CC BY
155
УДК 637.661
Доцент М.Е. Успенская, (Воронеж, гос. ун-т инж. технол.) кафедра технологии продуктов животного происхождения, тел. 8-951-871-15-04 E-mail: [email protected]
доцент З.Р. Ибрагимова, аспирант Р.Ю. Газданова, (Северо-Осетинский гос. ун-т им. К. Хетагурова) кафедра экспертизы товаров, тел. (88672)546267 E-mail: [email protected]
Assistant Professor М.Е. Uspenskaya,
(Voronezh State University of Engineering Technologies) chair of Animal Origin Products Technology, tel. 8-951-871-15-04, E-mail: [email protected]
Assistant Professor Z.R. Ibragimova, Post Graduate Student R.Y. Gazdanova
(North Ossetian State University named after K. Hetagurov) chair of Goods Expert Examination, tel. (88672)546267 E-mail: [email protected]
Свойства белков крови сельскохозяйственных животных
Blood proteins properties of farm animals
Реферат. Глубокая переработка крови сельскохозяйственных животных, основанная на фракционировании, обеспечивает более полное, рациональное и эффективное ее использование в пищевых целях. Кровь и ее фракции традиционно применялись в производстве мясных и лечебно-профилактических продуктов, медицинских препаратов, кормовых продуктов. Плазма крови убойных животных является важным источником полноценного белка, что обусловливает возможность ее применения в качестве перспективного нетрадиционного сырья для получения новых функционально значимых белокобогащенных продуктов питания. Однако перспективы применения крови и отдельных ее фракций ограничиваются непродолжительным сроком хранения, поэтому сухая кровь и ее фракции (плазма, форменные элементы) имеют большие перспективы для использования в производстве биологически активных добавок и продуктов питания функционального, профилактического и реабилитационного назначения. Для расширения сведений о свойствах и биотехнологическом потенциале фракций пищевой крови, в том числе подвергнутых сушке, проанализированы химический состав, качественный состав белка, изучены показатели пенообразую-щей способности плазмы крови сухой «Сонак Бад Брамштедт ГмбХ». Отмечено, что белковая составляющая представлена в основном водорастворимой фракцией. Для аминокислотного состава характерно наличие всех незаменимых аминокислот с преобладанием лизина. Детализированное изучение пенообразующей способности плазмы крови сухой «Сонак Бад Брамштедт ГмбХ» показало, что она адекватна, а по отдельным показателям превосходит традиционные пищевые пенообразователи. Полученные пены отличаются высокими значениями кратности и устойчивости. Результаты исследований позволяют объективно оценить перспективы использования сухой плазмы крови в технологии взбитых белковых продуктов и расширении их ассортимента.
(Q Успенская М.Е., Ибрагимова З.Р., Газданова Р.Ю., 2015
Summary. Deep processing of the farm animals blood based on fractionation provides its more complete, rational and effective use in food production. Blood and its fractions were traditionally used in the production of meat and therapeutic and preventive products, medical drugs and feed. Blood plasma of livestock for slaughter is an important source of valuable protein, so it gives good opportunity for its application as a promising non-traditional raw material for the new daily diet protein enriched functional products manufacture. However, blood and its fractions application prospects are limited by their short shelf life, so dry blood and its fractions (plasma, formed elements) have great importance for the production of dietary supplements and food for functional, prevention and rehabilitation purposes. To enlarge the information about food blood fractions properties and biotechnological potential, including those subjected to drying, it has been analyzed protein chemical and qualitative composition, as well as foaming capacity parameters of dry blood plasma «Sonak Bad Bramstedt GmbH». It has been noted that the protein component is represented mainly by water-soluble fraction, as for amino acid composition it is characterized by the presence of all essential amino acids with lysine dominance. A detailed study of the dry blood plasma «Sonak Bad Bramstedt GmbH» foaming capacity has shown that it is adequate, and due to some indices it is much better than traditional food foaming agents. The foams obtained are characterized by high values of multiplication factor and stability. The investigation results allow giving objective evaluation of dry plasma application prospects in the technology of whipped protein products and enlargement of their range.
Ключевые слова: пенообразующая способность, устойчивость пен, плазма крови, микроструктура пен, альбумин.
Keywords: foaming capacity, foam stability, blood plasma, foams microstructure, albumin.
Количественное содержание и качественный состав белков крови сельскохозяйственных животных позволяют высоко оценить функционально -технологические свойства, пищевую и биологическую ценность этого сырья. Спектр возможного применения крови на пищевые цели может быть значительно расширен за счет глубокой переработки, основанной на выделении фракций - плазмы и форменных элементов.
Плазма - практически бесцветная коллоидная жидкость без запаха, способная к структурированию. В ней хорошо растворяются пищевые добавки, она обогащена легкоусвояемыми белками, сбалансированными по составу. Свойства плазмы реализованы в ряде эффективных технологий пищевых продуктов, однако они не исчерпаны и представляют интерес для дальнейшего изучения.
Цель работы - изучить физико-химических свойства плазмы как пенообразователя.
В качестве объекта исследования служила сухая плазма крови свиной (производитель - «Сонак Бад Брамштедт ГмбХ», Германия).
Результаты исследования общего химического состава сухой плазмы (альбумин белый) показали, что она представляет собой, главным образом, белок - 88 %, влажность - 7,5 %, жир - 3,0 %, зола - 1,3 %.
Белки плазмы крови представлены водорастворимыми альбуминами, глобулинами и фибриногеном, что обусловливает высокую степень их переваримости и усвояемости организмом человека. При чем, более высоким содержанием легкоусвояемых альбуминов отличается плазма крови свиной (табл. 1).
Таблица 1
Содержание белков в плазме крови убойных животных [1]
Белки Содержание, %
Крупный рогатый Мелкий рогатый Свиньи
скот скот
Сывороточные: альбумины 3,6 3,8 4,4
глобулины 2,9 3,0 3,0
Фибриноген 0,6 0,5 0,7
Для полной характеристики биологической ценности белков сухой плазмы крови свиной проанализирован аминокислотный состав, определённый на амино-анализаторе ААА-881 [2] в соответствии с инструкцией к прибору.
Белки сухой плазмы крови свиной содержат весь набор протеиногенных аминокислот, включая незаменимые и полузаменимые (табл. 2)
Таблица 2
Аминокислотный состав альбумина
Наименование амино- Содержание, %
кислот
Аргинин 2,96
Лизин 4,35
Тирозин 1,97
Фенилаланин 1,77
Гистидин 1,35
Лейцин 3,78
Изолейцин 1,37
Метионин 0,33
Валин 3,24
Пролин 2,72
Треонин 2,36
Сетин 2,43
Алании 2,47
Глицин 1,51
Цистин 0,23
Глутаминовая кислота 3,40
Обращает внимание высокое содержание наиболее дефицитных для пищевых систем аминокислот, таких, как, лизин.
В различных информационных источниках размещены сведения о возможном использовании белков плазмы крови сельскохозяйственных животных в качестве заменителя белков яйца. В связи с этим представляет интерес исследование пено-образующей способности белков [3, 4] сухой плазмы крови свиной.
Оценивали пенообразующую способность по следующим показателям пенооб-разования: кратности пены, устойчивость ее во времени, дисперсности [4, 5].
Для получения пены сухой порошок плазмы крови свиной гидратировали водой в соотношении, обеспечивающем массовую долю белка аналогичную нативной ПК 1:12,5, затем перемешивали до полного растворения и взбивали.
Результаты исследования представлены на рис. 1.
J 2 300
z ч
£ 1 250 о *
200 150 100
3" о
«!Г
О
50 0
30 60 120 180 240
Время, с
Рис. 1. Пенообразующая способность белков сухой плазмы крови свиной
Наибольший объем пены - 300 см3 наблюдается при взбивании раствора сухой плазмы крови свиной в течение 180 с, при продолжении взбивания до 240 с достигнутый объем пены не изменился [5].
Кратность пенообразования характеризует отношение объема пены к объему раствора, пошедшего на ее образование [4, 5]. При достижении максимального объема пена в три раза превысила первоначальный объем раствора сухой плазмы крови свиной, что положительно характеризует ее способность к пенообразованию (рис. 2)
Время, с
Рис. 2. Кратность пены белков сухой плазмы крови свиной
Полученная пена отличалась значительной устойчивостью (рис. 3), сохраняя максимальный объем до 25 мин [6]. Это имеет большое практическое значение, например, в технологии коктейлей.
300
в
250
« 200
х 150 в.
| 100 а
£ 50 о
0
II
10
15
20
35
40
45
25 30 мин
Рис. 3. Стойкость пены раствора сухой плазмы крови свиной
Исследованы микроструктурные характеристики (рис. 4, 5) частиц образца сухой плазмы крови свиной и полученной из нее пены.
Рис. 4. Микроструктура образца сухой плазжы крови свиной при ув. *200
Рис. 5. Микроструктура образца пены на основе сухой плазжы крови свиной при ув. *200
Исследования показали, что сухая плазма крови является мелкодисперсным порошком с размером частиц от 10 до 75 мкм, что положительно влияет на его растворимость и взбиваемость.
Изучение дисперсности пены показало, что она представляет полидисперсную систему со средним диаметром пузырьков 122 мкм. Пузырьки воздуха в пене, полученной взбиванием раствора сухой плазмы крови свиной, имеют сферическую форму, перегородки между пузырьками утолщены, что характерно для метаста-бильных пен [4, 5]. Следует отметить, что известные пищевые пенообразователи -молоко, яичный белок, образуют пены, характеризующиеся малой устойчивостью, так как разрушаются в течение 3-5 мин.
Таким образом, сухая плазма крови свиной «Сонак Бад Брамштедт ГмбХ» после восстановления обладает высокими показателями пенообразующей способности. Внедрение результатов исследования в практику расширяет область применения крови сельскохозяйственных животных и ее фракций, позволяет сформировать новую ассортиментную линию белокобогащенных пищевых продуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Переработка и использование побочных сырьевых ресурсов мясной промышленности и охрана окружающей среды [Текст] : справочник / сост. М.Л. Фай-вишевский, под ред. А.Б. Лисицина. - М.:ВНИИ мясной промышленности, 2000. -405 с.
2. Методы исследования мяса и мясных продуктов [Текст] : учебник для вузов/ Л.В. Антипова [и др.] М.: Колос, 2001. - 376 с.
3. Методы исследования молока и молочных продуктов [Текст+ЭР] : учебник / Г.Н. Крусь [и др.]; под общ. ред. А. М. Шалыгиной. - М.: КолосС, 2002. - 366 с.
4. Тихомиров, В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения [Текст]: учеб. пособие / В.К. Тихомиров. - М.: «Химия», 1985. - 264 с.
5. Просеков, А. Ю. Научные основы интенсификации производства и управления качеством пенообразных масс с заданным составом и свойствами в пищевой промышленности [Текст] / А.Ю. Просеков. // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты: сб. науч. тр. Рос. акад. естеств. наук. Вып. 6. - М. : РАЕН-МААНОИ, 2002. - С. 33-46.
6. Antipova, L.V. Biotechnological Potential of Secondary Protein Raw Material of Meat Industry for Providing Alimentary Correction of Nutrient Availability of the Human Body [Text] / L.V. Antipova, M.E. Uspenskay, R.U. Gazdanova, V.P., Frolova // 1st International Congress «Industrial-academic net-works in cooperation activi-ties for pharmaceutical, chemical and food fields». - Italy, 2014. - P. 110-115.
REFERENCES
1. Processing and Application of Waste Raw Material of Meat Industry and Environmental Protection [Text] : reference book / M.L. Faivishevsky, A.B. Lisitsina.- Moscow, 2000. - 405 p.
2. Meat and Meat products research methods [Text] : textbook / Antipova L.V. [et al.] Moscow, 2001. - 376 p.
3. Milk and Dairy Products Research methods: Textbook for university students of «Technology of milk and milk products» specialty [Text] / G.N. Krus [et al.]; A.M. Shalygina. - Moscow, 2002. - 366 p.
4. Tikhomirov, V.K. Foams. Theory and practice of their production and destruction [Text]: textbook / V.K. Tihomirov.- Moscow, 1985. - 264 p.
5. Prosekov, A.Y Scientific basis for intensification of production and quality control foam-like substance with a given composition and properties of the food industry [Text] / Unconventional natural resources, innovative technologies and products: collection of scientific works of the Russian Academy. Issue 6. - Moscow, 2002. - P. 33-46.
6. Antipova, L.V. Biotechnological Potential of Secondary Protein Raw Material of Meat Industry for Providing Alimentary Correction of Nutrient Availability of the Human Body [Text]/ L.V. Antipova, M.E. Uspenskay, R.U. Gazdanova, V.P. Frolova //1st International Congress «Industrial-academic net-works in cooperation activi-ties for pharmaceutical, chemical and food fields» .-Italy, 2014. - P. 110-115.
