Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ НА БЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС СЕМЯН КОНОПЛИ'

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ НА БЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС СЕМЯН КОНОПЛИ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
484
105
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЕМЕНА КОНОПЛИ / МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ / БЕЛКОВЫЕ ФРАКЦИИ / ГЛОБУЛИНЫ / ЗДОРОВОЕ ПИТАНИЕ / КАЧЕСТВО ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ / ЭКСТРАКЦИЯ

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Ущаповский В. И., Гончарова А. А., Миневич И. Э.

В последнее время промышленные семена конопли, Cannabis sativa L., стали вызывать немалый интерес в научных исследованиях, в области питания и промышленности ввиду их высокой пищевой ценности и хорошей усвояемости. Семена конопли становятся новым источником растительного белка и необходимых компонентов для поддержания здоровья благодаря богатому содержанию белковых соединений, витаминов, ненасыщенных жирных кислот. В текущем исследовании было изучено влияние переработки на белковый комплекс семян конопли посевной с низким содержанием тетрагидроканнабиола. В работе применяли стандартные методы анализа (определение белка, жира, влаги) и специальные методы: определение соотношения белковых фракций семян конопли и продуктов их переработки. Объектом исследования служили семена конопли, сорт Сурская, и продукты их обезжиривания механическим и химическим методами. Было выявлено преобладание глобулиновой фракции в исходных семенах конопли (69,44%) и в продукте, полученном при обезжиривании семян конопли гексаном (мелкодисперсная фракция шрота, 80,94%). В муке из семян конопли, которая была получена холодным прессованием, преобладала глютелиновая фракция (38,98%). После процессов переработки семян конопли (прессование, экстракция) соотношение белковых фракций (альбуминовой, глобулиновой и глютелиновой) в полученных продуктах изменилось: шрот (1:3,2:3,2), мелкодисперсная фракция (0,1:4,7:1) и мука (1,1:1:1,4), в сравнении с исходным сырьём (1:2,5:0,1). При всех методах обработки наблюдается значительное увеличение глютелиновой фракции: с 2,78 до 43,10 и 38,98%, механическим и химическим методами, соответственно, и снижение суммы водо- и солерастворимых фракций. Исследования по изучению соотношения белковых фракций масличных культур имеют практическое значение для повышения качества продуктов здорового питания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Ущаповский В. И., Гончарова А. А., Миневич И. Э.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE IMPACT OF PROCESSING ON HEMP SEEDS PROTEIN COMPLEX

Recently, commercial hemp seeds, Cannabis sativa L., have attracted considerable interest in nutritional and industrial research due to their high nutritional value and good digestibility. Hemp seeds are becoming a new source of vegetable protein and the necessary components for maintaining health due to the rich content of protein compounds, vitamins, and unsaturated fatty acids. The effect of processing on the protein complex of low THC hemp seeds was studied in the current study. Standard methods of analysis (determination of protein, fat, moisture) and special methods (determination of the ratio of protein fractions of hemp seeds and products of their processing) were applied in the work. The objects of study were hemp seeds (Surskaya variety) and products of their de-oiling by mechanical and chemical methods. The globulin fraction predominance in the original hemp seeds (69.44%) and in the product obtained by hemp seeds de-oiling with hexane (fine fraction of meal, 80.94%) was revealed. Glutelin fraction (38.98%) prevailed in hemp seed flour obtained by cold pressing. After the hemp seeds processing (pressing, extraction), the ratio of protein fractions (albumin, globulin and glutelin) in the resulting products changed: meal (1:3.2:3.2), fine fraction (0.1:4.7:1) and flour (1.1:1:1.4), in comparison with the initial raw material (1:2.5:0.1). A significant increase in the glutelin fraction: from 2.78 to 43.10 and 38.98%, by mechanical and chemical methods, respectively, and a decrease in the amount of water- and salt-soluble fractions were observed with all processing methods. Researches of the study of the ratio of oilseeds protein fractions are of practical importance for improving healthy foods quality.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ НА БЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС СЕМЯН КОНОПЛИ»

Ущаповскций В.И. и др. Вестник,ВТУИТ^, 2022, Т. 84, №. 1, С'. 66-72

[email protected]

в настоящее время в мире посевная площадь технической конопли различного назначения составляет около 400 тыс. га. [1].

Крупнейшими производителями технической конопли и продукции из нее являются Китай, Франция, Канада, Египет, Австралия и Чили. В целом страны Азии контролируют около 70-75% общемирового рынка данной сельскохозяйственной культуры. Площади посевов конопли в Евросоюзе в последние 20 лет составляют около 15% от общемировых [3].

По данным Минсельхоза России в последнее десятилетие посевные площади под технической коноплей для производства волокна и масла в стране постоянно увеличиваются [4]. В 2011 г. конопля возделывалась на площади около 2 тыс. га, а в 2021 г. - на уровне 13 тыс. га. В Российской Федерации законодательно разрешено возделывать в промышленных целях сорта конопли посевной (Cannabis sativaL.), внесенные в список Госсортокомиссии и содержащие в сухой массе листьев и соцветий растения не более 0,1% тетрагидроканнабинола (ТГК) [5]. Следует отметить, что ТГК, как и другие каннабиноиды, не присутствуют в семенах конопли, а содержатся в соцветиях и листьях конопли.

Благодаря созданию сортов технической конопли с низким содержанием ТГК (0,1-0,3%), легализации возделывания и переработки такого сырья мировой рынок продукции из конопли находится на этапе подъема [2]. Наибольший интерес представляет использование семян конопли для пищевых и медицинских целей. Согласно информации, из базы данных медицинских и биологических публикаций - PubMed, количество статей, связанных с изучением особенностей протеина конопли, резко возросло за последние годы.

В связи с глобальной проблемой ограниченного предложения традиционных белков животного происхождения и растущего спроса на качественный пищевой белок актуальным стал поиск альтернативных источников белка [6,7].

Белки, извлеченные из семян масличных, зерновых, бобовых культур и продуктов их переработки, представляют собой экономически выгодные и быстро возобновляемые альтернативы белкам животного происхождения. Особенно ценными являются растительные белки, характеризующиеся высоким содержанием таких серосодержащих аминокислот

как цистеин и метионин, связанных с высокой антиоксидантной активностью [8].

Актуальность использования растительных белков в рационе питания в качестве пищевой добавки определяется необходимостью повышения биологической ценности рационов населения. Современное питание населения характеризуется низкой пищевой ценностью, высокой калорийностью, дефицитом микронутри-ентов и пищевых волокон, а также избыточным содержанием насыщенных жирных кислот, добавленного сахара. Для сохранения здоровья населения Российской Федерации руководством страны поставлена задача по расширению ассортимента продуктов здорового питания. Это отражено в «Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года», утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 июня 2016 года № 1364-р.

Перспективным сырьем, характеризующимся высоким содержанием биологически активных веществ для создания продуктов здорового питания являются семена конопли.

В семенах конопли содержится около 30% масла, с преобладанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК); 20-25% белка, в котором были определены все незаменимые аминокислоты, 20-30% углеводов, 10-15% нерастворимой клетчатки, 5% золы, витамины и минералы [9-13]. Содержание белка значительно различается у разных сортов и, во многом, зависит от условий выращивания культуры (температуры, осадков и пр.) [14]. Запасные белки семян конопли состоят из фракций водорастворимого альбумина (25-37%) и солерастворимого глобулина (эдестина) (67-75%) [15]. Соотношение между данными фракциями также может меняться от условий обработки, выращивания и зависеть от сортовых особенностей культуры.

Для определения качества белкового комплекса используют показатель «биологическая ценность», который можно выразить через индекс незаменимых аминокислот и их аминокислотный скор. В таблице 1 представлено содержание незаменимых аминокислот в белковом комплексе семян конопли [16] и их аминокислотные скоры. Лимитирующей аминокислотой в белковом комплексе семян конопли является лизин. Аминокислотный скор белка семян конопли по нашим расчетам составил 84% по лизину (таблица 1).

VscfiapovsRii V.I. et aC Proceedings of VSVET, 2022, vol. 84, no. 1, pp. 66-72 [email protected]

Таблица 1.

Аминокислотный состав семян конопли

Table 1.

Amino acid profile in hempseed

Наименование The name Стандарт ФАО/ВОЗ г/100 г белка [17] FAO/WHO requirement, g/100g protein [17] Семена конопли г/100 г белка [16] Whole hempseed [16] *Аминокислотный скор семян конопли, % *Amino Acid Score of hemp seed, %

Валин | Valine 4,0 5,36 134,00

Изолейцин | Isoleucine 3,0 3,76 125,33

Лейцин | Leucine 6,1 7,00 114,75

Лизин | Lysine 4,8 4,04 84,17

Метионин + Цистин Methionine + Cysteine 2,3 4,56 198,26

Треонин | Threonine 2,5 4,75 190,00

Триптофан Tryptophan 0,7 1,08 154,29

Фенилаланин + Тирозин Phenylalanine + Tyrosine 4,1 8,04 196,10

Гистидин | Histidine 1,6 2,58 161,25

*аминокислотный скор рассчитан по [16] | Amino Acid Score is calculated according to source [16]

Индекс незаменимых аминокислот для белкового комплекса семян конопли определенный по уравнению (1) составил 1,46.

ИНАК = 9

Вал„ Иле„

Гис„

- X • • • X -

Валб Илеб Гисб

(1)

где а, б - содержание аминокислот в изучаемом и эталонном белке, соответственно

Тогда как данный показатель для пшеничного белка - 0,96, белка соевых бобов - 0,94 [18]. Всё это свидетельствует о высокой биологической ценности белкового комплекса конопли.

Белок конопли используется как пищевая добавка в рецептах для повышения качества белка целевой продукции. Он обладает низкой аллергенностью по сравнению с большинством других растительных белков, что позволяет заменять им другие белковые компоненты в составе пищевых продуктов [10]. В связи с ростом населения, заинтересованного в здоровом и устойчивом питании, рынок растительного белка, по прогнозам экспертов, будет расти быстрее, несмотря на то что белки животного происхождения имеют преимущества [7].

Пептиды, полученные при гидролизе белков семян конопли, проявляют широкий спектр биологической активности. Так, например, пептиды из белкового изолята семян конопли обладают антиоксидантными [19], антигипер-тензивными [20], противомикробными [21], антитромботическими [22], гипохолестери-немическими [23], иммуномодулирующими и цитомодулирующими свойствами [14].

При наличии значительной информации о составе белков семян конопли, их пользе для здоровья человека, остается нерешенным большой круг вопросов, связанных с изучением влияния технологической переработки семян

на биохимический состав получаемого продукта, в том числе, на изменение фракционного состава белкового комплекса.

Цель работы - исследование изменения соотношения белковых фракций в процессе переработки семян конопли.

Материалы и методы

Исследования семян конопли и продуктов переработки проводили на базе лаборатории переработки лубяных культур Федерального научного центра лубяных культур.

В качестве объекта исследования использовали семена конопли посевной сорта Сурская, полученные из лаборатории агротехнологий обособленного подразделения «Пензенский ИСХ» ФГБНУ ФНЦ ЛК. Шрот из семян конопли был получен двукратной экстракцией в гексане при соотношении сырье: растворитель - 1:5, при температуре 60 °С и продолжительности 5 часов. После отделения растворителя от шрота, сырье обрабатывали диэтиловым эфиром для удаления остатков масла и дальнейшей сушки при комнатной температуре. В процессе обезжиривания была выделена более легкая мелкодисперсная белковая фракция шрота (продукт 1К) путем фильтрования мисцеллы через бумажный фильтр. Конопляная мука, полученная по технологии «холодного» прессования представлена ООО «Макошь».

Для анализа семян конопли и продуктов их переработки использовали стандартные методы: белок определяли по ГОСТ 10846-91, содержание жира - по ГОСТ 10857-64, влаги -по ГОСТ 10856-96.

Фракционный состав белкового комплекса семян конопли определяли по методу Ермакова:

х

Ущаповскуй ®М и др. Вестник,ВТУИШ, 2022, Т. 84, №. 1, С. 66-72 последовательной экстракцией дистиллированной водой, 7%-м раствором NaCl и 0,1 М раствором NaOH [24].

Математический анализ данных проводили с использованием пакета программ MS Ехсе1°

Результаты и обсуждение

При анализе исходного сырья и продуктов его переработки получены следующие показатели, представленные в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели семян конопли и продуктов экстракции гексаном

Table 2.

Indicators of hemp seeds and products of hexane extraction

Образец Samples Сырой протеин, % Crude protein, % Сырой жир, % Crude fat, % Влажность, % Humidity, %

Семена конопли Whole hempseed 18,72 ± 0,94 26,70 ± 1,34 3,37 ± 0,17

Конопляная мука Hemp flour 38,14 ± 1,91 17,63 ± 0,88 5,67 ± 0,28

Продукт 1К Product 1K 28,25 ± 1,41 1,40 ± 0,07 6,13 ± 0,31

Шрот конопли Hemp meal 19,17 ± 0,96 1,60 ± 0,08 4,10 ± 0,21

Содержание влаги в сырье и продуктах варьировалось от 3,37 до 6,13%. Самое высокое значение было у продукта 1К, что может быть связано с его мелкодисперсной структурой и высоким содержанием углеводов, поскольку сахара легко поглощают влагу из окружающей среды. После процесса обезжиривания измельченных семян конопли, содержание жира в шроте и продукте 1К уменьшилось до близких значений: 1,60 и 1,40% соответственно. При получении пищевых масел из растительного сырья нередко используют гексан, так как данный тип растворителя имеет узкий диапазон температур кипения (60-69 °С), а также является хорошим растворителем масел с точки зрения их избирательности. При экстракции гексаном вместе с маслом способны переходить в раствор олигос-ахариды и другие низкомолекулярные экстрактивные вещества, а основные фракции белков остаются в нерастворимом состоянии [25].

При изучении фракций выделенных при обезжиривании семян конопли методом экстракции выявлено, что содержание белка в семенах конопли, продукте 1К, шроте и муке составило 18,72%, 28,25%, 19,17% и 38,14%, соответственно.

Химический состав семян конопли сорта Сурская и соотношение в них белковых фракций представлены на рисунке 1.

[email protected]

В семенах конопли преобладающей фракцией являются глобулины (69,44%). Глобулин семян конопли в основном состоит из двух типов белка, а именно 118 глобулина (легуминоподоб-ный) и 78 вицилиноподобного белка, на долю которых приходится 60-80% и 5% от общего количества белка семян, соответственно [15]. Фракция глобулина в белке семян конопли имеет более высокое содержание сульфоаминокислот, особенно метионина, а также более высокое содержание гидрофобных, ароматических аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью по сравнению с альбуминовой фракцией [13]. Более высокое соотношение аргинин / лизин в глобулине определенное в работе [13] по сравнению с альбумином свидетельствует о большом потенциале использования глобулина в рецептуре пищевых продуктов, способствующих укреплению здоровья сердечно-сосудистой системы.

Вследствие переработки семян конопли изменяются соотношения белковых фракций. Полученные результаты представлены на диаграммах рисунков 2 и 3.

Рисунок 1. Химический состав и соотношение белковых фракций в семенах конопли

Figure 1. Chemical composition of hemp seed and ratio of protein fractions

Рисунок 2. Химический состав и соотношение белковых фракций в шроте (А) и продукте 1К (Б)

Figure 2. Chemical composition of hemp seed meal (A) and product 1К (B) and their ratio of protein fractions

Vscfiapovsfci V.I. et aC (Proceedings of VSDT.% 2022, voC. 84,

17.63%

• углеводы I carbohydrates ® альбумины | albumin О жиры I fats О глобулины I globulin

• белки I proteins ф глютелнны | glutelin

Рисунок 3. Химический состав и соотношение белковых фракций конопляной муки

Figure 3. The chemical composition and the ratio of protein fractions of hemp seed flour

В процессе обезжиривания семян конопли методом экстракции были получены шрот и мелкодисперсная фракция - продукт 1К, содержащий более 28% белка. Содержание белка во фракции шрота ниже, так как при разделении шрота и продукта 1К часть белковых соединений переходит в продукт 1К. После разделения продуктов экстракции в них, как следует из рисунка 2, произошло перераспределение белковых фракций. Содержание глобулинов в легкой мелкодисперсной фракции белков конопли составило 81% (рисунок 2, Б). В шроте содержание глобулиновой и глютелиновой фракций стало одинаковым. Значительно снизилось содержание альбуминов по сравнению с исходными семенами.

На рисунке 3 представлен химический состав и соотношение белковых фракций муки из семян конопли. В отличие от шрота, мука была получена после обезжиривания семян конопли методом «холодного» прессования.

Из всех полученных образцов в конопляной муке содержание белка от массы продукта самое высокое - 38,14%.

В конопляной муке присутствуют все 3 фракции аналогично белкам масличных. По сравнению с исходными семенами конопли в муке все 3 белковые фракции содержатся практически, в равных соотношениях с незначительным преобладанием глютелиновой.

. 1, рр. 66-72 [email protected]

Следует отметить, что в процессе переработки семян конопли, как механическим, так и химическим методами происходит в разной степени изменение соотношения белковых фракций. При всех методах обработки наблюдается значительное увеличение глютелиновой фракции и снижение суммы водо- и солерас-творимых фракций, что можно объяснить протеканием процессов денатурации, которые сопровождаются изменением четвертичной либо третичной структуры белковой молекулы.

Так при получении муки механическим методом «холодного» прессования происходит прирост глютелинов с 2,78 до 38,98%, а в шроте и продукте 1К (после химической обработки) до 43,10 и 17,29, соответственно.

Заключение

В результате проделанной работы: определен химический состав семян конопли сорта Сурская и продуктов их переработки, свидетельствующий о повышении содержания белка после процесса экстракции и механического воздействия. Установлено соотношение белковых фракций в семенах конопли и продуктах и переработки. Преобладающей фракцией в семенах конопли является глобулиновая, содержание которой составляет 70%.

Химическая и механическая обработка сырья приводит к увеличению глютелиновой фракции белка с 2,78 до 43,10 и 38,98%, соответственно, и снижению суммы водо- и солерастворимых фракций.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что процессы механического и химического обезжиривания семян конопли обеспечивают получение сырья с высоким содержанием белка, содержащего все незаменимые аминокислоты и характеризующегося преобладающим содержанием суммы водо-и солерастворимых фракций, повышающих усвояемость белка.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Минобрна-уки РФ в рамках государственного задания ФГБНУ ФНЦ ЛК (FGSS-2022-0007)

Литература

1 Кабунина И.В. Современная структура мирового рынка производства конопли // Международный сельскохозяйственный журнал. 2021. № 64 (4). C. 40-44.

2 Orio L.P., Boschin G., Recca T., Morelli C.F. et al. New ACE inhibitory peptides from hemp seed (Cannabis sativa L.) proteins // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2017. № 65 (48). P. 10482-10488.

3 Конопля в Европе и мире. URL: https://www.rosflaxhemp.ru/fakti-i-cifri/spravochnie-materiali. html/id/1761

4 Серков В.А., Смирнов А.А. История коноплеводства в России // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2018. №. 3 (175). С. 132-141.

5 Зеленина О.Н., Смирнов А.А. Динамика содержания каннабиноидов в растениях конопли // Нива поволжья. 2010. №4(17). С. 16-20.

6 Amagliani L., Schmitt C. Globular plant protein aggregates for stabilization of food foams and emulsions // Trends in Food Science & Technology. 2017. № 67. P. 248-259. doi: 10.1016/j.tifs.2017.07.013

Ущаповский Ф.Я. и др. Вестник,ВТУИТ^, 2022, Т. 84, №. 1, С. 66-72

[email protected]

7 Sa A.G.A., Franco Y.M., Carciofi M.B.A.M. Plant proteins as high-quality nutritional source for human diet. // Trends in Food Science & Technology. 2020. № 97. P. 170-184. doi: 10.1016/j.tifs.2020.01.011

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8 Teh S.S., Bekhit A.E.D., Carne A., Birch J. Effect of the defatting process, acid and alkali extraction on the physicochemical and functional properties of hemp, flax and canola seed cake protein isolates // Journal of Food Measurement and Characterization. 2014. № 8 (2). P. 92-104.

9 Lan Y., Zha F., Peckrul A., Hanson B. et al. Genotype x environmental effects on yielding ability and seed chemical composition of industrial hemp (Cannabis sativa L.) varieties grown in North Dakota, USA // Journal of the American Oil Chemists Society. 2019. № 96. P. 1417-1425.

10 Qingling W., Youling L. Xiong. Processing, Nutrition, and Functionality of Hempseed Protein: A Review. // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2019. № 18 (4). P. 936-952.

11 Aluko R. Hemp Seed (Cannabis sativa L.) Proteins: Composition, Structure, Enzymatic Modification, and Functional or Bioactive Properties // Sustainable Protein Sources. 2017. V. 7. P. 121-132.

12 Leonard W., Zhang P., Ying D., Fang Z. Hempseed in food industry: Nutritional value, health benefits, and industrial applications // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2019. № 19 (1). P. 282-308.

13 Oseyko M., Sova N., Lutsenko M., Kalyna V. Chemical aspects of the composition of industrial hemp seed products // Ukrainian Food Journal. 2019. № 8. P. 544-559."

14 Sun X., Sun Y., Li Y., Wu Q. et al. Identification and Characterization of the Seed Storage Proteins and Related Genes of Cannabis sativa L. // Frontiers in Nutrition. 2021. V. 8. P. 1-14.

15 Malomo S.A., Aluko R.E. A comparative study of the structural and functional properties of isolated hemp seed (Cannabis sativa L.) albumin and globulin fractions // Food Hydrocolloids. 2015. № 43. P. 743-752.

16 Shen P., Gao Z., Fang B., Rao J. et al. Ferreting out the secrets of industrial hemp protein as emerging functional food ingredients // Trends in Food Science & Technology. 2021. № 112. P. 1-15.

17 World Health Organization. Protein Acids in Human Nutrition. WHO/FAO Expert Consultation // World Health Rep. 2007. № 935. 284 p.

18 Цыганов Т.Б., Миневич И.Э., Зубцов В.А., Осипова Л.Л. Пищевая ценность семян льна и перспективные направления их переработки. Калуга, Издат. «Эйдос», 2010. 123 с.

19 Girgih A.T., Udenigwe C.C., Aluko R.E. Reverse-phase HPLC separation of hemp seed (Cannabis sativa L.) protein hydrolysate produced peptide fractions with enhanced antioxidant capacity // Plant Foods for Human Nutrition. 2013. № 68. P. 39-46.

20 Malomo S.A., Onuh J.O., Girgih A.T., Aluko R.E. Structural and antihypertensive properties of enzymatic hemp seed protein hydrolysates // Nutrients. 2015. V. 7. P. 7616-7632.

21 Teh S.S., Bekhit A.E.A., Carne A., Birch J. Antioxidant and ACE-inhibitory activities of hemp (Cannabis sativa L.) protein hydrolysates produced by the proteases AFP, HT, Pro-G, actinidin and zingibain // Food Chemistry. 2016. № 203. P. 199-206.

22 Mine Y., Li-Chan E.C.Y., Bo J. Biologically Active Food Proteins and Peptides in Health: An Overview // Bioactive Proteins and Peptides as Functional Foods and Nutraceuticals. 1st ed. 2010. P. 5-11.

23 Aiello G., Lammi C., Boschin G., Zanoni C. et al. Exploration of potentially bioactive peptides generated from the enzymatic hydrolysis of hempseed proteins // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2017. № 65. P. 10174-10184.

References

1 Kabunina I.V. Modern structure of the world cannabis production market. International Agricultural Journal. 2021. no. 64 (4). pp. 40-44. (in Russian).

2 Orio L.P., Boschin G., Recca T., Morelli C.F. et al. New ACE inhibitory peptides from hemp seed (Cannabis sativa L.) proteins. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2017. no. 65 (48). pp. 10482-10488.

3 Cannabis in Europe and the world. Available at: https://www.rosflaxhemp.ru/fakti-i-cifri/spravochnie-materiali.html/id/1761 (in Russian).

4 Serkov V.A., Smirnov A.A. The history of hemp growing in Russia. Oilseed crops. Scientific and Technical Bulletin of the All-Russian Research Institute of Oilseeds. 2018. no. 3 (175). pp. 132-141. (in Russian).

5 Zelenina O.N., Smirnov A.A. Dynamics of the content of cannabinoids in cannabis plants. Niva of the Volga region. 2010. no. 4 (17). pp. 16-20. (in Russian).

6 Amagliani L., Schmitt C. Globular plant protein aggregates for stabilization of food foams and emulsions. Trends in Food Science & Technology. 2017. no. 67. pp. 248-259. doi: 10.1016/j.tifs.2017.07.013

7 Sa A.G.A., Franco Y.M., Carciofi M.B.A.M. Plant proteins as high-quality nutritional source for human diet. Trends in Food Science & Technology. 2020. no. 97. pp. 170-184. doi: 10.1016/j.tifs.2020.01.011

8 Teh S.S., Bekhit A.E.D., Carne A., Birch J. Effect of the defatting process, acid and alkali extraction on the physicochemical and functional properties of hemp, flax and canola seed cake protein isolates. Journal of Food Measurement and Characterization. 2014. no. 8 (2). pp. 92-104.

9 Lan Y., Zha F., Peckrul A., Hanson B. et al. Genotype x environmental effects on yielding ability and seed chemical composition of industrial hemp (Cannabis sativa L.) varieties grown in North Dakota, USA. Journal of the American Oil Chemists Society. 2019. no. 96. pp. 1417-1425.

10 Qingling W., Youling L. Xiong. Processing, Nutrition, and Functionality of Hempseed Protein: A Review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2019. no. 18 (4). pp. 936-952.

11 Aluko R. Hemp Seed (Cannabis sativa L.) Proteins: Composition, Structure, Enzymatic Modification, and Functional or Bioactive Properties. Sustainable Protein Sources. 2017. vol. 7. pp. 121-132.

12 Leonard W., Zhang P., Ying D., Fang Z. Hempseed in food industry: Nutritional value, health benefits, and industrial applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2019. no. 19 (1). pp. 282-308.

Uschapovskii V.I. et a. Proceedings of VSUET, 2022, voL 84, no. 1, pp. 66-72

[email protected]

13 Oseyko M., Sova N., Lutsenko M., Kalyna V. Chemical aspects of the composition of industrial hemp seed products. Ukrainian Food Journal. 2019. no. 8. pp. 544-559.

14 Sun X., Sun Y., Li Y., Wu Q. et al. Identification and Characterization of the Seed Storage Proteins and Related Genes of Cannabis sativa L. Frontiers in Nutrition. 2021. vol. 8. pp. 1-14.

15 Malomo S.A., Aluko R.E. A comparative study of the structural and functional properties of isolated hemp seed (Cannabis sativa L.) albumin and globulin fractions. Food Hydrocolloids. 2015. no. 43. pp. 743-752.

16 Shen P., Gao Z., Fang B., Rao J. et al. Ferreting out the secrets of industrial hemp protein as emerging functional food ingredients. Trends in Food Science & Technology. 2021. no. 112. pp. 1-15.

17 World Health Organization. Protein Acids in Human Nutrition. WHO/FAO Expert Consultation. World Health Rep. 2007. no. 935. 284 p.

18 Tsyganov T.B., Minevich I.E., Zubtsov V.A., Osipova L.L. Nutritional value of flax seeds and promising directions of their processing. Kaluga, Izdat. "Eidos", 2010. 123 p. (in Russian).

19 Girgih A.T., Udenigwe C.C., Aluko R.E. Reverse-phase HPLC separation of hemp seed (Cannabis sativa L.) protein hydrolysate produced peptide fractions with enhanced antioxidant capacity. Plant Foods for Human Nutrition. 2013. no. 68. pp. 39-46.

20 Malomo S.A., Onuh J.O., Girgih A.T., Aluko R.E. Structural and antihypertensive properties of enzymatic hemp seed protein hydrolysates. Nutrients. 2015. vol. 7. pp. 7616-7632.

21 Teh S.S., Bekhit A.E.A., Carne A., Birch J. Antioxidant and ACE-inhibitory activities of hemp (Cannabis sativa L.) protein hydrolysates produced by the proteases AFP, HT, Pro-G, actinidin and zingibain. Food Chemistry. 2016. no. 203. pp. 199-206.

22 Mine Y., Li-Chan E.C.Y., Bo J. Biologically Active Food Proteins and Peptides in Health: An Overview. Bioactive Proteins and Peptides as Functional Foods and Nutraceuticals. 1st ed. 2010. pp. 5-11.

23 Aiello G., Lammi C., Boschin G., Zanoni C. et al. Exploration of potentially bioactive peptides generated from the enzymatic hydrolysis of hempseed proteins. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2017. no. 65. pp. 10174-10184.

Сведения об авторах Валентин И. Ущаповский м.н.с., лаборатория переработки лубяных культур, Федеральный научный центр лубяных культур, Комсомольский пр-т, 17/56, г. Тверь, 170041, Россия, [email protected] https://orcid.Org/0000-0003-1620-3323

Агата А. Гончарова м.н.с., лаборатория молекулярно-генетиче-ских исследований и клеточной селекции, Федеральный научный центр лубяных культур, Комсомольский пр-т, 17/56, г. Тверь, 170041, Россия, [email protected] https://orcid.org/0000-0001-5977-5669

Ирина Э. Миневич к.т.н., в.н.с., лаборатория переработки лубяных культур, Федеральный научный центр лубяных культур, Комсомольский пр-т, 17/56, г. Тверь, 170041, Россия, [email protected] https://orcid.org/0000-0002-8558-4257

Вклад авторов

Все авторы в равной степени принимали участие в написании рукописи и несут ответственность за плагиат

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Information about authors Valentin I Uschapovsky junior researcher, laboratory for the processing of bast crops, The Federal State Budget Research Institution Federal Research Center for Bust Fiber Crops, Komsomolsky prospect, 17/56, Tver, 170041, Russia, v.uschapovsky®! fnclk.ru

https://orcid.org/0000-0003-1620-3323 Agata A. Goncharova junior researcher, laboratory of molecular genetic research and cell selection, The Federal State Budget Research Institution Federal Research Center for Bust Fiber Crops, Komsomolsky prospect, 17/56, Tver, 170041, Russia, a.goncharova®! fnclk.ru

https://orcid.org/0000-0001-5977-5669 Irina E. Minevich Cand. Sci. (Engin.), leading researcher, laboratory for the processing of bast crops, The Federal State Budget Research Institution Federal Research Center for Bust Fiber Crops, Komsomolsky prospect, 17/56, Tver, 170041, Russia, [email protected] https://orcid.org/0000-0002-8558-4257

Contribution

All authors are equally involved in the writing of the manuscript and are responsible for plagiarism

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

Поступила 20/10/2021_После редакции 20/11/2021_Принята в печать 28/12/2021

Received 20/10/2021 Accepted in revised 20/11/2021 Accepted 28/12/2021

Вестник^ВТУИТ/Proceedings of VSUET DOI: http://doi.org/1Q.20914/231Q-12Q2-2Q22-1-73-81

ISSN 2226-91QX E-ISSN 2310-1202 _Оригинальная статья/Research article

УДК 664

Open Access Available online at vestnik-vsuet.ru

Функциональные продукты из мяса: опыт внесения пищевых _волокон в рубленые полуфабрикаты_

Дарья И. Шишкина Мария С. Бордунова Елизавета Д. Звегинцева Евгения Э. Клейн Александр Ю. Соколов

[email protected] [email protected] lizzv2QQQ@gmail .com [email protected] [email protected]

0000-0002-0620-8465 0000-0002-4717-4767 0000-0002-6187-302Х 0000-0003-0322-036Х 0000-0002-5433-6429

1 Российский Экономический Университет им. Г.В. Плеханова, Стремянный пер., 36, г. Москва, 117997, Россия Аннотация. Пищевые волокна играют значительную роль в процессе работы желудочно-кишечного тракта человека. Их присутствие в рационе питания позволяет предотвратить ряд серьёзных заболеваний, связанных как с органами пищеварения, так и с сердечно-сосудистой и нервной системами. С целью увеличения доли пищевых волокон в структуре питания населения целесообразно создавать функциональные продукты на основе традиционно потребляемых продуктов питания, обогащённых различными видами пищевых волокон. Такими традиционными продуктами для российского потребителя являются молочные и молочнокислые продукты, хлебобулочные изделия, мясные и рыбные продукты, птица. В статье приведены результаты эксперимента по внесению нескольких видов пищевых волокон (пшеничные, овсяные, картофельные и псиллум - волокна подорожника) в рубленые полуфабрикаты из мяса. В ходе проведения исследования было разработано несколько рецептур котлет, в соответствии с которыми были приготовлены кулинарные изделия, которые затем были проанализированы по органолептическим и физико-химическим показателям. Результаты исследования показали, что наиболее высокими органолептическими качествами обладают изделия, изготовленные с использованием волокон псиллум. Котлеты с картофельными волокнами также показали удовлетворительные результаты органолептических и химико-физических исследований. Оба вида котлет характеризовались выраженным мясным вкусом и запахом, приятной консистенцией, в них отсутствовали посторонние привкусы и включения. Изделия с другими видами волокон не могут быть рекомендованы в качестве функциональных продуктов из-за низких потребительских качеств (зернистая текстура, ярко выраженные посторонние привкусы). Разработка мясных полуфабрикатов, обогащённых пищевыми волокнами без потери

потребительских свойств, позволит в будущем расширить рынок функциональных продуктов._

Ключевые слова: мясные полуфабрикаты, пищевые волокна, псиллиум, функциональные продукты

Functional meat products: experience of introducing dietary fiber into _chopped semi-finished products_

Darya I. Shishkina Maria S. Bordunova Elizaveta D. Zvegintseva Eugenia E. Klein Alexander Yu. Sokolov

[email protected] [email protected] lizzv2QQQ@gmail .com [email protected] [email protected]

0000-0002-0620-8465 0000-0002-4717-4767 0000-0002-6187-302X 0000-0003-0322-036X 0000-0002-5433-6429

1 Plekhanov Russian University of Economics, Stremyanny lane, 36, Moscow, 117997, Russia_

Abstract. Dietary fiber plays a significant role in the functioning of the human gastrointestinal tract. Their presence in the diet allows you to prevent a number of serious diseases associated with both the digestive organs and the cardiovascular and nervous systems. In order to increase the share of dietary fiber in the population's nutrition structure, it is advisable to create functional products based on traditionally consumed foods enriched with various types of dietary fiber. Such traditional products for the Russian consumer are dairy and lactic acid products, bakery products, meat and fish products, poultry. The article presents the results of an experiment on the introduction of several types of dietary fibers (wheat, oat, potato and psillum plantain fibers) into chopped semi-finished meat products During the study, several recipes of cutlets were developed, according to which culinary products were prepared, which were then analyzed according to organoleptic and physico-chemical parameters. The results of the study showed that the products made using psillum fibers have the highest organoleptic qualities. Cutlets with potato fibers also showed satisfactory results of organoleptic and chemical-physical studies. Both types of cutlets were characterized by a pronounced meat taste and smell, a pleasant consistency, there were no extraneous tastes and inclusions in them. Products with other types of fibers cannot be recommended as functional products due to low consumer qualities (grainy texture, pronounced foreign tastes). The development of semi-finished meat products enriched

with dietary fibers without loss of consumer properties will allow expanding the market of functional products in the future._

Keywords: meat semi-finished products, dietary fiber, psyllium, functional products

Для цитирования Шишкина Д.И., Бордунова М.С., Звегинцева Е.Д., Клейн Е.Э., Соколов А.Ю. Функциональные продукты из мяса: опыт внесения пищевых волокон в рубленые полуфабрикаты // Вестник ВГУИТ. 2022. Т. 84. № 1. С. 73-81. <М:10.20914/2310-1202-2022-1-73-81

© 2022, Шишкина Д.И. и др. / Shishkina D.I. et al.

For citation

Shishkina D.I., Bordunova M.S., Zvegintseva E.D., Klein E.E., Sokolov A.Yu. Functional meat products: experience of introducing dietary fiber into chopped semi-finished products. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2022. vol. 84. no. 1. pp. 73-81. (in Russian).

doi:10.20914/2310-1202-2022-1-73-81_

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.