Исследование свойств горбового жира верблюдов породы Бактриан

МРНТИ 65.09.05                                          

Основной особенностью верблюдов является их способность накапливать жир в горбах. У хорошо упитанного взрослого верблюда запас жира в горбах достигает до 130 кг, который расходуется в периоды бескормицы и холода [1-5].

Жир составляет 12-18% от туши верблюда и хранится в горбе, почках и брыжеечной части, что компенсирует низкое содержание жира в верблюжьем мясе [3-6].

Потребители предвзято относятся к характерному запаху верблюжьего жира, несмотря на его высокую питательную ценность, поэтому его включают в переработанные продукты, например, сырокопченые и вареные колбасы, и реструктурированные продукты [7].

Данные о химической структуре верблюжьих жиров немногочисленны, большинство исследований посвящено общему анализу жирных кислот [6-12]. Информация, например, о влаге, белке, содержании липидов, окисляемости жира, содержание соединительнотканных белков и гистологическая структура необходимы для оценки практического использования верблюжьего жира в переработке различных продуктов [8-15]. Поэтому данное исследование было направлено на изучение органолептических свойств, химического состава, критериев окисления жира, состава жирных кислот и микроструктурных особенностей горбового, почечного и брыжеечного жира.

Материалы и методы исследований

Объектом исследования служили 3 вида верблюжьего жира породы Бактриан – горбовой, почечный и брыжеечный. Во всех видах верблюжьего жира определяли такие качественные показатели, как химический состав, рН, критерии окисления, содержание холестерина, жирнокислотный состав, органолептические свойства, микроструктура, цветность жира.

Химический состав жира определяли по ГОСТ 31664-2012, жирнокислотный состав по ГОСТ 31665-2012, рН определяли потенциометрическим методом: для этого 5 граммов каждого образца гомогенизировали с 20 мл дистиллированной воды в течение 15 с., для каждого гомогената снимали три показания с помощью цифрового pH-метра с комбинированным электродом зондового типа.

Цветность жира определяли согласно ISO 27608:2010. Международный стандарт, устанавливающий метод определения цветности животных и растительных жиров по шкале Lovibond с использованием автоматических приборов.

Кислотное число определяли по ГОСТ Р 52466-2005, перекисное число – по стандартной методике с использованием хлороформного экстракта, полученного по методу В. Пиульской.

Микроструктурные исследования. Образцы замороженных блоков размером 1x1 см жира фиксировали в 10%-ном формольном солевом растворе в течение 24 ч. Тонкие срезы толщиной 4 мкм готовили на микротоме, собирали на стеклянные предметные стекла, депарафинировали и окрашивали по Verhöeff-van Gieson.

Сканирующая электронная микроскопия. Топографические детали верблюжьего жира анализировали с помощью сканирующей электронной микроскопии. Обезвоженные образцы высушивали в критической точке, покрывали золотом и исследовали на приборе QUANTA FEG 250 SEM.

Все измерения были проведены в трех экземплярах (n = 3), и результаты были подвергнуты дисперсионному анализу (ANOVA) с использованием программного обеспечения. Различия между средними значениями определялись с помощью теста наименьшей значимой разницы, и значимость определялась при Р<0,05.

Результаты и обсуждение

Жир в верблюжатине играет ключевую роль в определении качественных характеристик мясных продуктов. Для переработки животного жира важными критериями являются органолептические показатели и пищевая ценность жира. Цвет, вкус и текстура являются главными сенсорными показателями животного жира, так как жир хорошего качества имеет упругую текстуру, бело-бежевый цвет и приемлемый вкус.

Серый цвет горбового жира может быть обусловлен высоким содержанием в нем соединительной ткани (табл. 1), что подтверждают наблюдения [3].

Твердая текстура в горбовом жире объясняется высоким содержанием насыщенных жиров и соединительной ткани.

Таблица 1 - Органолептические показатели жира верблюда породы Бактриан в разных видах верблюжьего жира

Показатели	Цвет	Запах	Твердость
Горбовой	7,28±0,16	6,15±0,12	6,22
Почечный	8,21±0,18	6,52±0,16	7,13±0,15
Брыжеечный	8,86±0,21	6,36±0,11	8,12±0,23

Органолептическая оценка исследуемых консистенции. Показатели запаха не отличались разных видов верблюжьего жира показала наличие       среди трех видов жира (табл. 2).

значительных различий в цвете, текстуре и

Таблица 2. Химический состав и физико-химические критерии жира верблюда породы Бактриан в разных видах верблюжьего жира, г/100 г

Показатели	Горбовой	Почечный	Брыжеечный
Влага	22,69±1,04	16,07±1,27	16,58±1,22
Белок	4,12±0,04	3,12±0,06	3,67±0,07
Жир	71,68±2,12	80,45±1,3	80,24±1,7
Зола	0,16±0,03	0,14±0,08	0,14±0,06
Содержание соединительнотканных белков (г%)	0,51±0,13	0,40±0,19	0,34±0,38
Холестерин, мг/100 г	81,5±0,11	53,45±0,13	50,46±0,9

Данные химического анализа (табл. 2) показали наличие некоторых различий между жиром из разных частей верблюда. Из таблицы 2 видно, что содержание влаги превалирует в горбовом жире. Так, разница в содержании влаги в горбовом и почечном жире составила 6,62 г/100 г, а между горбовым и брыжеечным жиром составила 6,11 г/100 г.

Анализ белка всех трех видов жира показал небольшую разницу. В горбовом жире белка больше, чем в почечном и брыжеечном на 1 г/100 г и на 0,45 г/100 г соответственно.

Жира меньше в горбовом жире, по сравнению с почечным и брыжеечным – на 8,77 г/100 г и 856 г/100 г соответственно. Содержание золы в почечном и брыжеечном жире практически одинаковое, а в горбовом незначительно больше – на 0,02 г/100 г.

Установлено, что в горбовом жире содержится больше соединительнотканных белков, чем в почечном и брыжеечном – на 0,11 г% и 0,17 г% соответственно. В горбовом жире обнаружено большее содержание холестерина, чем в почечном и брыжеечном (табл. 2). В целом, туша верблюда, за исключением горба, содержит более низкий уровень холестерина, чем у других сельскохозяйственных животных [8-15].

к

6,8

6,6

6,4

6,2

5,8

Горбовой Почечный Брыжеечный

Виды верблюжьего жира

Рисунок 1. рН в разных видах верблюжьего жира

Изучение рН разных видов верблюжьего жира показало, что наименьшее значение активной кислотности имел почечный жир – 6,23 ед. В то время, как в горбовом и брыжеечном жире составило 6,8 и 6,81 ед.

Исследованы критерии окисления в разных видах верблюжьего жира (табл. 3).

Таблица 3. Критерии окисления в разных видах верблюжьего жира

Критерии окисления жира	Горбовой	Почечный	Брыжеечный
Температура застывания, °С	29	30	30
Кислотное число, мг КОН	0,78±0,08	1,12±0,09	1,24±0,12
Перекисное число (ммоль/кг)	2,51±0,03	2,71±0,04	2,87±0,04
Йодное число, г йода на 100 г жира	34	31	31

Изучение температуры застывания горбового, почечного и брыжеечного жира показало, что почечный и брыжеечный застывают при одной температуре – 30 °С, а температура горбового жира составила 29 °С. Анализ кислотного числа показал, что в почечном и брыжеечном жире данный показатель выше, чем в горбовом жире – на 0,34 и 0,46 мг КОН, что видимо, связано с меньшим содержанием липидов в горбовом жире.

Изучение перекисного числа во всех видах жира показало, что данный показатель выше в почечном и брыжеечном жире, а количество йодного числа выше в горбовом жире по сравнению с почечным и брыжеечным. Горбовой жир был более стабильным, чем почечный или брыжеечный жиры.

Таблица 4. Цветность в разных видах верблюжьего жира

Инструментальный цвет	Горбовой	Почечный	Брыжеечный
L (светлота)	67,38±1,76	76,52±1,75	71,23±1,46
A (краснота)	11,12±0,53	6,41±0,08	1,57±0,07
B (желтизна)	13,41±0,29	15,48±1,36	15,52±1,36

Цвет жира является важным критерием качества, отображающим функциональные и технологические свойства, и необходимым фактором для привлечения покупателя и коммерческого успеха. Показатель цвета является индикатором многих физиологических, биохимических и технологических процессов. Образование цвета жира и мяса — более сложный процесс, чем окрашивание неорганических веществ. Сложность обусловлена участием в этом процессе молекулярного кислорода, четырехдентатного лиганда порфирина с обширной системой спряженных двойных связей, иона железа Fe2+, способного окисляться, и других причин [1].

Из представленных данных в таблице 4 видно, что показатель L в разных видах жира существенно отличается. Наиболее низкий показатель светлоты обнаружен в горбовом жире – 67,38, а в почечном и брыжеечном жирах обнаружены более высокие показатели светлоты –

76,52 и 71,23 соответственно. Высокий показатель красноты установлен у горбового жира – 11,12, в то время как в почечном и брыжеечном жирах показатель красноты составил 6,41 и 1,57. Такая разница в показателях цветности жира объясняется высоким содержанием соединительной ткани в горбовом жире. Максимальные показатели желтизны установлены в брыжеечном и почечном жирах – 15,52 и 15,48, а минимальный показатель в горбовом жире – 13,41.

Полученные значения цветности жира коррелировали с жирнокислотным составом разных видов верблюжьего жира. Полученные результаты показали, что увеличение общего содержания липидов (табл. 2) связано с увеличением критериев окисления (табл. 3) и цветностью жира (табл. 4), так как данные коррелируют друг с другом.

■ Горбовой ■ Почечный ■ Брыжеечный

Рисунок 2. Содержание жирных кислот в разных видах верблюжьего жира

Анализ содержания жирнокислотного состава в разных видах верблюжьего жира показал, что в горбовом жире значительно превалируют такие жирные кислоты, как пальмитиновая, стеариновая, арахиновая кислоты. В брыжеечном жире значительно больше таких жирных кислот, как олеиновая, миристолеиновая.

Гистологические исследования проводили по гистопрепаратам горбового, почечного и брыжеечного жира. Гистологическая картина горбового жира продемонстрировала прочную матрицу, сформированную из плотной эластичной соединительной ткани, содержащей многочисленные жировые глобулы почти между ними. Другие жировые клетки были окружены рыхлой соединительной тканью (рис. 1 a и б).

а)

в)

б)

д)

е)

Рисунок 3. Микроструктура верблюжьего жира (а, б - горбовой жир; в, г - почечный жир и д, е - брыжеечный жир). В рисунках а-е увеличение х40.

Установлено, что жировые клетки менее многочисленны и менее выражены в почечном и в брыжеечном жире (рис. 3 а-е). Некоторые мелкие жировые капли образуют крупные капли. Очевидна разница в количестве соединительной ткани между различными типами жира. Показано, что в горбовом жире имеется самое высокое содержание соединительной ткани, а в брыжеечном и почечном жире меньше соединительнотканных волокон.

а)

в)

д)

е)

Рисунок 4. Сканирующая электронная микроструктура сырого верблюжьего жира (а-б горбовой жир; в-г почечный жир и д-е брыжеечный жир). В рисунках а), в) и д) увеличение х250 и в рисунках б), г) и е) увеличение х500.

Сканирующая электронная микроструктура показала, что гистология горбового жира характеризовалась наличием жировых клеток, встроенных в менее плотный неволокнистый матрикс и соединительнотканные волокна различных типов и степени сшивания.

В некоторых областях компактный пучок соединительной ткани полностью скрывает расположенную под ним структуру (рис. 4 a, б).

В почечном (рис. 4 в-г) и брыжеечном жире (рис. 4 д-е) компактные пучки соединительной ткани не были видны, однако в них было обнаружено меньшее количество волокнистых соединительных волокон.

Равномерно распределенные жировые глобулы, о чем свидетельствует наличие многочисленных пор в менее плотном матриксе, были более четкими в брыжеечном жире, однако количество жировых глобул было меньше (рис. 4 д-е).

Заключение

Жир является незаменимым ингредиентом в мясной промышленности. Качественные характеристики мясных продуктов, например, нежность, аппетит, вкус и срок хранения, зависят от физических, окислительных и термических свойств животных жиров [1-8]. Полученные данные показали, что соотношение отдельных жирных кислот и результаты гистологических исследований определяют твердость жира и его пригодность для комбинирования в мясных продуктах.

Следовательно, почечный и брыжеечный жиры являются идеальными, в то время как горбовой жир непригоден для производства продуктов эмульсионного типа, поскольку общая роль, определяющая пригодность жира для эмульгирования, означает, что более мягкая текстура улучшает эмульгирующую способность жира.

В этом отношении высокие точки плавления как пальмитиновой, так и стеариновой кислот в горбовом жире, а также высокое содержание соединительной ткани (табл. 2 и рис. 3 а, б) способствуют его твердости и плохую эмульгирующую способность.

Более того, высокое содержание соединительной ткани оказывает определяющее влияние на стабильность мясной эмульсии из-за ее труднорастворимой способности и термической нестабильности.

С другой стороны, низкое содержание соединительной ткани и высокий уровень олеиновой кислоты (температура плавления 0-15 °C) ответственны за мягкость почечных и брыжеечных жиров.

Что касается использования животного жира в мясных продуктах реструктурированного типа, мягкий жир является менее подходящим, поскольку он приводит к маслянистому внешнему виду, отсутствию связности и быстрой восприимчивости к окислительному прогорканию, тем не менее твердый жир имеет зернистый вид при разрезании.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что верблюжий жир с различных частей туши верблюда отличается по качественным показателям. Установлено, что горбовой жир можно использовать в фаршевых и реструктурированнных мясных продуктах. Почечный и брыжеечный жир рекомендуется использовать в производстве продуктов эмульсионного типа. В будущем потребуется провести дополнительные исследования с большим количеством образцов горбового жира верблюдов, собранных из различных регионов и пород, чтобы более подробно охарактеризовать липидные профили. Также важно сравнить эти жиры с жирами других животных для анализа различий в липидном составе.

Исследования были выполнены в рамках проекта ИРН BR24993234 «Инновационные технологии производства национальных продуктов: интенсификация и цифровизация мясных и молочных изделий».