CC BY
6
УДК: 637. 522 DOI: 10.21323/2071-2499-2019-3-20-22 Табл. 5. Ил. 1. Библ. 9.
растительная добавка киноа, ЕЁ характеристика и возможность использования в мясных продуктах
Бобренёва И.В., доктор техн. наук, Баюми А.А., Лапшина В.Л.
Московский Государственный Университет пищевых производств
Ключевые слова: нетрадиционная растительная добавка киноа, мясные модельные образцы, качественные характеристики, антиоксидантная активность, повышение пищевой ценности
Реферат
Рассматриваются: антиоксидантная активность, химические и функциональные свойства нетрадиционной для России растительной добавки киноа (Chenopodium quinoa) и возможность её использования в мясных продуктах. Киноа является зерновым продуктом и традиционно используется в пищу. Произрастает в основном в Перу, Боливии, Эквадоре, Аргентине, Чили и Колумбии. Согласно полученным данным, киноа содержит 14,12% белка, 6,07% ли-пидов и 7% пищевых волокон. В результате исследований установлено, что киноа содержит большое количество минералов, таких, как калий 563,23 мг/100 г, фосфор 457,34 мг/100 г, магний 197,45 мг/100 г, а также витамины С, Е и В. Киноа также обладает антиоксидантной активностью, достигающей 29,79 мг/г. Исследованы органолептические характеристики мясных модельных образцов, изготовленных с введением различных концентраций нетрадиционной растительной добавки киноа в качестве частичной замены мясного сырья. Киноа вводилась в мясные системы от 2,5 до 10% с интервалом 2,5%. Выявлено, что использование киноа в качестве замены мясного сырья (говядины первого сорта) в размере 5 % положительно влияет на такие показатели, как вкус, запах, цвет и аромат. По результатам исследования можно сказать, что растительную добавку киноа можно использовать в качестве функционального ингредиента в мясных продуктах для повышения содержания белка, пищевых волокон, а также витаминов и минеральных веществ. Кроме того, киноа обладает хорошей антиоксидантной активностью для увеличения срока хранения мясных продуктов и является частичным заменителем мясного сырья.
characteristics
of quinoa plant and possibility of its use in meat products
Bobreneva I.V., Baioumy A.A., Lapshina V.L.
Moscow State University of food Production (MGUPP)
Key words: non-traditional vegetable additive quinoa, meat systems, quality characteristics, antioxidant activity, increased nutritional value
Summary
The article discusses the antioxidant activity, chemical and functional properties of unconventional for Russia plant additive quinoa (Chenopodium quinoa) and the possibility of its use in meat products. Quinoa is a grain product and is traditionally used in food. It grows mainly in Peru, Bolivia, Ecuador, Argentina, Chile, and Colombia. According to the data, quinoa contains 14.12% protein, 6.07% lipids and 7% dietary fiber. As a result of researches, it is established that quinoa contains a large number of minerals, such as potassium 563,23 mg/100 g, phosphorus 457,34 mg/100 g, magnesium 197,45 mg/100 g, and also vitamins C, E, and B. Quinoa also possesses antioxidant activity reaching 29,79 mg/g. Organoleptic characteristics of the meat model samples made with various concentrations of the nonconventional vegetable additive of quinoa as partial replacement of meat raw materials are Investigated. Quinoa was introduced in the meat of the system from 2.5 to 10 % with an interval of 2.5 %. It was found that the use of quinoa as a substitute for raw meat (first grade beef) in the amount of 5 % has a positive effect on taste, smell, color, and aroma. According to the results, it can be said that the vegetable additive quinoa can be used as a functional ingredient in meat products to increase of protein, dietary fibers, vitamins and minerals contention. Quinoa has good antioxidant activity to increase the shelf life of meat products and can be used as a partial substitute for raw meat.
Введение
В последнее время, учитывая возрастающее количество различных видов заболеваний, функциональные продукты питания пользуются большим спросом. Пищевая промышленность постоянно стремится адаптировать и разрабатывать новые виды добавок, в том числе и растительного происхождения, предназначенные для увеличения срока хранения, а также для повышения качества и безопасности пищевых продуктов [1].
В настоящее время используется большое количество различных видов биологически активных добавок. Однако недостаточное внимание уделяется биологически активным добавкам, получаемым из различных видов растений, произрастающих в странах Африки, Южной Америки и других странах с жарким климатом [2, 3].
Учитывая недостаточное количество мясного сырья, ставится задача по замене и обогащению мясного сырья ингредиентами растительного происхождения. Так, например, используется сырьё растительного происхождения с высоким содержанием белка, такое, как изолированный соевый белок (90% белка) и пшеничный глютен (80% белка) [3].
Наличие большого количества животного жира в мясных продуктах способствует ускорению окисления липидов, что увеличивает количество их гидроперекисей, приводя к сокращению срока хранения. Развитие процессов окисления липидов в мясных продуктах в процессе их переработки и хранения оказывает негативное влияние на такие важные качественные характеристики, как вкус, цвет и пищевая ценность [4].
Различные виды растительных добавок, обладающие антиоксидантной активностью, влияют на сроки хранения мясных продуктов. В последние годы растёт использование природных анти-оксидантов в продуктах питания [4, 5, 6].
В Республике Египет большое внимание уделяется пищевым добавкам, полученным из орехов, фруктов, овощей, трав и специй. Их планируется использовать с целью обогащения продуктов питания пищевыми волокнами, микро- и макроэлементами для увеличения срока хранения, улучшения вкусовых характеристик и расширения ассортимента продуктов на мясной, растительной, мясорасти-тельной основе, в том числе различных видов охлаждённых и замороженных полуфабрикатов, к которым относятся и диетические продукты [7].
Одной из нетрадиционных растительных добавок является киноа. Киноа (СИепород'шт дш'поа) является зерновым продуктом, традиционно используемым для питания. Произрастает киноа главным образом в Перу, Боливии, Эквадоре, Аргентине, Чили и Колумбии. В последние годы отмечается её использование в Европе, Северной Америке и Африке.
Киноа имеет древнее происхождение. В цивилизации инков одним из трёх основных видов пищи наравне с кукурузой и картофелем являлась киноа. Инки её называли «золотым зерном».
Из-за своей толерантности к экстремальным условиям окружающей среды и своим питательным и биологическим свойствам киноа рассматривается как «одна из зерновых культур XXI века». Помимо высокого содержания белка со сбалансированным содержанием незаменимых аминокислот, липидов, клетчатки, витаминов и минералов, киноа содержит большое количество фитохимических веществ, включая сапонины, фитостерины, фитоэкдистероиды, фенольные соединения и биологически активные пептиды.
Установлено, что наличие этих соединений может оказывать благотворное влияние на метаболические процессы,
профилактику и лечение сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний желудочно-кишечного тракта.
У киноа используются семена, которые размалываются в муку. Из муки киноа производится ряд поджаренных и выпеченных изделий, таких, как хлеб, печенье, лапша, макароны и блины. Кроме того, семена киноа используются при производстве пива или традиционного церемониального алкогольного напитка, который в Южной Америке называется «чича».
Основной целью исследования было изучение влияния нетрадиционного вида растительной добавки киноа на качественные характеристики мясных модельных образцов (говядины 1 сорта), а также исследование антиоксидантной активности добавки и обоснование процента её использования в мясных продуктах.
Объекты и методы исследований
Исследование проводилось в Российской Федерации на кафедре технологии и биотехнологии пищевых продуктов животного происхождения Московского государственного университета пищевых производств (МГУПП).
При проведении исследований использовались методики по определению массовой доли влаги, белка, жира, углеводов, пищевых волокон и золы в соответствии с методами, установленными национальными стандартами.
Интегральную антиоксидантную активность (АОА) определяли на приборе «Экперт-006» кулонометрическим титрованием с использованием электрогенери-рованных галогенов. Данный метод позволяет оценить общую антиоксидантную активность объекта, а не концентрацию отдельных АО, информация о которых, как правило, недостаточна, поскольку в этом случае не учитываются процессы взаимного окисления/восстановления и влияние матрицы исследуемого объекта. Метод кулонометрического титрования считается наиболее эффективным за счет способности брома вступать в реакции радикальные, окислительно-восстановительные, электрофильного замещения и присоединения по кратным связям, охватывая тем самым всевозможные антиоксиданты в сырье [8, 9].
Органолептическую оценку проводили по 5-балльной шкале в соответствии с ГОСТ 9959-2015.
Для проведения исследований семена киноа покупали на территории Российской Федерации в городе Москве. Внешний вид нетрадиционной растительной добавки киноа приведён на рисунке 1.
Рисунок 1. Внешний вид растительной добавки киноа (С^1впоросИит ди1поо)
Таблица 1 Химический состав киноа
Для получения однородной структуры киноа промывали, измельчали до мелкодисперсного состояния. Измельчённую подготовленную добавку вносили в контрольный образец как замену мясному сырью в интервале от 2,5 до 10 % с шагом 2,5 %.
Модельным образцом служила измельчённая говядина 1 сорта.
Модельные образцы формировали массой по 50 г.
Контрольный образец состоял из 100 % измельчённой говядины 1 сорта. Опытом служили 4 образца:
□ опытный образец № 1 состоял из 97,5% мясного сырья и 2,5% добавки из киноа;
□ опытный образец № 2 состоял из 95 % мясного сырья и 5 % добавки из киноа;
□ опытный образец № 3 состоял из 92,5% мясного сырья и 7,5% добавки из киноа;
□ опытный образец № 4 состоял из 90 % мясного сырья и 10% добавки из киноа.
Результаты и их обсуждение
В результате проведения исследований был изучен физико-химический состав киноа. В таблицах 1, 2, 3 и 4 приведены качественные показатели киноа. Химический состав киноа дан в таблице 1. В таблице 2 приведено содержание минеральных веществ. Содержание витаминов представлено в таблице 3. Данные по антиоксидантной активности приведены в таблице 4.
По анализу данных таблицы 1 можно сказать, что киноа обладает небольшим содержанием жира (6,07%), но наряду с этим содержит большое количество углеводов (57,16%), а также, что особенно важно, до 14,12% белка. В киноа пищевые волокна содержатся в количестве 7,0 %.
Из таблицы 2 видно, что в наибольшем количестве в киноа содержатся калий (563,23 мг/100 г), фосфор (457,34 мг/100 г), магний (197,45 мг/100 г) и кальций - в количестве 47,08 мг/100 г. Наименьшее содержание цинка и меди -0,94 мг/100 г.
Исследуемые показатели Массовая доля, %
Влага 13,28 ± 0,07
Зола 2,37±0,03
Белок 14,12 ± 0,05
Жир 6,07± 0,08
Углеводы 57,16 ± 0,05
В том числе пищевых волокон 7,0± 0,04
Таблица 2 Содержание минеральных веществ в киноа
Минеральные вещества Содержание мг/100 г
№ 5,04
К 563,23
197,45
р 457,34
Ре 4,57
7п 3,10
Си 0,94
Са 47,08
Таблица 3 Содержание витаминов в киноа
Витамины Содержание мг/100 г
Витамин С 12,01
а-токоферол (Е) 2,44
Тиамин (В1) 0,36
Рибофлавин (В2) 0,31
Ниацин (В3) 1,52
Пиридоксин (В6) 0,48
Таблица 4 Содержание антиоксидантной активности мг на 1 г киноа
Антиоксидантная активность Содержание мг/г
(АОА)
29,79 ± 0,02
Киноа богат такими витаминами, как витамин С (12,01 мг/100 г) и витамин Е а-токоферол (2,44 мг/100 г). Присутствие этих витаминов положительно влияет на показатель антиоксидантной активности.
Определение
антиоксидантной активности (АОА)
Натуральные антиоксиданты включают в себя экстракты пряностей, фруктовый сок, экстракты чая, экстракты семян и другие. Растения, включая травы и специи, имеют множество фитохимических веществ, которые являются потенциальными источниками природных антиоксидантов, например, фенольные дитерпены, флаво-ноиды, танины и фенольные кислоты. Эти соединения обладают антиоксидантной, противовоспалительной и противоопухолевой активностью.
2019 | № 3 все о мясе
Таблица 5
Органолептические показатели исследуемых образцов
Исследуемые образцы Внешний вид Цвет Аромат Консистенция Вкус Среднее значение
Баллы
Контроль -мясо говядины 1 сорта 4,50 ± 0,15 4,50 ± 0,12 4,0 ± 0,15 4,75± 0,11 4,25 ± 0,13 4,40
Опыт - киноа,% введения
2,5 4,50 ± 0,12 4,50 ± 0,12 4,25± 0,12 4,75± 0,14 4,50 ± 0,11 4,50
5 4,50 ± 0,15 4,50 ± 0,13 4,50 ± 0,11 5,0 ± 0,01 4,75 ± 0,13 4,65
7,5 4,25 ± 0,13 4,25± 0,15 4,25± 0,09 4,50 ± 0,10 4,50 ± 0,15 4,35
10 4,0 ± 0,10 4,25 ± 0,12 4,0 ± 0,11 4,25± 0,14 4,25 ± 0,12 4,15
Как следует из данных, приведённых в таблице 4, можно сказать, что анти-оксидантная активность в киноа составляет до 29,79 мг на 1 г. Это означает, что использование киноа с концентрацией, например, 5% в мясных продуктах добавит около 150 мг активных соединений антиоксидантов.
Для изучения возможности использования киноа в рецептурах мясных продуктов одним из важных показателей является органолептическая оценка.
Органолептическая оценка исследуемых образцов приведена в таблице 5. В работе было исследовано влияние киноа на органолептические показатели мясных модельных образцов. В качестве модельного образца использовалась говядина 1 сорта как традиционное мясное сырьё для Республики Египет и наиболее часто используемое сырьё в России. В модельные образцы вносили растительные добавки киноа в качестве замены мясного сырья в интервале от 2,5 до 10% с шагом 2,5 %.
Мясные модельные образцы подвергались термической обработке (жарке). Проводилось исследование влияния киноа на органолептические показатели, такие, как внешний вид, цвет, аромат, консистенция, вкус. Органолептическую оценку проводили по 5-ти балльной шкале. Контролем служил модельный образец из мяса говядины 1 сорта, опыт - с заменой части мясного сырья на растительную добавку киноа. Данные по органолептическим показателям приведены в таблице 5.
По анализу данных, приведённых в таблице 5, можно сказать, что в образцах с введением 2,5 и 5% киноа по внешнему виду различий не наблюдается. По цвету исследуемые образцы, содержащие 2,5 и 5 % добавок, фактически не отличаются от контроля. С внесением 7,5 и 10 % добавок цвет становится менее интенсивным по сравнению с контрольным образцом. При внесении 10% киноа по аромату опытный образец не отличаются от контрольного образца.
При исследовании консистенции модельных образцов выявлено, что, начиная с замены мясного сырья на 7,5 и 10%, консистенция ухудшается. Образцы имеют более плотную консистенцию. Самые лучшие по вкусу образцы отмечены при замене мясного сырья на 5% киноа (4,75 балла). Лучшее значение среднего балла отмечено у опытного образца с заменой 5% киноа (4,65 балла).
Выводы
Выявлено, что растительная добавка киноа богата белками, пищевыми волок-
нами, содержит в своём составе витамины С и Е, а также такие минеральные вещества, как калий, магний и кальций, и является хорошим антиоксидантом. Известно, что пищевые волокна положительно влияют на нормализацию деятельности желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Учитывая, что содержание пищевых волокон в добавке составляет 7%, очевидно, можно говорить о возможности использования нетрадиционной растительной добавки киноа с целью нормализации ЖКТ. Высокая антиокси-дантная активность (29,79 мг/г) позволяет говорить о возможном увеличении срока хранения, а содержание белка, витаминов и минеральных веществ -об увеличении пищевой ценности продуктов с использованием нетради-
ционной добавки киноа. В результате проведения органолептических исследований установлено, что максимальное введение киноа в мясные модельные образцы составляет 5%. Внесение большего процента отрицательно влияет на цвет, аромат, консистенцию и вкус.
Работа выполнена в рамках темы Гранта Министерства образования и науки Российской Федерации № 15.7579.2017/БЧ (идентификационный номер 15.7579.2017/8.9).
© КонтАКты:
Бобренёва Ирина Владимировна а dara56@mail.ru Баюми Ахмед Адель а ahmedadel35@yahoo.com Лапшина Виктория Леонидовна а vic.toria.lapshina@inbox.ru
список ЛИТЕРАТУРЫ: REFERENCES:
1. Шеметова, Е.В. Питание школьников Приморского Shemetova, Ye.V. Pitaniye shkol'nikov Primorskogo kraya: края: современное состояние, качество и мониторинг sovremennoye sostoyaniye, kachestvo i monitoring [School-/ Е.В. Шеметова, Т.М. Бойцова // Техника и техноло- children nutrition of PrimorskyKrai: current situation, quali-гия пищевых производств. — 2017. — Т. 45. — № 2. — ty, monitoring] / Ye.V. Shemetova, T.M. Boytsova // Tekhnika С. 112-118. i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv. — 2017. — T. 45. —
№ 2. — P. 112-118.
2. Смирнов, С.О. Разработка рецептуры и технологии Smirnov, S.O. Razrabotka retseptur i tekhnologiy polucheniya получения биологически активной добавки к пище biologicheski aktivnykh dobavok k pishche s ispol'zovaniyem с использованием природных компонентов / prirodnykh komponentov [Formula and Technology Develop-С.О. Смирнов, О.Ф. Фазуллина // Техника и техноло- ment for Obtaining Biologically Active Natural Food Additives] гия пищевых производств. — 2018. — Т. 48. — № 3. — / S.O. Smirnov, O.F. Fazullina // Tekhnika i tekhnologiya С. 105-114. pishchevykh proizvodstv. — 2018. — T. 48. — № 3. — P. 105-114.
3. Hygreeva, D. Potential applications of plant based derivatives as fat replacers, antioxidants and antimicrobials in fresh and processed meat products / D. Hygreeva, M.C. Pandey, K. Radhakrishna // Meat Science. — 2014. — V. 98 (1). — № 1. — P. 47-57.
4. Гуринович, Г.В. Исследование процессов окисления Gurinovich, G.V. Issledovaniye protsessov okisleniya комбинированных мясных систем с мясом птицы kombinirovannykh myasnykh sistem i myasnoy ptitsy [Ox-и льняной мукой / Г.В. Гуринович, П.В. Санников, idation Processes of Combined Meat Systems with Poultry И.С. Патракова // Техника и технология пищевых Meat and Flaxseed Flour] / G.V. Gurinovich, P.V. Sannikov, производств. — 2018. — Т. 48. — № 3. — С. 41-49. I.S. Patrakova // Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv. — 2018. — T. 48. — № 3. — P. 41-49.
5. Development of a functional basis of phyto-beverages with an increased antioxidant activity for the correction of nutrition of patients with diabetes mellitus / L.A. Mayurnikova, S.F. Zinchuk, N.I. Davydenko [et al.] // Foods and Raw Materials. — 2017. — V. 5. — № 2. — P. 178-188.
6. Позняковский, В.М. Пищевые ингредиенты и био- Poznyakovskiy, V.M. Pishchevyye ingrediyenty i biologich-логически активные добавки: учебник / В.М. Позня- eski aktivnyye dobavki: uchebnik [Food ingredients and bi-ковский, О.В. Чугунова, М.Ю. Тамова; под общ. ред. ologically active dietary supplements: textbook] / V.M. Po-В.М. Позняковского. — М.: ИНФРА-М, 2017. — 143 с. znyakovskiy, O.V. Chugunova, M.Yu. Tamova; pod obshch.
red. V.M. Poznyakovskogo. — M.: INFRA-M, 2017. — 143 p.
7. Gagaoua, M. Ethnic meat products of the North African and Mediterranean countries: An overview / M. Gagaoua, H.R. Boudechicha // Journal of Ethnic Foods. — 2018. — V. 5 (2). — № 2. — P. 83-98.
8. ТУ 4215-003-41541647-98 Аналитический кулоно- TU4215-003-41541647-98 Analiticheskiy kulonometr «Ek-метр «Эксперт-006». Технические условия. spert-006». Tekhnicheskiye usloviya [TU4215-003-41541647-
98 Analytical coulometer «Expert-006». Technical conditions].
9. Аронбаев, Д.М. Электрохимические методы и при- Aronbayev, D.M. Elektrokhimicheskiye metody i pribory боры для определения антиоксидантов / Д.М. Арон- dlya opredeleniya antioksidantov [Electrochemical methods баев, С.А. Мусаева, С.Д. Аронбаев, А.А. Шертаева // and devices for determination of antioxidants] / D.M. Aron-Молодой учёный. — 2017. — № 3. — С. 16-24. bayev, S.A. Musayeva, S.D. Aronbayev, A.A. Shertayeva //
Molodoy uchonyy. — 2017. — № 3. — P. 16-24.
