К вопросу рационального использования кишечного сырья на пищевые цели

По оценкам аналитиков, производство говядины в 2020 г. составило около 1,68 млн. т, т. е. на долю от общего производства мяса приходится лишь 14,8 %, и увеличения объемов производства российской говядины не предвидится [1, 2]. Такая ситуация объясняется более длительной технологией выращивания крупнорогатого скота, чем процессы в птицеводстве или в свиноводстве. Кроме того, справедливо отмечается, что технологии выращивания скота мясного направления в России слабо развиты. В нашей стране говядина – это побочный продукт производства молока. Поэтому на рынок поступает в основном говядина от молочного скота.

В целом следует отметить низкую инвестиционную привлекательность производства говядины, так как капиталовложения окупаются медленно, а высокая цена на конечный продукт усугубляется тем, что для производства говядины высокого качества нужен племенной скот, которым животноводческие фермы не обеспечиваются. Кроме того, следует учитывать суровые климатические условия на большей территории страны, что требует дополнительных инвестиций на обеспечение кормовой базы, микроклимата на фермах, энергозатраты. Поэтому совокупность указанных затрат приводит к удорожанию содержания скота [3 - 6].

В соответствии с рекомендациями по обеспечению организма необходимыми веществами человек должен в среднем потреблять не менее 73 кг мяса в год, в том числе 20 кг говядины, что соответствует 27,4 % от общего количества мяса и занимает второе место среди других видов мяса после птицы (31 кг) [7]. Следует отметить, что в 2020 г. структура потребления мяса по видам распределилась следующим образом: свинина – 26,8, птица – 28,9, говядина – 17,6 кг. Данные свидетельствуют об увеличении доли свинины почти на 10 кг, уменьшении говядины на 2,5 кг по сравнению с рекомендациями Минздрава РФ и, по прогнозам Мясного союза России [8], понижение потребления говядины будет усугубляться. Такая тенденция в структуре потребления говядины имеет ряд причин, одной из главных, как было отмечено, является уменьшение объема ее производства. Кроме того, в структуре пищевого рациона происходит постепенное замещение говядины на более дешевое мясо. Специалисты в области системы закупок отмечают, что тенденция роста повышения потребления более доступного животного белка в виде мяса птицы будет расти, а говядина по-прежнему будет дорожать, поэтому ее покупку могут позволить себе люди с достаточно высоким уровнем доходов [9].

Нормы потребления животного белка утверждены Методическими рекомендациями Роспотребнадзора [10], поэтому изменения в структуре потребления мяса по его видам могут привести к уменьшению биологической ценности белка, по которой говядина превышает другие виды мяса.

Для решения этой проблемы в стране и в регионах реализуются различные программы развития мясного скотоводства. В регионах с суровыми климатическими условиями перспективными в этом направлении являются развитие аборигенного животноводства и увеличение поголовья скота, адаптированного к условиям местного климата [11 - 13].

Целью настоящих исследований является повышение эффективности переработки продуктов убоя на примере галловейской породы крупнорогатого скота Забайкальского края.

Для организации эффективной переработки кишечного сырья необходима его быстрая обработка в кишечный фабрикат с учетом технологических нормативов выхода. Выход и организация переработки кишечного сырья зависят от особенностей пищеварительного тракта животного и оказывают влияние на внутривидовые различия.

С учетом химического состава и анатомо-морфологических особенностей кишечного сырья организуются технологические процессы с обоснованием режимов обработки в зависимости от назначения конечного продукта. Как правило, кишечное сырье направляют на производство натуральных колбасных оболочек, кетгута и других коллагенсодержащих материалов [17 - 19].

Известно, что на колбасные изделия расходуется меньше половины общего количества кишечного сырья. Кроме того, убой скота не всегда сопровождается сбором и переработкой кишечного сырья. Проблема усугубляется увеличением количества убойных пунктов, где также возникают трудности по переработке кишечного сырья. В связи с этим актуальной становится организация сбора и рациональной переработки кишечного сырья, которое характеризуется высоким содержанием белка.

Материалы и методы исследования

При проведении экспериментальных исследований в качестве сырья использовали кишки-сырец свежие, отделенные от брыжеечного жира, освобожденные от содержимого и промытые.

Нормы выхода кишечного сырья определяли с учетом живой массы галловейской породы скота, которая в 2018 и 2019 гг. составляла в среднем 455 и 447 кг соответственно.

Выход субпродуктов в среднем за два года составлял (кг): I категории – 13,45; II категории – 15,58; бескатегорийные – 16,06 [16].

Средняя масса кишечника и кишок животных исследуемого периода составляла (кг): оттоки – 2,8; кишки-сырец свежие – 13.

При изучении химического состава составляющие кишечного комплекта формировали в группы с учетом выхода каждого вида. Для исследований формировали среднюю пробу из составляющих кишечного комплекта.

Для изучения химического состава используемого кишечного сырья применяли стандартные методы, описанные в ГОСТах. Массовые доли: влаги – термогравиметрическим методом при 105 °С, жира, золы и белка - по Сокслету, озолением обезжиренной навески в муфельной печи при 500 - 700 °С - Кьельдалю соответственно.

При определении химического состава кишечного сырья руководствовались рекомендациями [27].

Для определения аминокислотного состава кишечного сырья использовали аминокислотный анализатор ААА – 881 производства Mikrotecna (Чехия).

Результаты исследований и их обсуждение

На первом этапе исследований, учитывая перспективность переработки кишечного сырья непосредственно на пищевые продукты, изучили химический состав и выход составляющих кишечного комплекта галловейской породы скота, представленные в таблице 1.

Химический состав и выход основных групп кишечного сырья

Таблица 1

Составляющие кишечного комплекта	Состав, %				Вес, г
	влага	жир	белок	зола
Ободочная кишка	79,4 ± 1,4	1,4 ± 0,3	11,1 ± 2,4	0,8 ± 0,06	2380,9
Толстая и подвздошная кишки	81,4 ± 1,3	2,0 ± 0,1	10,1 ± 0,9	0,7 ± 0,04	8806,0
Двенадцатиперстная и слепая кишки	78,5 ± 2,1	1,6 ± 0,2	12,0 ± 1,9	0,8 ± 0,05	737,8

Из таблицы 1 видно, что кишечное сырье характеризуется высоким содержанием белка: от 10 до 12 %. Общий выход основных групп кишечного сырья с головы галловейской породы крупнорогатого скота составляет 11,9 кг, что указывает на реальную возможность увеличения объемов использования кишечного сырья на пищевые цели.

Ранее проведенными исследованиями было установлено, что абсолютно сухое вещество кишок содержит до 90 % белка, большую часть которого составляет коллаген – более 84 % [20].

Исследованиями белков кишечного сырья галловейской породы крупнорогатого скота был установлен его фракционный состав (табл. 2), который характеризуется низким содержанием водо- и солерастворимых белков, которые обеспечивают основные функционально-технологические свойства сырья.

Значительное количество щелочерастворимой фракции указывает на высокое содержание соединительнотканных белков.

Таблица 2 Фракционный состав белков кишечного сырья

Кишечное сырье	Белок, %
	общий	водорастворимый	солерастворимый	щелочерастворимый
Двенадцатиперстная и слепая кишки	17,4 ± 2,1	4,6 ± 0,3	4,1 ± 0,1	8,7 ± 0,8
Толстая   и   под вздошная кишки	18,1 ± 1,1	3,0 ± 0,2	3,5 ± 0,4	11,6 ± 0,6
Ободочная кишка	17,1 ± 0,1	3,3 ± 0,1	3,0 ± 0,3	10,8 ± 0,2

В настоящее время в функциональном питании все большее внимание уделяется мясу и побочным продуктам убоя, которые являются поставщиками основного компонента рациона – белка. Более того, в настоящее время получены интересные результаты исследований продуктов гидролиза белков мяса как активных участников обеспечения гомеостаза организма, а также регуляторов различных физиологических процессов.

Известно, что все органы и ткани животных выполняют важные физиологические функции, в которых участвуют высокоорганизованные ферментные системы, тканеспецифические белки, пептиды и аминокислоты [17, 21, 26].

Биотехнологической фабрикой организма является пищеварительная система, обладающая огромным физиологическим потенциалом. В частности, кишечное сырье обладает уникальным составом белкового компонента.

В свете современных требований рационального питания белки мяса следует оценивать не только по питательной ценности, но и по содержанию биогенных белковых фракций.

На втором этапе исследований изучен аминокислотный состав кишечного сырья галло-вейской породы скота.

Результаты исследования состава аминокислот смеси сырого кишечного сырья, состоящего из двенадцатиперстной, слепой, толстой, подвздошной и ободочной кишок, представлены в таблице 3.

Таблица 3

Аминокислотный состав смеси сырого кишечного сырья (г/100 г белка)

Аминокислоты	Говядина	Смесь черев КРС	Кишки галловейской породы крупнорогатого скота
1	2	3	4
Аланин	1,086	19,20	12,27
Аргинин	1,046	7,07	7,22
Аспарагиновая кислота	1,771	8,10	7,49
Гистидин	0,410	0,58	1,52
Глицин	0,937	34,76	25,78
Глутаминовая кислота	3,073	19,70	16,58
Гидроксипролин	0,290	18,24	13,77
Пролин	0,685	24,40	16,90
Серин	0,780	4,11	3,95
Тирозин	0,658	1,89	1,89
Цистин	0,259	8,40	8,40
Валин	1,035	4,74	4,15
Изолейцин	0,782	3,48	3,24

Продолжение таблицы 3

1	2	3	4
Лейцин	1,478	7,40	6,01
Лизин	1,589	4,54	5,59
Триптофан	0,210	-	-
Метионин	0,445	-	-
Треонин	0,803	2,61	2,80
Фенилаланин	0,796	3,33	2,89

Анализ результатов исследований аминокислотного состава кишок галловейской породы крупнорогатого скота (табл. 3) показал, что он приближен к данным по изучению черев крупного рогатого скота [20] и значительно отличается от аминокислотного состава говядины.

Отмечается традиционно высокое содержание в кишечном сырье пролина и оксипролина (16,90 и 13,77 соответственно). Кишки крупнорогатого скота галловейской породы, как и кишечное сырье крупнорогатого скота, отличаются высоким содержанием глицина (25,78) и глутаминовой кислоты (16,58). Последняя в процессе метаболизма белков в организме может быть заменена, но она выполняет огромную роль в работе головного мозга, так как только глутаминовая кислота обеспечивает дыхание клеток этого органа. Также известно, что глутаминовая кислота поддерживает равновесие между кислотными и щелочными компонентами крови и тканей, она входит в состав препаратов для лечения психических заболеваний. Глицин, являясь самой простой аминокислотой, принимает участие в передаче нервных импульсов, и поэтому его много в клетках головного и спинного мозга.

В кишках КРС отмечается высокое содержание аланина: галловейская порода скота – 12,27, в смеси черев – 19,20 г/100 г белка [20]. Аланин является одним из эффективных глю-когенных аминокислот. В процессах глюкогенеза в мышечной ткани важную роль играет цикл аланина, который проявляется в усилении катаболизма мышечных белков с образованием свободных аминокислот, 50 % которых представлено аланином [21].

Одним из факторов, характеризующих физиологическую значимость и биологическую роль продуктов распада белков, в частности аминокислот, считается поддержание азотистого равновесия в отдельных органах и организме в целом. Есть мнение о выделении, кроме заменимых и незаменимых, третьей группы аминокислот, которые способны стимулировать процессы роста, – это семь аминокислот, в том числе и аргинин. Другие авторы в число аминокислот, обеспечивающих рост организма, включают лишь пять аминокислот, среди которых кроме аргинина есть пролин, отличающийся высоким содержанием в кишечном сырье.

Отдельно следует остановиться на цистине, которого в кишечном сырье достаточно много (8,4 г/100 г белка). Благодаря диосульфидному мостику цистин способствует стабилизации структуры белковой молекулы. Кроме того, известно, что он представлен двумя молекулами цистеина, одна из которых участвует в синтезе инсулина и иммуноглобулинов за счет своих двойных связей, структурирующих полипептидные цепи. Следует отметить высокую антиокислительную активность цистеина, который является предшественником антиоксиданта организма – глутатиона.

Анализ российских и зарубежных технологий по переработке субпродуктов свидетельствует о необходимости поиска рациональных путей. В настоящее время разработаны технологии по эффективному использованию коллагенсодержащего сырья в производстве различных мясопродуктов, отличающихся умеренной ценой и высоким качеством [22 - 25].

Выводы

Таким образом, анализ аминокислотного состава кишечного сырья показал, что оно отличается высоким содержанием аспарагиновой кислоты (7,49 г/100 г белка), физиологическая функция которой проявляется в составе нуклеотидов и нуклеиновых кислот. В процессе об- мена веществ аспарагиновая кислота становится основой нуклеотида пиримидина. Исследованиями белков кишечного сырья галловейской породы скота был установлен его фракционный состав, который характеризуется низким содержанием водо- и солерастворимых белков, которые обеспечивают основные функционально-технологические свойства сырья, что свидетельствует о перспективности его более широкого использования непосредственно на пищевые цели за счет создания ассортимента продуктов, способствующих улучшению здоровья при систематическом употреблении в составе функциональных продуктов.