Обогащение мясных продуктов натуральными природными биопротекторами и антиоксидантами

В настоящее время с антироссийскими санкциями появляется необходимость ускоренного решения вопросов импортозамещения и достижения кардинального изменения в области питания.

На фоне данных изменений особенно актуальным становится вопрос повышения производства конкурентоспособных пищевых продуктов отечественной промышленности путем замещения импортируемых товаров товарами отечественного производства [1]. Исходя из этого, важным направлением в пищевой промышленности становится производство отечественных продуктов питания массового потребления с повышенным содержанием биологически активных веществ, предназначенных для различных групп населения [2, 3].

В настоящее время проблема снижения устойчивости организма человека к постоянному воздействию негативных факторов окружающей

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

среды занимает основное место в экологии человека и приобретает все большую актуальность. Согласно литературным данным более 100 заболеваний человека являются следствием «окислительного стресса», который возникает в результате нехватки антиоксидантов [4–6]. Один из путей решения данной проблемы – обогащение традиционных продуктов массового потребления природными антиоксидантами. К перспективным источникам антиоксидантов, относится, растительное сырье [7].

Окисление липидов является одним из основных процессов, ограничивающих сроки хранения многих пищевых продуктов. Липиды присутствуют почти во всех видах сырья, чаще всего в виде триглицеридов, накапливающихся в жировых клетках животных и растений, и фосфолипидов, которые входят в состав биологических мембран [8].

Экстракты отходов переработки винограда и производства вина приобретают все большую популярность в качестве антиокислителей в липидосодержащих системах и прежде всего в мясе. Биологически активные свойства винограда получили широкое общественное признание. Богатый химический состав винограда (белки, витамины, фруктовые кислоты, микро- и макроэлементы) дает огромный потенциал для использования вторичных продуктов винопроиз-водства и виноматериалов при разработке рецептур мясных продуктов с добавлением экстракта функционального назначения [9]. Кроме этого, было выявлено, основным источником антиоксидантов, определяющих биологическую ценность продукции, получаемой из винограда, являются виноградные семена и выжимки. На сегодняшний день винодельческая отрасль не занимается промышленной переработкой виноградной выжимки, подавляющее количество цехов утилизации простаивает [10, 11].

Целью настоящей работы является обоснование и разработка технологии производства мясных продуктов, с добавлением виноградной выжимки высокой пищевой ценности.

В работе решались следующие задачи:

• -    изучить химический состав, физикохимические и антиоксидантные свойства местного виноградного и вторичного сырья винодельческой промышленности;

• -    обоснование и разработка модифицированной технологической схемы производства мясных продуктов

Материалы и методы

В качестве объектов исследования были выбраны образцы винограда, произрастающие на территории республики Башкортостан, вторичное виноградное сырье с винодельческих предприятий:

• •    столовый виноград сортов: Агат Донской Амурский прорыв, Анюта, Башкирский, Гелиос;

• •    приобретенные в торговых и аптечных сетях для сравнения:

• •    экстракт винограда;

Химический состав и физико-химические характеристики образцов свежего винограда, вторичного виноградного сырья, проводили по стандартным методикам, приведенным в таблице 1.

Общее содержание флавоноидов измеряли фотоколориметрическим методом по интенсивности протекания реакции с растворами нитрита натрия и хлорида алюминия. Коэффициент пропускания определяли при длине волны 510 нм. Общее содержание флавоноидов определяли по калибровочной кривой и выражали в мг катехина на 100 грамм исходного сырья.

Антиоксидантную активность определяли по методу тролокс эквивалентный антиоксидантной активности. Метод основан на измерении обесцвечивания окраски долгоживущего катион радикала голубого цвета при воздействии антиоксиданта. Стабильный раствор ABTS∙+ получается при воздействии на водный раствор АВТS (2,2'-азино-бис (3-этилбензтиазолино-6- сульфоновая кислота) персульфата калия определенной концентрации. Коэффициент пропускания определяется при 734 нм. Результаты выражали относительно тралокса в моль/кг.

Таблица 1.

Методики определения физико-химических показателей

Table 1.

Methods for determining the physical and chemical parameters

Показатель | Indicator	Метод | Method	НД
Содержание растворимых сухих веществ Content of soluble solids	Рефрактометрический метод Refractometric method	ГОСТ Р 51433 GOST R 51433
Массовая доля титруемых кислот Mass fraction of titratable acids	Потенциометрическое титрование Potentiometric titration	ГОСТ Р 51434 GOST R 51434
Массовая доля редуцирующих сахаров Mass fraction of titratable acids	Фотоколориметрический метод Photocolorimetric method	ГОСТ 8756.13 GOST 8756.13
Массовая доля мякоти | Mass fraction of flesh		ГОСТ 8756.10–70 | GOST 8756.10
Массовая доля влаги | Mass fraction of moisture		ГОСТ 28561–90 | GOST 28561–90
Содержание пектина | Pectin content	Фотоколориметрический метод Photocolorimetric method

Антиокислительную активность образцов определяли в системе линолевой кислоты. Методика основана на способности антиоксидантов изучаемого сырья ингибировать процессы окисления линолевой кислоты при условиях, приближенных к состоянию живой клетке. Процесс проводится в модельной системе при температуре 40 °С при рН 7,0 в течение 120 ч, после чего проводится измерение степени окисления по образованию гидроперекисей, реагирующих с растворами NН 4 SСN и FеСl 2 в НС1. Антиоксидантная активность выражается в процентах ингибирования окисления линолевой кислоты. Опыты проводили в трехкратной повторяемости.

Определение органолептических показателей экстрактов проводили по ГОСТ 18078–72 «Экстракты плодовые и ягодные. Технические условия» и ГОСТ 8756.1–79 «Продукты пищевые консервированные». Для определения органолептического качества разработанных мясных продуктов работала комиссия дегустаторов, созданная на базе кафедры «Технология мясных, молочных продуктов и химии» Башкирского государственного аграрного университета в количестве 10 человек. У исследуемых образцов колбас были определены консистенция, цвет, вкус, аромат и внешний вид согласно ГОСТ 9959–2015. Каждому показателю качества колбас присваивалась оценка по пятибалльной шкале. Максимальная оценка образца продукта по всем органолептическим показателям равнялась 25 баллам.

Результаты и обсуждение

На фоне вышесказанного в качестве биопротектора растительного происхождения перспективным сырьем может служить первичное и вторичное виноградное сырье. Выбор данных продуктов обусловлен не только их богатым химическим составом и полезными свойствами, но и широкой распространенностью их в России, в том числе в Республике Башкортостан. Практически во всех районах республики кроме северо-запада выращивается виноград порядка 330 сортов, специально выведенных для данного региона.

Для проведения исследований в качестве растения-антиоксиданта выбран сушеный виноград сорта «Башкирский». Башкирский – универсальный ранний сорт винограда с продолжительность вегетационного периода 160 дней. Кисти средние, рыхлые, массой 120 г. Виноград округлой формы, темно-синего цвета, внутри сочная мякоть, бесцветный сок. Это один из самых популярных видов в Башкирии.

Кожура ягод винограда содержит очень мощные антиоксиданты флавоноидов. Флавоноиды сочетают в себе не только антиоксидантные и солнцезащитные свойства, но и обладают другими полезными свойствами: известна высокая капиллярозащитная (Р-витаминная активность) флавоноидов винограда. Изучение лечебных свойств (таблица 2) кожуры ягод показало, что кожура является богатым источником белка, жира и флавоноидов. Активность кислотности (рН) виноградных выжимок составила 3,8.

Таблица 2.

Химический состав ягодной кожуры винограда

Table 2.

Chemical composition of grape skins

Показатель Indicator	Содержание | Contents
	%	% на сухой остаток % on dry residue
Белок | Protein	5,8	12,7
Жир | Fat	4,1	9,0
Клетчатка | Fiber	13,3	29,0
Зола | Ash	4,1	9,0
Вода | Water	54,2	-
Массовая доля сахарозы | Mass fraction of sucrose	9,2	20,1
Массовая концентрация титруемых кислот (в пересчете на уксусную кислоту) | Mass concentration of titratable acids (in terms of acetic acid)	0,75	1,6
Содержание флавоноидов Flavonoid content	2,4
* общее содержание пектиновых веществ в виноградных выжимках не определяли

Наличие в экстракте биологически активных веществ с антиоксидантными и антиокисли-тельными свойствами является перспективным фактором для введения экстракта в состав пищевых продуктов, в том числе мясных, для обогащения их антиоксидантами.

В таблице 3 представлены качественные показатели сухого экстракта из выжимок винограда.

Таблица 3.

Качественные показатели экстракта из выжимок винограда

Table 3.

Qualitative indices of grape squeeze extract

Показатель | Indicator	Значение | Value
Внешний вид | Appearance	сыпучая масса | bulk mass
Вкус и запах Taste and smell	кисло-сладкий с ароматом винограда sweet and sour with grape flavor
Цвет | Color	темно- синий | dark blue

Нами был рассмотрен вариант введения сухого экстракта из выжимок винограда в мясной фарш (из говядины и свинины). Сухой экстракт перед внесением в модельный фарш предварительно гидратировали в воде и затем вводили в состав фарша.

Было изучено влияние концентрации экстракта на суммарное содержание антиоксидантов (ССА) в составе фарша (рисунок 1).

Концентрация внесения, %1 Application concentration, %

Рисунок 1. Влияние концентрации дозы экстракта из выжимок винограда на суммарное содержание антиоксидантов в мясном фарше

Figure 1. Influence of the dose concentration of the extract from grape pomace on the total content of antioxidants in minced meat

Данные рисунка 1 показали, что с увеличением дозы вводимого экстракта с 1 до 4 % суммарное содержание антиоксидантов в мясном фарше повышается с 1,5 до 15,9 мг/100 г.

В связи с тем, что экстракт из выжимок винограда имеет насыщенный темно синий цвет из-за высокого содержания антоцианов, были проанализированы цветовые характеристики образцов фарша, которые могут повлиять на органолептические характеристики готового мясопродукта (таблица 4).

Таблица 4.

Исследование окраски фарша с введением разного количества экстракта из выжимок винограда

Table 4. Investigation of minced meat coloring with the introduction of different amounts of extract from grape pomace

Образец | Sample	Доза экстракта из выжимок винограда, % Dose of grape pomace extract, %	Цвет | Color
Контроль | Control	0	светлорозовый light pink
Опыт | Experiment	1	красный | red
	2	темно-красный dark red
	3	Коричневый brown
	4	серокоричневый taupe

Введение экстракта из выжимок винограда свыше 3% придает мясному фаршу серокоричневую окраску, которая может негативно сказаться на внешнем виде готового продукта, колбасных изделий. В связи с этим доза введения экстракта сухого из выжимок винограда была взята в концентрации 3% от массы сырья.

Важным показателем в наших научных изысканиях являлась сохранность антиоксидантов в процессе приготовления экстракта и введения в мясной фарш. В связи с этим далее была изучена степень сохранности. В таблице 5 представлены расчетное и фактическое суммарное содержание антиоксидантов в разных объектах.

Таблица 5.

Суммарное содержание антиоксидантов в исследуемых объектах

Table 5. The total content of antioxidants in the studied objects

Объект | Object	Значение суммарного содержания антиоксидантов, % The value of the total content of antioxidants, %
	расчетное estimated	Фактическое actual
Экстракт сухой из выжимок винограда Dry extract from grape pomace		38,37
Мясной фарш (из говядины и свинины) Minced meat (from beef and pork)	0,43	0,40
Мясной фарш после тепловой обработки Minced meat after heat treatment	0,43	0,37

Из таблицы видно, что в процессе приготовления фарша сохранность антиоксидантов составляет 93–95%.

Представленные факты позволяют сделать выводы, что использование 3% экстракта из выжимок винограда позволяет обогатить мясопродукт достаточным количеством антиоксидантов натурального растительного происхождения.

В рамках современной теории позитивного питания целесообразнее экстракт из выжимок винограда добавлять взамен жирного мясного сырья, что позволит обогатить колбасные изделия не только минеральными веществами, органическими и полиненасыщенными жирными кислотами, витаминами, аминокислотами, пектиновыми веществами, а также позволит получить биологически ценные мясные продукты на основе вторичного виноградного сырья.

Требование высокого качества получаемой готовой продукции является одним из основных требований. Под качеством мясных продуктов подразумевается многообразный перечень характеристик, который включает в себя большой набор органолептических показателей.

Органолептические показатели качества продукта – это обобщённый результат оценки его качества, выполненный с помощью органов чувств человека. При оценке продукта определяли такие показатели, как: внешний вид, консистенция, цвет, запах, вкус. Оценка колбас основана на определении органолептических показателей согласно пятибалльной шкале. Данная шкала

Гизатов А.Я. и др. Вестник ВГУИТ, 2023, Т. 85, №. 2, С. 103-109 охватывает пять основных уровней качества для оценки каждого из свойств качества: балл «5» всегда обозначает отличное, очень хорошее качество, балл «4» – хорошее качество, балл «3» – качество удовлетворительное, балл «2» – качество едва удовлетворительное, балл «1» – качество неудовлетворительное. Каждому баллу шкалы соответствует обусловленное описание качества. Полученный анализ органолептических характеристик выработанных колбасных изделий представлен на рисунке 2 в виде диаграмм.

Анализируя дегустационную оценку образцов выработанных колбас, по сравнению с контролем наиболее оптимальный цвет, вкус, аромат и консистенцию имеет полукопченая колбаса.

Рисунок 2.  Дегустационная оценка образцов исследуемых колбас

Figure 2. Tasting evaluation of samples of the investigated sausages

В выработанной вареной колбасе выявлены значительные изменения в цвете и в консистенции в виде темных нежелательных включений, что отрицательно скажется на потребительском спросе данного мясного продукта. Таким образом, можно сделать вывод, что с оптимальным вариантом использования экстракта выжимок винограда является производство полукопченых колбас.

Заключение

На основании анализа экспериментальных данных установлено, что в основном биологически активные вещества сосредоточены в кожице и косточках винограда в связи, с чем выжимки и семена винограда, являются перспективным сырьем для получения биологически активных экстрактов, что предопределяет целесообразность разработки технологии их производства. Также установлено возможность использования экстракта сухих выжимок винограда в качестве натуральных природных биопротекторов при производстве мясных продуктов. Кроме этого, использование вторичного сырья позволит минимизировать отходы производства, что приведет к повышению выхода полезной продукции с единицы сырья.