Применение Rosa canina L. для частичной замены нитрита натрия в колбасах

Ввиду высокого потребительского спроса и относительно длительного срока хранения, из ассортимента мясных изделии особо выделяются колбасные изделия. Однако в составе колбасных изделий для снижения скорости процессов оксидации липидов и миоглобина и как следствие обесцвечивания и снижения вкусовых качеств, ввиду распада структуры жиров, пигментов и белков в процессе хранения применяют синтетические добавки. Наиболее широко применяемыми синтетическими добавками являются нитрит натрия, аскорбат натрия, нитрит калия, применяемые в производстве мясных деликатесных изделий, колбасных и ветчинных изделий. Нитриты играют ключевую роль в пищевой безопасности названных изделий: как показали ряд исследований добавление синтетических нитритных добавок повышает устойчивость продуктов при хранении и ингибирует рост и развитие бактерий, вызывающих ботулизм (Clostridium botulinum). Нитритные добавки также придают готовым мясным изделиям характерный вкус, аромат и цвет. Несмотря на явные положительные стороны применения синтетических нитритных добавок, есть данные о негативном влиянии на человеческий организм и даже токсичности применения нитрита натрия. В частности в человеческом организме нитриты могут вызвать критическое состояние, называемое метгемоглобинемия, когда гемоглобин в составе крови образует метгемоглобин, неспособный транспортировать кислород.

Еще один опасный фактор при применении нитрита натрия – образование нитрозами-нов в процессе производства мясных изделий и в желудочно-кишечном тракте. Нитрозами-ны могут спровоцировать онкологические заболевания в организме и требуют лимитированного потребления.

Ввиду вышесказанного проведено исследование возможности сокращения нитрита натрия в продуктах путем применения бактериальных штаммов, высокого давления, экстрактов растений с высокой антиоксидантной активностью. После изучения научных публикаций и результатов схожих исследований среди перечисленного как наиболее приемлемый с точки зрения энергозатратности и простоты применения подобран метод применения экстрактов лекарственных растений [1].

Имеются сведения о положительных результатах экспериментальных исследований применения экстракта облепихи [1], трав и специй [2-3], экстракта шиповника [4] в мясных продуктах в качестве функционального и антиокислительного ингредиента. Антиокис-лительный эффект натуральных растительных ингредиентов связан со способностью составных компонентов хелатировать металл и передавать ион водорода [5].

Шиповник (Rosa canina L.) соответствует вышеперечисленным требованиям натуральных антиокислительных ингредиентов и богат поли- фенольными соединениями и аскорбиновой кислотой. Кроме перечисленного Rosa canina L. отличается высоким содержанием аскорбиновой кислоты, что имеет перспективу замены синтетических антиоксидантов, таких как аскорбат натрия в составе мясных продуктов .

Целью приведенной работы является оценка возможности применения экстракта шиповника ( Rosa canina L.) как натуральный ингредиент для частичной замены нитрита натрия в составе вареных колбас.

Материалы и методы исследований

Приготовление экстракта. Высушенные плоды шиповника были приобретены у ТОО «Pepper&Salt» (Республика Казахстан, г. Алматы) . Ягоды промыли, просушили, измельчили на блендере и обработали ультразвуковым гомогенизатором (Ultrasonic Homog-enisers HD 4100, Германия) с дистиллированной водой (гидромодуль 1:4). Затем центрифугировали (1000 об/мин, 10 мин). Надосадочная жидкость сливалась в мерную колбу, осадок снова заливали водой в соотношении 1:2, обрабатывали ультразвуковым гомогенизатором и центрифугировали. Надосадочную жидкость доливали к предыдущему экстракту до достижения 180 г веса.

В полученном экстракте определяли общее количество фенолов и антиоксидантную активность. Далее экстракт хранился при 2°С

Приготовление колбасы . Говядину и конину в виде четвертин приобретали у организации ИП «Айгерим». Оценку мясного сырья на соответствие регламентируемым показателям проводили согласно требованиям ГОСТ 34120–2017, ТР ТС 021/2011.

Мясо после жиловки и обвалки разрезали на куски размером 3-5 см, перемешивали с солью и пропускали через куттер с добавлением воды в контрольной партии, воды и экстракта шиповника в опытной партии.

Затем добавляли специи и добавки, топленный жир и смесь обрабатывалась еще 4-5 минут. Наполняли оболочки для колбас с диаметром 65 мм (Амифлекс М, Россия) на вакуумном шприце и клипсаторе. Сформированные колбасные батоны развешивали на рамы и отправляли в камеру осадки на 6 часов (температура 8°С, влажность 75%). Затем проводили обжарку (100°С), варку (80°С) и охлаждение изделий. Далее готовые изделия хранились в холодильных камерах (2°С) до проведения отбора образцов для анализов.

Контрольная рецептура была выработана согласно ГОСТ 31780-2012. Опытные партии были выработаны с заменой в рецептуре 1,8 кг воды 3%, 8% и 15%-м экстрактом шиповника (Табл. 1 – Состав контрольной и опытных партии вареных колбас).

до проведения анализов.

Таблица 1 - Состав контрольной и опытных партии вареных колбас

Наименование ингредиента	Масса ингредиента по рецептуре, кг
	Негативный контрольный образец	Позитивный контрольный образец	Концентрация экстракта шиповника, %
			3	8	13	*13-НН 50%
Конина жилованная односортная	90	90	80	80	80	80
Говядина 1-го сорта	-	-	10	10	10	10
Жир топленный пищевой	7	7	7	7	7	7
Экстракт шиповника	-	-	1,8	1,8	1,8	1,75
Пшеничная мука (или крахмал)	3	3	3	3	3	3
Поваренная соль	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Нитрит натрия	-	0,1	-	-	-	0,05
Сахар-песок	0,09	0,09	0,09	0,09	0,09	0,09
Черный молотый перец	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07
Мускатный орех	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04
Вода	25	25	23,2	23,2	23,2	23,25

• * 13-НН 50% - образец с концентрацией экстракта шиповника - 13% и нитритом натрия - 50%

Содержание сухих веществ и сахаров определяли на рефрактометре СНЕЛ-104 (Россия, НПФ Полисервис). Для измерения подготавливали смесь образца колбасы и дистиллированной воды (гидромодуль 1:1). Перемешивали на магнитной мешалке IKA RT 10 (Германия) 30 мин.

Содержание полифенолов определяли модифицированным методом Фолина-Чикол-тау описанным с применением реагента Фо-лин-Чиколтау и натрия карбоната. Измерение проводили при 740 нм на спектофотометре. Калибровочная кривая была получена с помощью галловой кислоты.

Антиоксидантная активность была определена 1,1-дифенил-2-пикррил гидразил анализом радикалов (DPPH) с применением смесью 0,0033 мл образца в 2,0 мл с раствором DPPH в метаноле. Измерение проводили при 740 нм на спектофотометре с использованием метанола как сравнительный образец. Результат анализа выражался в виде процента антикосидантной активности (очи- щения от свободных радикалов) после 4 минут начала реакции.

Обзор литературы

Шиповник известен своими лечебными и и оздоравливающими свойствами издавна, что обусловлено его составом [6, 5, 8, 9, 11, 12]. В фармакалогии препараты из шиповника стимулируют иммунную систему, имеют антиканцерогенное, антивоспалительное действие. В современной мясной промышленности отмечается тенденция применения растений, известных своими лечебными свойствами для замедления ок-сидационных процессов протеинов и липидов [2, 13-16], для частичной замены синтетических консервантов и их влияние на сроки хранения готовых продуктов [17-21].

Результаты и их обсуждение

Анализ экстрактов шиповника. Проведен анализ содержания сухих веществ, сахаров, полифенолов и антиоксидантной активности экстрактов шиповника с различной концентрацией для определения эффективности экстрагирования с применением ультразвукового диспергатора (табл. 2 – Показатели качества экстрактов шиповника с концентрацией 3, 8, 13%).

Таблица 2 - Показатели качества экстрактов шиповника с концентрацией 3, 8, 13%

Показатель	Концентрация экстракта шиповника, %
	3	8	13
Сухие вещества, %	39,01	42,0	42,98
Сахара, %	2,5	2,9	3,1
Полифенолы, ЭГК/100 мл*	107	554	687
Антиоксидантная активность, %	29,96	53,2	64,01

• * ЭГК/100 мл – эквивалент галловой кислоты на 100 мл экстракта

Результаты анализа экстрактов показывают, что с повышением концентрации экстракта наблюдалось повышение всех измеряемых показателей . Соответственно максимальные значения сухих веществ, сахаров, полифенолов и антиоксидантной активности получены для экстракта с 13% концентрацией Rosa canina L. Указанные данные согласовываются с данными Арментерос (Armenteros) и др. [4] о высоком содержании в Rosa canina L. полифенолов и аскорбиновой кислоты и следовательно антиоксидантных свойств. Похожие данные о высокой антиоксидантной активности экстрактов Rosa canina L. были получены Ганьян (Ganhão) [13].

Измерение антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (до 30 дней). Были определены показатели качества образцов вареных колбас из различных партии (табл. 3 – Изменение антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (0, 15 и 30 дней), рис. 1 - Контурная диаграмма изменения антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (0-30 дней), рис. 2 - Поверхностная 3D диаграмма изменения антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (0-30 дней). Показатели антиоксидантной активности определяли по методу DPPH анализа (анализ на улавливание свободных радикалов).

Антиоксидантная активность,

Рисунок 1 - Контурная диаграмма изменения антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (0-30 дней)

Рисунок 2 - Поверхностная 3D диаграмма изменения антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (0-30 дней)

Таблица 3 - Изменение антиоксидантной активности вареных колбас в процессе хранения (0, 15 и 30 дней)

Срок хранения, дней	Негативный контрольный образец	Позитивный контрольный образец	Концентрация экстракта шиповника, %
			3	8	13	*13-НН 50%
0	48,5	55,72	41,6	51	53,95	54,08
15	39,55	57,82	41,37	47,4	54,13	55,78
30	35,03	58,65	40,96	48,82	57,13	58,63

• * 13-НН 50% - образец с концентрацией экстракта шиповника - 13% и нитритом натрия - 50%

Согласно результатам исследований с повышением концентрации экстракта шиповника в составе колбас повышалась и антиоксидантная активность. Наибольшие значения антиоксидантной активности в течение всего срока хранения соответствовали позитивному контролю с нитритом натрия и опытному образцу с 13% экстрактом шиповника и 50% заменой нитрита натрия. Минимальные показатели соответственно были получены для негативного контроля без нитрита натрия, экстракта шиповника и образца с 3% содержанием экстракта шиповника. Полученные данные сочетаются с результатами экспериментов Га-ньян (Ganhão) и др. [13] о повышении антиок- сидантной активности в свиных котлетах с включением как самих ягод Rosa canina L., так и их экстрактов.

Заключение, выводы

Изучение показателей экстрактов шиповника ( Rosa canina L.) (3, 8, 13% концентрации) показало тенденцию к росту антиоксидантной активности, содержания полифенолов, содержания сухих веществ с увеличением концентрации экстракта. Результаты исследований показали положительное влияние экстрактов шиповника по сравнению с негативным контролем. Максимальные показатели антиоксидантной активности в период хранения соответствовали позитивному контролю с включением нитритом натрия и опытному образцу с 13%-м экстрактом Rosa canina L. и 50% заменой нитрита натрия.

Представленные исследования выполнены в рамках проекта «Разработка технологии экспортоориентированных новых видов мясных изделий и консервов из мяса конины, говядины, баранины, козлятины и мяса птицы с применением растительного сырья и новых пищевых ингредиентов», программно-целевого финансирования на 2021-2023 годы «Разработка наукоемких технологий глубокой переработки сельскохозяйственного сырья в целях расширения ассортимента и выхода готовой продукции с единицы сырья, а также снижения доли отходов в производстве продукции» BR10764970, финансируемой Министерством сельского хозяйства Республики Казахстан.