Анализ пищевой и биологической ценности культивируемых грибов

Грибоводство в настоящее время является одним из динамично развивающихся направлений работы российских сельхозпроизводителей [31] Крупные производители выращивают культивируемые грибы (шампиньоны, вешенка, опята, шиитаке и др.) и реализуют в магазинах розничной торговли в категории «Fresh» (свежие грибы), бакалея (сушеные резанные), замороженные продукты (замороженные целые и резанные грибы, в смесях с овощами) в торговых сетях «Азбука вкуса», «Ашан», «Дикси», «Лента», «Магнит», «Х5 Group» и др. Наиболее доступными потребителям являются культивируемые грибы – шампиньон вида Agaricus bisporus и вешенка Pleurotus ostreatus . Эти виды грибов потребители покупают для приготовления продуктов питания в домашних условиях. Спрос населения на шампиньоны ( Agaricus bisporus ) и вешенка ( Pleurotus ostreatus ) в розничной торговле обусловлен в первую очередь желанием покупателей использовать их для приготовления домашних кулинарных блюд, которые благодаря грибам приобретают характерные органолептические характеристики и консистенцию [2]. Грибы входя в состав рецептур кулинарных (жульенов, пельменей, рубленных мясных изделий и т. д.), а также хлебобулочных изделий, например, пицц и пирогов. Наиболее активно грибы включают в рацион питания вегетарианцев, а также в дни Православного Поста [3].

Наряду с потреблением целых и резанных сырых, замороженных, сушеных и консервированных грибов спросом населения стали пользоваться порошкообразные сушеные грибы и соусы на их основе. В научной литературе известно промышленное применение порошка из вешенки в качестве компонента йогурта для снижения концентрации молочной кислоты и оптимизации жизнедеятельности молочнокислых бактерий [4].

По данным за 2023 год, мировое производство грибов сосредоточено в Китае, объём производства с 2010 по 2021 год увеличился с 22 до 41 млн. тонн [31]. К странами-лидерами по объемам производства грибов также относят Японию (469 тыс. тонн.), Польшу (379 тыс. тонн.), США (344 тыс. тонн.), Нидерланды (260 тыс. тонн.), Индию (243 тыс. тонн.) Наибольшие мировые объемы производства культивируемых грибов приходятся на шампиньоны и шиитаке, в Европейских странах и РФ преобладает производство шампиньонов. В России ежегодно потребляется порядка 180 тыс. тонн культивируемых грибов, и значительная часть из этого объема приходится на шампиньоны. В РФ в 2023 году производство шампиньонов составило 146225 тонн, что на 9% больше по сравнению с 2022 годом, и составило около 1 кг на человека [31]. По данным «ШГ», производство вешенки в РФ в 2023 году составило 6099 тонн, что на 7% больше, чем в 2022 году. Положительная динамика наблюдается впервые с рекордного 2019 года, когда объемы производства составили 6380 тонн [31]. Кроме указанных видов грибов в незначительных количествах (около 50 тонн в год) культивируют эринги, шиитаке, шимеджи и разных виды опят [30]. При этом специалисты отмечают окончание этапа бурного роста объемов производства культивируемых грибов в РФ, что связано с обеспечением внутреннего спроса [31]. Потенциал роста внутреннего рынка связан с популяризацией и увеличением потребления культивируемых грибов за счет разработки новых оригинальных рецептур кулинарных изделий с различными вкусовыми характеристиками, в том числе с учетом национальных традиций в питании.

Материалы и методы

В ходе анализа пищевой и биологической ценности культивируемых грибов: шампиньона вида Agaricus bisporus и вешенки вида Pleurotus ostreatus применялся комплексный подход, включающий количественный анализ содержания компонентов, сравнительный анализ с такими продуктами питания как овощи и зернобобовые, а также оценка биологической ценности культивируемых грибов.

Для получения достоверных результатов использовались научные работы по изучению пищевой ценности грибов, база данных USDA National Nutrient Database for Standart Reference, экспериментальные данные по исследованию химического состава, а также статистические данные по производству грибов в РФ и в мире.

Дополнительно исследовалось влияние методов выращивания на качество продукции и ее химический состав, что позволило получить более полное представление о характеристиках изучаемых видов грибов.

Комплексный подход к исследованию позволил всесторонне оценить пищевую и биологическую ценность культивируемых грибов, выявить их особенности и определить потенциал для использования в пищевой промышленности и общественном питании.

Результаты и обсуждение

Изучение химического состава культивируемых грибов позволят оценить целесообразность, значимость и актуальность использования этих ингредиентов предприятиями пищевой промышленности и общественного питания. Анализ пищевой и биологической ценности шампиньонов вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus является важным аспектом в развитии маркетинговой стратегии и эффективного продвижения грибной продукции на рынке.

В последние десятилетия были выполнены научные работы, в которых отражены показатели пищевой ценности вешенки свежей и высушенной [9, 10]. Кроме того, информация о биологической ценности грибов приведена в базе данных USDA National Nutrient Database for Standard Reference [6]. Точная оценка и полноценный сравнительный анализ пищевой и биологической ценности культивируемых грибов затрудняется сопоставлением данных, полученных разными методами, а также недостаточностью исследований по всем штаммам и разновидностям шампиньонов и вешенок. В сведениях указанных источников [6, 7, 8, 9] есть незначительные различия, которые вероятно обусловлены отличиями в условиях выращивания, в том числе применяемых составах субстратов, а также методиках выполнения измерений показателей. При этом данные изученных источников [6, 7, 8, 9, 10] не противоречат друг другу, а взаимно дополняют. Сравнительный анализ пищевой ценности шампиньонов вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus представлен на рисунке 1.

Шампиньон      □ Вешенка

Button mushroom    Oyster mushroom

Рисунок 1. Пищевая ценность шампиньонов вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus , г/100 г

Figure 1. Nutritional value of mushrooms Agaricus bisporus and oyster mushrooms Pleurotus ostreatus , g/100 g

Согласно последним данным, полученным в работе [9] вешенка Pleurotus ostreatus отличается низкой массовой долей белков (3,2 г/100 г), жиров (0,4 г/100 г) и пищевых волокон (2,4 г/100 г) [9]. При этом сравнительный анализ пищевой ценности вешенки с традиционными овощами позволил сделать вывод, что по содержанию пищевых волокон, Pleurotus ostreatus не уступает красной моркови (1,2 г/100г) капусте кольраби (1,7 г/100г) [8] и превосходит большинство овощей по содержанию белка, за исключением зернобобовых культур. Шампиньоны вида Agaricus bisporus относятся к низкокалорийным продуктам питания, содержание жиров составляет 1 г/100 г. продукта, белка – 4,3 г/100г, пищевых волокон – 2,6 г/100г. В состав пищевых волокон грибов Agaricus bisporus и Pleurotus ostreatus , входят β-глюканы, которые могут поддерживать врождённую иммунную функцию организма, запуская реакции иммунной памяти с помощью тренированного иммунитета [12].

Шампиньоны Agaricus bisporus как и вешенка Pleurotus ostreatus содержат усвояемые углеводы – моно- и дисахариды (сахара) [6–8].

Сравнительный анализ пищевой ценности культивируемых грибов выявил значительное превышение содержание углеводов в вешенке (3,9 г/100 г) относительно массовой доли углеводов в шампиньонах вида Agaricus bisporus (0,1 г/100 г).

В вешенке Pleurotus ostreatus содержатся витамины в следующем количестве: холин (В4) – 45,5–50,5 мг/100 г., ниацин (РР) – 4,65–5,15 мг/100г; ретинол (A) – 1,8–2,3 мг/100 г.; пантотеновая кислота (В5) – 1,1–1,3 мг/100 г.; кальциферол (D) – 0,6–0,85 мг/100 г., рибофлавин (В2) – 0,32–0,37 мг/100 г.; тиамин (В1) – 0,09–0,15 мг/100 г [9], что подчеркивает физиологическую ценность культивируемых грибов. Следует отметить отсутствие в вешенке витамина С [6]. Шампиньоны содержат витамины среди которых преобладают ниацин (РР) 4,8 мг/100г, аскорбиновая кислота (С) 7 мг/100г, также тиамин (В1) 0,1 мг/100г, рибофлавин (В2) 0,45 мг/100г [7, 8]. В работах [6, 9, 11] отмечено отсутствие витамина С в шампиньонах Agaricus bisporus (brown, Italian, or crimini, raw) и содержание в количестве 2,1 мг в Agaricus bisporus (white, raw) .

Отечественные авторы в работах [9, 10] отмечают наличие следующих незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, лейцин, лизин, треонин, триптофан, серосодержащие (метионин и цистин), ароматические (фенилаланин и тирозин), что обеспечивает высокие потребительские свойства исследуемых пищевых ингредиентов. Сравнительный анализ содержания незаменимых аминокислот в шампиньонах вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Содержание незаменимых аминокислот в шампиньонах вида Agaricus bisporus и вешенке Pleurotus ostreatus , г/100 г

Figure 2. Content of essential amino acids in mushrooms of Agaricus bisporus species and oyster mushroom Pleurotus ostreatus, g/100 g

Сравнивая качественный и количественный состав незаменимых аминокислот Pleurotus ostreatus и Agaricus bisporus (brown, Italian, or crimini, raw) на основе данных источника [6, 11] отметим, что их содержание в некоторых случаях отличается не существенно. Так, содержание аргинина отличается всего на 0,06 г/100 г. и составляет в шампиньонах 0,123 г/100 г [6], валина примерно на 0,082 г/100 г. меньше и составляет в Agaricus bisporus 0,115 г/100 г., мало отличается содержание гистидина [6], изолейцина и лейцина, метионина и цистина. Значительные различия зафиксированы в содержании лизина, почти в 2 раза выше в шампиньонах (0,252 г/100 г) по сравнению с вешенкой (0,126 г/100 г).

Оценка соотношения незаменимых аминокислот белка грибов шампиньонов вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus по сравнению с эталоном ФАО приведена на рисунке 3.

Isoleucine +                     Methionine + Phenylalanine +

Leucine                         Cystine         Tyrosine

□ Вешенка | Oyster mushroom   ■ Шампиньон | Button mushroom

Рисунок 3. Аминокислотный скор шампиньонов вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus

Figure 3. Amino acid scoring of mushrooms of Agaricus bisporus species and oyster mushrooms of Pleurotus ostreatus species

Биологическая ценность белков вешенки обусловлена высоким содержанием треонина, валина и триптофана, но значительное количество незаменимых аминокислот (изолейцин + лейцин, лизин, метионин + цистин, фенилаланин + тирозин) являются лимитирующими. При этом белок шампиньонов характеризуется значительным содержанием лизина и триптофана, что необходимо учитывать при включении в рацион питания.

Таким образом, соотношение незаменимых аминокислот в белках грибов не является оптимальным и белковые вещества грибов не относятся к биологически полноценным. Однако при регулярном включении в рацион питания грибы способны в определенной степени обеспечивать организм человека незаменимыми аминокислотами.

Биологическая эффективность шампиньонов Agaricus bisporus обусловлена более широким липидным составом – кроме пальмитиновой кислоты, содержится лауриновая, миристиновая, стеариновая, а также пеларгоновая. Наиболее значимые для биологической эффективности шампиньонов Agaricus bisporus ненасыщенные жирные кислоты (пальмитолеиновая, олеиновая) и полиненасыщеные жирные кислоты (линолевая, линоленовая), при этом количественное содержание липидов в грибах незначительно. В вешенке Pleurotus ostreatus наиболее значимые из ненасыщенных жирных кислот – олеиновая, а из полиненасыщенных жирных кислот – линолевая. В целом качественное и количественное содержание липидов в вешенке, также незначительно.

Анализ справочных данных [6–8] и экспериментальных данных [9, 10] позволяет отметить ряд сходств и отличий в химическом составе и пищевой ценности шампиньонов вида Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus .

Заключение

• 1.    Самыми востребованными в РФ являются шампиньоны вида Agaricus bisporus и вешенка Pleurotus ostreatus , которые используются для производства мясных и рыбных полуфабрикатов, хлебобулочных изделий, а также приготовления закусок, супов и вторых блюд. В магазинах розничной торговли они реализуются в категории «Fresh». Средний годовой объем производства грибов в РФ составил 180,0 тыс. тонн, значительная часть из этого объема приходится на шампиньоны.

• 2.    Сравнительный анализ пищевой ценности культивируемых грибов выявил значительное превышение содержание углеводов в вешенке (3,9 г/100 г) относительно массовой доли углеводов в шампиньонах вида Agaricus bisporus (0,1 г/100 г). Вешенка Pleurotus ostreatus отличается низкой массовой долей белков и жиров. При этом сравнительный анализ пищевой ценности вешенки с традиционными овощами позволил сделать вывод, что по содержанию пищевых волокон, Pleurotus ostreatus не уступает красной моркови, капусте кольраби и превосходит большинство овощей по содержанию белка, за исключением зернобобовых культур. Шампиньоны вида Agaricus bisporus относятся к низкокалорийным продуктам питания, с низким содержанием жиров и белковых веществ.

• 3.    Физиологическая ценность исследуемых видов грибов отличается незначительно и обусловлена содержанием холина (В4), ниацина (РР), ретинола (A), пантотеновой кислоты (В5), кальциферола (D), рибофлавина (В2) и тиамина (В1).

• 4.    Сравнительный анализ содержания незаменимых аминокислот в белке грибов показал незначительные отличия по их количественному содержанию (кроме, лизина). Биологическая ценность вешенки обусловлена высоким содержанием треонина, валина и триптофана, но значительное количество незаменимых аминокислот (изолейцин + лейцин, лизин, метионин + цистин, фенилаланин + тирозин) являются лимитирующими. При этом белок шампиньонов характеризуется значительным содержанием лизина и триптофана, что необходимо учитывать при включении в рацион питания.

• 5.    Наиболее значимые для биологической эффективности шампиньонов Agaricus bisporus ненасыщенные жирные кислоты (пальмитолеиновая, олеиновая) и полиненасыщеные жирные кислоты (линолевая, линоленовая), при этом количественное содержание липидов в грибах незначительно. В вешенке Pleurotus ostreatus наиболее значимые из ненасыщенных жирных кислот – олеиновая, а из полиненасыщенных жирных кислот – линолевая.

• 7.    Шампиньоны вида Agaricus bisporus и вешенка Pleurotus ostreatus представляют интерес для разработки новых видов грибной продукции, различных полуфабрикатов и использования в качестве ингредиента предприятиями пищевой промышленности и общественного питания.