density, fat hardness, etc., are at the same level. At the final stage of the study, the organoleptic characteristics of bone fat were considered. The studied types of fats corresponded to the indicators of GOST 25292-2017, and can be recommended for further processing in various industries, both in the food industry and in the soap industry. The fats had a dense, oily consistency, which is explained by the significant content of oleic and palmitic fatty acids in fats. When using these types of fats in the production of cooking fats, their share should be taken into account in the range of 15-20%. Recommendations are related to the fact that bone fat has a high content of monounsaturated and triunsaturated triglycerides, an increase in its content in the final product can lead to a decrease in the melting point and hardness.
Введение
В современных производственных условиях перспективным и востребованным направлением переработки мясной продукции является производство желатина. Желатин представляет собой практически чистый белковый коллоид, получаемый путём термического дезагрегирования коллагена. Этот вид гидро-лизованного белка нашёл значительное применение в различных отраслях промышленности, его широко применяют в производстве пищевых продуктов, фармацевтическом производстве, в производстве ремесленных и художественных изделий, а также в косметической промышленности. В пищевой промышленности желатин является одним из водорастворимых полимеров, который можно использовать для улучшения стабильности и консистенции пищевых продуктов [1]. Потребность в данном виде сырья ежегодно растёт, но отечественное производство не способно удовлет-
* Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ
ворить потребность внутреннего рынка. На территории Российской Федерации нет ни одного предприятия по производству желатина, при этом годовая потребность в сырье в среднем находится на уровне 12 тыс. тонн. На период 2020 года доля импортного желатина оценивается в 97%, при этом показатели импорта медицинского желатина составляют 100% [2]. Основным видом сырья для производства желатина являются кости после обвалки туш, шкуры сельскохозяйственных животных. Значительную долю сырья составляют побочные продукты, которые перерабатывают в конечные продукты различного назначения с добавленной стоимостью, включая пищевого, кормового, медицинского и технического назначения [3, 4].
К продуктам комплексной и глубокой переработки кости относятся жир, концентрированные и сухие бульоны, соусы, желатин, белковые препараты, минеральные добавки, корма для сельпо государственной поддержке ведущих научных школ (Н1Ш
скохозяйственных и домашних животных, клей, а также изделия медицинского назначения [5]. При этом полученный, как второстепенное сырьё при производстве желатина, костный жир используется в производстве кулинарных жиров и в комбикормовой промышленности [6]. В производстве указанных видов продукции необходимо учитывать показатели качества костного жира, которые зависят от вида животного и анатомического расположения части, из которого получают жир [7].
Цель исследования - изучение показателей качества костного жира, полученного в процессе гидротермического обезжиривания костного сырья при производстве желатина.
Задачи исследования: определить физико-химические и органолептиче-ские показатели костного жира; дать сравнительную характеристику жиров и рекомендации в направлении их использования.
-2Б94.2020.4).
Объекты и методы исследования
В приведённых исследованиях использовали костный говяжий жир из рёбер и тазовой кости туши говядины, полученный способом гидротермообработки при температуре от 90 до 95 °C (±5 °C) в течение 5-6 часов. Данный способ наиболее простой с точки зрения реализации, технического обслуживания, техники безопасности и выбросов в окружающую среду и является более распространённым в классическом промышленном производстве [8]. Остаток жира по отношению к сухому веществу находился в пределах 8-10%. В соответствии с задачами исследования определяли следующие показатели: массовую долю влаги - по ГОСТ 8285-91; йодное число - по ГОСТ ISO 3961-2020; температуру плавления - по ГОСТ 8285-91; кислотное число - по ГОСТ 8285-91; органолептические показатели жира - по ГОСТ 25292-2017. Плотность жира определяли пикноме-трическим методом, твёрдость определяли на анализаторе текстуры BROOKFIELD LFRA, который предназначен для исследования реологических характеристик и свойств твёрдых веществ, вязких жидкостей, порошков и гранулированных материалов. Определение жирнокис-лотного состава осуществляли методом газожидкостной хроматографии. Жирные кислоты анализировали на хроматографе Packard. В исследуемом сырье не учитывались зоотехнические факторы, такие как: пол, возраст, порода животного, откорм и т. д. Исследования проводили на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Кемеровский государственный университет».
Результаты исследований
С целью определения направления использования костного жира, как второстепенного продукта при производстве пищевого желатина, определили показатели качества полученных образцов костного жира. Так как липиды имеют важную роль в оценке качества и пищевой ценности продуктов, на начальном этапе исследований проводили анализ жирно-кислотного состава нескольких образцов костного жира, результаты представлены на рисунке 1.
Анализ результатов полученных данных показал, что анатомическое расположение костей животного влияет на значительную часть показателей жир-нокислотного состава липидов жира, который получен из тазовых и рёберных костей. Из результатов видно, что основные различия наблюдаются в содержании олеиновой и пальмитиновой жир-
Рисунок. 1. Жирнокислотный состав липидов костного жира: А. — из рёберной части скелета крупнорогатого скота, %; Б. — из тазовой части скелета крупнорогатого скота, %
I
гч гм СЭ <Э
dpdpdpdpdpdpdpdpdpdp ^ ^ ->3° о?' ^ оЗ1'
о
J? J? оР
,j!v .jST
^ ^ # с
dp
^ J" ^
/ ^ J9
jy .JST JS" „jy „Ji- Ji
J? ^
O* off
f ж
ных кислот. Так, в жире, полученном при гидротермической обработке говяжьих рёбер, содержан ие оле ино вой жирной кислоты меньше на 8,89%, чем в липи-днх жира тазовой ности, при этом наблюдалось увеличение содержания пальми-тинотой кислоты на 7%о. Соотношение ненасыщенных и насыщетных жирных кислят в липидах исследуемых образцах жира, тонячеотого ез рёбер, составило 0,83:1,00, у образцов жира, полученных из тазовой кости - 1,17:1,00. Данные показатели свидниельствуют о разных соотнешениях жир ных к ислот, что птд-тверждает зависимость значениН пиказа-теля от анатомической части кости из которой получен жир.
Далее изучали основные физико-химические показатели костного жира, полученного из рнбер и тазовой кости крупнорогатого скота. В таблице 1 представлены результаты анализа физико-химических показателей костного жира крупного рогатого скота.
Из результатов анализа основных фи-зиот-химических показателей жсра тлд-но, что анатомическоа расположение костей, ня которых он получен, влияет на птиказатели йодного числа и темпеиа-туру плннления. Можно предположит^ что данною показатееи зависят от содержания и рассределения жирных кислое при этом похазатели плотноста, твёрдости жирхнв н д°>. находились в одинаковом диапазоне.
На завершающем этапе исследований (формовали получееные образцы конт-ного жира в пластиковую тару, охлаждали до температуры 15 °С, после чего проводили определение органолептических показателей исследуемых образцов костного жира. На рисунке 2 представлены образцы костного жира.
результаты органолептических показателей жира, полученного из разных анатомических частей кости, представлены в таблице 2. Оценку проводили в соответствии с ГОСТ 25292-2017.
Таблица 1
Физико-химические показатели костного жира
Показатель Содержание
жир рёберной части жир тазовых костей
Температура плавления, °С 44,30 ± 0,12 41,50 ± 0,10
Массовая доля влаги, % 0,18 ± 0,01 0,21 ± 0,01
Йодное число, % 43,75 ± 0,08 47,60± 0,06
Кислотное число, мг КОН 0,36±0,01 0,39 ± 0,01
Твердость, г/см 183,00 ± 0,30 183,00 ± 0,24
Плотность, кг/м3 924 ± 0,1 921 ± 0,1
А
Б
ВСЁ О МЯСЕ № 2 | 2021
Таблица 2 Органолептические показатели костного жира
Показатель Характеристика
жир из рёбер жир из тазовых костей
цвет при температуре 15-20 °С белый белый, с слабым бледно-жёлтым оттенком
запах и вкус чистые, без постороннего запаха и вкуса
прозрачность в расправленном состоянии прозрачный
консистенция при температуре 15-20 °С однородная, мазеобразная
Из результатов проведённой органо-лептической оценки костного жира, полученного из костного сырья крупного рогатого скота можно сделать вывод, что данные виды жиров соответствуют показателям ГОСТ 25292-2017 и могут рекомендоваться для дальнейшей переработки в пищевые цели. Мазеобразную консистенцию можно объяснить большим содержанием в жирах олеиновой и пальмитиновой жирных кислот. Однако следует учитывать, что доля использования кост-
ного жира в производстве кулинарных жиров не должна превышать 15-20% от общей массы продукта. Данные рекомендации связаны с тем, что в костном жире высокое содержание мононенасыщенных и триненасыщенных триглицеридов. В технологии производства кулинарных жиров следует учитывать рекомендованный процент внесения, так как увеличение содержания костного жира может привести к понижению температуры плавления и твёрдости конечного продукта.
Выводы
Таким образом, анатомическое расположение костей влияет на показатели жирнокислотного состава костного говяжьего жира, при этом основные различия наблюдаются в содержании олеиновой и пальмитиновой жирных кислот. В ходе проведения исследований выявлено различие в распределении показателей йодного числа и температуры плавления жиров. Соотношение ненасыщенных и насыщенных жирных кислот в липидах исследуемых образцах жира, полученного из рёбер, составило 0,83:1,00, у образцов жира, полученных из тазовой кости - 1,17:1,00. Данные показатели свидетельствуют о разных соотношениях жирных кислот, что подтверждает зависимость значений показателя от анатомической части кости из которой получен жир. По ор-ганолептическим показателям данные виды жиров соответствуют показателям ГОСТ 25292-2017 и могут рекомендоваться для дальнейшей переработки. В связи с тем, что в данном виде жиров высокое содержание мононенасыщенных и триненасыщенных триглицери-дов, в производстве кулинарных жиров их доля не должна превышать 15-20%.
© КОНТАКТЫ:
Ворошилин Роман Алексеевич а rom.vr.22@mail.ru Просеков Александр Юрьевич а rector@kemsu.ru Курбанова Марина Геннадьевна а kurbanova-mg@mail.ru
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
REFERENCES:
1. Козлова, О.В. Анализ возможности ферментного воздействия на процесс обезжи- Kozlova, O.V. Analiz vozmozhnosti fermentnogo vozdeystviya na protsess obezzhirivani-ривания костного сырья в производстве желатина / О.В. Козлова, Р.А. Ворошилин ya kostnogo syr'ya v proizvodstve zhelatina [Analysis of the possibility of enzymatic in-// Сб. тезисов нац. конференции «Актуальные вопросы науки и техники: пробле- fluence on the process of degreasing bone raw materials in the production of gelatin] / мы, прогнозы, перспективы». — 2019. — С. 30-31. O.V. Kozlova, R.A. Voroshilin // Sb. tezisov nats. konferentsii «Aktual'nyye voprosy nau-
ki i tekhniki: problemy, prognozy, perspektivy». — 2019. — P. 30-31.
2. Просеков, А.Ю. Производство желатина — состояние и перспективы рынка, аль- Prosekov, A. Yu. Proizvodstvo zhelatina — sostoyaniye i perspektivy rynka, al'ternativnyye
тернативные источники, технологии производства / А.Ю. Просеков, Р.А. Вороши- istochniki, tekhnologii proizvodstva [Gelatin production — state and market prospects, al-
лин // Все о мясе. — 2020. — № 5S. — С. 265-268. DOI: 10.21323/2071-2499-2020- ternative sources, production technologies] / A. Yu. Prosekov, R.A. Voroshilin // Vsyo o
5S-265-268. myase. — 2020. — № 5S. — P. 265-268. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5S-265-268.
3. Gunorubon, A.J. Production of glues from animal bones / A.J. Gunorubon, U. Misel // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. — 2017. — V. 9. — № 9. — P. 1592-1597.
4. Goff, H.D. The Role of Hydrocolloids in the Development of Food Structure / H.D. Goff, Q. Guo // Handbook of Food Structure Development. — 2019. — P. 1-28. DOI: 10.1039/9781788016155-00001.
5. Sharma, H. Animal fat-processing and its quality control / H. Sharma, R. Giriprasad, M. Goswami // Journal of Food Processing and Technology. — 2013. — T. 4. — № 8. — C. 252. DOI: 10.4172/2157-7110.1000252.
6. Ершова И.Г. Технология переработки жиросодержащего сырья / И.Г. Ершова, Yershova, I.G. Tekhnologiya pererabotki zhirosoderzhashchego syr'ya [Technology of М.Г. Сорокина, О.В. Михайлова // Вестник Чувашского государственного педаго- processing fat-containing raw materials] / I.G. Yershova, M.G. Sorokina, O.V. Mikhay-гического университета им. И.Я. Яковлева. — 2013. — № 4-2 (80). — С. 83-86. lova // Vestnik Chuvashskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im.
I. Ya. Yakovleva. — 2013. — № 4-2 (80). — P. 83-86.
7. Файвишевский, М.Л. Использование костного пищевого жира / М.Л. Файвишев-ский, Л.П. Пащенко // Мясная индустрия. - 2011. - № 2. - С. 52-55.
Fayvishevskiy, M.L. Ispol'zovaniye kostnogo pishchevogo zhira [The use of bone food fat] / M.L. Fayvishevskiy, L.P. Pashchenko // Myasnaya industriya. — 2011. — № 2. — P. 52-55.
8. Кузнецов, В.Г. Стерилизация желатиновых растворов в технологии желатина / Kuznetsov, V.G. Sterilizatsiya zhelatinovykh rastvorov v tekhnologii zhelatina [Steril-В.Г. Кузнецов, Р.К. Кузнецов, Р.Н. Аскарова // Вестник Казанского технологическо- ization of gelatinous solutions in gelatin technology] / V.G. Kuznetsov, R.K. Kuznetsov, го университета. — 2017. — Т. 20. — № . 7. — С. 144-145. R.N. Askarova // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. — 2017. —
T. 20. — № . 7. — P. 144-145.
