CC BY
99
УДК 579.872:637.524.2
И.В. Хамаганова, Н.В. Дарбакова, Н.А. Замбалова
ВЛИЯНИЕ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ НА АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ВАРЕНЫХ КОЛБАС
В статье приведены результаты экспериментальных исследований влияния культуральной жидкости про-пионовокислых бактерий на аминокислотный состав вареных колбас. Установлено, что введение в рецептуру вареных колбас дезинтегрированной культуральной жидкости позволит повысить их биологическую ценность.
_______Пропионовокислые бактерии, культуральная жидкость, аминокислотный состав, вареная колбаса._______
Введение
В составе пробиотических заквасочных культур, бактериальных концентратов и микробной биомассы для производства пробиотических мясных продуктов и биологически активных добавок к пище широко используются отдельные штаммы (или консорциумы штаммов), принадлежащие к роду Propionibacterium spp [1].
Известно, что пропионовокислые бактерии в процессе культивирования в логарифмической фазе роста синтезируют ценные метаболиты и культуральная жидкость (КЖ), являющаяся побочным продуктом, может содержать комплекс биологически активных веществ, обладающих пробиотическим и иммуномодулирующим действием. Ранее проведенными исследованиями было установлено, что в микробной биомассе, а также в отработанной КЖ содержатся анти-мутагенные вещества, окислительные ферменты, витамин В12, летучие жирные кислоты и др. [2].
Пропионовокислые бактерии характеризуются хорошо развитой биосинтетической способностью и как представители прокариот способны синтезировать все аминокислоты, входящие в состав клеточных белков. Одной из важнейших функций аминокислот является их участие в синтезе белков, выполняющих каталитические, регуляторные, запасные, структурные, транспортные, защитные и другие функции.
Современная наука о питании утверждает, что белок должен удовлетворять потребности организма в аминокислотах не только по количеству. Данные вещества должны поступать в организм человека в определенных соотношениях между собой.
На российском рынке колбасных изделий особое место занимают вареные колбасы, пользующиеся стабильным спросом населения. С учетом того, что доля вареных колбас составляет 60-70 % колбасного производства, представляется актуальным совершенствование технологии их производства. Учитывая, что при формировании специфического вкуса и аромата колбасных изделий исключительную функцию играют как сами аминокислоты, так и продукты их различных превращений, представляет интерес изучение количественного и качественного состава кислот.
В данной статье представлены результаты исследования влияния культуральной жидкости пропио-новокислых бактерий на аминокислотный состав вареных колбас.
Материалы и методы исследований
В качестве материала исследований служила культуральная жидкость пропионовокислых бактерий P. Freudenreichii subsp. Shermani АС-2503 (полученных из фонда Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов, Москва). Пропионовокислые бактерии предварительно активизировали разработанным ранее методом и выращивали на сывороточной среде с добавлением ростовых компонентов. Предварительная активизация и подобранная среда культивирования способствовали получению максимального количества клеток. Для исследований использовали КЖ, полученную после отделения биомассы и подвергнутую дезинтеграции ультразвуком.
Объектом исследований была выбрана вареная колбаса «Чайная» 2-го сорта. Контрольные партии колбас были выработаны согласно ГОСТ 521962003. Опытные образцы вареных колбас отличались внесением КЖ в количестве 7 л/100 кг основного сырья при куттеровании фарша вместо того же количества воды [3].
Содержание свободных аминокислот определяли методом ионообменной хроматографии на аминокислотном анализаторе ААА-339. Для вычисления аминокислотного скора продукта использовалась аминокислотная шкала идеального белка, предложенная ФАО/ВОЗ [4]. О биологической ценности продукта судили по соотношению незаменимых и заменимых аминокислот, белковому качественному показателю и индексу незаменимых аминокислот [5].
Полученные результаты исследований статистически обработаны с использованием пакета стандартных программ (р < 0,05).
Результаты и их обсуждение
На первом этапе был изучен аминокислотный состав культуральной жидкости. Результаты исследований представлены в табл. 1.
В результате анализа количественного и качественного аминокислотного состава КЖ идентифицировано 16 аминокислот суммой 0,692 г/л, в том числе 6 незаменимых (0,286 г/л).
Относительно группы незаменимых аминокислот следует отметить отсутствие ароматических кислот -триптофана и фенилаланина, а содержание условно незаменимой кислоты тирозина составляет 0,049 г/л.
На долю комплекса трех аминокислот с разветвленной цепью, действующих совместно (валин, лейцин и изолейцин), приходится 65 % суммы незаменимых аминокислот. При этом лейцин занимает лидирующее положение не только в данном комплексе, но и среди всех обнаруженных аминокислот.
Таблица 1
Аминокислотный состав культуральной жидкости
Аминокислота Содержание, г/л
Незаменимые аминокислоты, всего, в том числе: 0,286
валин 0,048
изолейцин 0,017
лейцин 0,120
лизин 0,078
метионин 0,008
треонин 0,015
Заменимые аминокислоты, всего, в том числе: 0,406
аланин 0,062
аргинин 0,051
аспарагиновая кислота 0,022
гистидин 0,022
глицин 0,040
глутаминовая кислота 0,108
пролин 0,032
серин 0,020
тирозин 0,049
Всего 0,692
Исследованиями выявлено достаточно низкое содержание метионина (0,008 г/л), который является одним из главных строительных материалов человеческого организма и необходим при дефиците витамина В12. Данную КЖ, содержащую высокое количество витамина В12, равное 14,29 мкг/мл [2], можно использовать при производстве мясных продуктов, рецептурой которых предусмотрено применение говядины. Из литературных данных известно, что говядина отличается высоким содержанием метионина: 445 мг/100 г мяса [6], 588 мг/100 г мышечной ткани, 515 мг/100 г говядины 2-й категории [7]. В этом аспекте замена части технологической воды на КЖ при производстве вареной колбасы «Чайная», основное сырье которой на 70 % представлено говядиной, будет оправдано.
В группе заменимых аминокислот преобладает глутаминовая кислота (23 %), которая, как известно, обусловливает вкусовые свойства вареного мяса.
Таким образом, культуральная жидкость пропио-новокислых бактерий характеризуется достаточно сбалансированным аминокислотным составом, высокой биологической ценностью за счет таких дефицитных аминокислот, как лейцин, тирозин, изолейцин.
Ранее проведенными исследованиями было установлено, что введение в рецептуру вареных колбас культуральной жидкости с дезинтегрированными клетками пропионовокислых бактерий повышает качество готовых изделий [8]. Одним из важнейших показателей качества продукта является его биологическая ценность, которая отражает степень соответствия
аминокислотного состава белка потребностям организма человека в незаменимых аминокислотах.
На следующем этапе был изучен аминокислотный состав вареных колбас. Результаты исследований представлены на рис. 1.
контроль опыт незаменимые ■ заменимые
Рис. 1. Содержание аминокислот в белках вареных колбас
Исследования аминокислотного состава белков контрольного и опытного образцов вареных колбас указывают на преимущество последних. Так, по сумме незаменимых аминокислот опытные образцы превосходили контрольные на 8,6 %.
Показателем, характеризующим биологическую ценность белка, является аминокислотный скор, выражаемый отношением фактического содержания аминокислоты к эталону. В табл. 2 представлен аминокислотный скор контрольных и опытных образцов вареных колбас. Применительно к мясным продуктам расчет аминокислотного скора ведется либо для всех незаменимых аминокислот, либо для трех наиболее дефицитных: триптофана, суммы серосодержащих аминокислот (метионина + цистина) и лизина.
Таблица 2
Аминокислотный скор вареных колбас
Аминокислота Эталон ФАО/ ВОЗ Аминокислотный скор белка продукта
Содержание аминокислот в образце (г/100 г белка) / скор
Контроль Опыт
Триптофан 1,00 1,32/132 1,38/138
Лейцин 7,00 7,36/105,1 8,98/128,3
Изолейцин 4,00 4,05/101,3 4,50/112,5
Валин 5,00 5,20/104 5,42/108,4
Треонин 4,00 4,39/109,8 4,57/114,2
Лизин 5,50 5,37/97,6 5,76/104,7
Метионин + цистин 3,5 3,61/103 3,68/105,1
Фенилаланин + тирзин 6,00 6,08/101,3 6,61/110,2
Итого 36,00 37,38 40,9
Как свидетельствуют данные, представленные в табл. 2, все образцы колбас по сумме незаменимых аминокислот превосходят эталон, предложенный ФАО/ВОЗ. Разницу между суммой незаменимых аминокислот в контрольных и опытных образцах колбас можно объяснить использованием культуральной жидкости, содержащей аминокислоты в количестве 0,286 г/л.
Несмотря на то что соотношение трех важнейших аминокислот - триптофана, суммы серосодержащих
аминокислот метионина и цистина, а также лизина в контрольных образцах соответствует оптимальной формуле, аминокислотный скор в контрольных образцах лимитирован по аминокислоте лизину (аминокислотный скор 97,6 %).
В опытных образцах аминокислотный скор составляет более 100 % по всем аминокислотам, что свидетельствует об отсутствии лимитирующих пищевую ценность незаменимых аминокислот.
Для характеристики биологической ценности вареных колбас использовали показатели - белковый качественный показатель и индекс незаменимых аминокислот. В табл. 3 представлены показатели биологической ценности контрольных и опытных образцов колбас.
Таблица 3
Показатели биологической ценности вареных колбас
При анализе результатов следует помнить, что определение индекса полноценности белка соотношением незаменимых аминокислот к заменимым считается более объективным, так как в оценку включается большее количество аминокислот, чем отношение триптофана к оксипролину.
Как свидетельствуют полученные результаты, более высокую биологическую ценность имеют вареные колбасы, выработанные с использованием КЖ, так как значения минимального скора, белкового качественного показателя и индекса незаменимых аминокислот у данных образцов выше по сравнению с контролем.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что при использовании культуральной жидкости пропионовокислых бактерий обеспечивается получение вареных колбас с более сбалансированным аминокислотным составом.
Наименование Контроль Опыт
Минимальный скор, % 97,6 104,7
Белковый качественный показатель 1,02 1,15
Индекс незаменимых аминокислот 1,05 1,16
Список литературы
1. МУ 2.3.2.2789-10.2.3.2. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Методические указания по санитарноэпидемиологической оценке безопасности и функционального потенциала пробиотических микроорганизмов, используемых для производства пищевых продуктов.
2. Хамагаева, И.С. Исследование качества культуральной жидкости пропионовокислых бактерий / И.С. Хамагаева, Н.В. Дарбакова, Н.А. Хамагаева // Молочная промышленность. - 2009. - № 11. - С. 73.
3. Хамагаева, И.С. Исследование влияния культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на функционально-технологические свойства мясного фарша / И.С. Хамагаева, Н.В. Дарбакова // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Йошкар-Ола, 2010. - С. 330.
4. Антипова, Л.В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов. - М.: КолосС, 2001. - 371 с.
5. Пищевая химия / А.П. Нечаев [и др.]. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 632 с.
6. Рогов, И.А. Химия пищи / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко. - М.: КолосС, 2007. - 726 с.
7. Позняковский, В.М. Экспертиза мяса и мясопродуктов. - Новосибирск, 2001. - 524 с.
8. Хамагаева, И.С. Влияние культуральной жидкости пропионовокислых бактерий на формирование качества вареных колбас / И.С. Хамагаева, И.В. Хамаганова, Н.В. Дарбакова, Н.А. Замбалова // Все о мясе. - 2011. - № 5. - С. 37-39.
ФГБОУ ВПО «Восточно Сибирский государственный университет технологий и управления», 670013, Россия, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в.
Тел./факс: (3012) 43-14-15 e-mail: [email protected]
SUMMARY
I.V. Khamaganova, N.V. Darbakova, N.A. Zambalova
INFLUENCE OF CULTURE LIQUID OF PROPIONIC-ACID BACTERIA UPON BOILED SAUSAGE AMINO-ACID COMPOSITION
The article deals with the results of experimental researches on the influence of culture liquid of propionic-acid bacteria upon amino-acid composition of boiled sausages. It has been established that the introduction of the disintegrated culture liquid into boiled sausage formula will increase its biological value.
Propionic-acid bacteria, culture liquid, amino-acid composition, boiled sausage.
The East-Siberia State University of Technology and Managment 40v, Kluchevskay street, Ulan-Ude, 670013, Russia Phone/Fax: +7(3012) 43-14-15 е-mail: [email protected]
