с 01.01.2009 по 01.01.2024
Барнаул, Алтайский край, Россия
Алтайский край, Россия
УДК 637 Молоко, мясо и другие продукты животноводства
Цель исследования – определение аминокислотного состава экстрактов из мяса гидролизованного пахтой, сыворотками подсырной и творожной. Задачи: изучение качественного аминокислотного состава; определение количественного аминокислотного состава. Объект исследования – мясо марала и второстепенная продукция молочного производства (пахта, сыворотки подсырная и творожная). Экстракты были приготовлены в лаборатории переработки и сертификации пантовой продукции отдела «Всероссийский научно-исследовательский институт пантового оленеводства» ФГБНУ ФАНЦА (Алтайский край, г. Барнаул) в 2023 г. Экстракты были получены в поле ультразвука при 37 кГц, соотношении сырья 1 : 10 в комплексе с протеолитическими ферментами. В ходе опыта были получены шесть вариантов образцов в трех пов¬торениях. Определение качественного и количественного аминокислотного состава проведено с помощью высокожидкостного хроматографа Shimadzu Prominence LC-20 с диодно-матричным детектированием, стандартных образцов аминокислот фирмы Sigma (Германия). По результатам исследования образцы, полученные при сочетании мяса марала и вторичных продуктов молочного производства, обогащены 19 аминокислотами. При анализе вторичных продуктов молочного производства установлено, что в подсырной сыворотке выявлено 13 аминокислот, творожной сыворотке – 16 и пахте – 17 аминокислот. Максимальная общая сумма обнаруженных аминокислот в образцах из мяса, экстрагированного в пахте, составила 5,39 г, в т. ч. 2,55 г приходится на заменимые, а 2,84 г – на незаменимые аминокислоты. Применение сывороток в качестве экстрагентов имело отличие по набору аминокислот, но не превышало количественного аминокислотного значения образца из пахты и мяса марала.
мясо, творожная, подсырная сыворотки, пахта, экстракция, аминокислота, количественный состав, качественный состав
Введение. В последние годы, следуя мировой тенденции, в России наблюдается повышенный интерес к функциональным продуктам. Связано это с тем, что люди стали больше заботиться о своем здоровье и осознавать важность правильного питания. Начинает постепенно формироваться рынок функциональных продуктов, которые обогащены биологически активными веществами [1, 2].
Сырье пантового оленеводства по своим свойствам может конкурировать и занять лидирующее место в функциональных продуктах, это связано с его уникальностью. Биологически активные вещества, содержащиеся во вторичных продуктах молочного производства, обладают также уникальными свойствами, которые делают их ценными компонентами функциональных продуктов [3, 4].
При сочетании вторичных продуктов молочного производства и сырья маралов пищевые продукты обогащаются различными биологически активными веществами, такими как аминокислоты, витамины, минералы и другие соединения, которые обладают питательными и физиологическими свойствами. Функциональные продукты имеют не только хорошие вкусовые показатели, но и энергетическую ценность, а входящие пищевые компоненты легко усваиваются организмом.
При этом в литературных источниках отсутствует информация об исследованиях аминокислотного состава экстрактов, полученных путем экстрагирования мяса марала с вторичными продуктами молочного производства.
Цель исследований – изучить аминокислотный состав экстрактов из мяса и вторичной продукции молочного производства.
Задачи: изучить качественный аминокислотный состав экстрактов из мяса и вторичной продукции молочного производства; определить количественный аминокислотный состав экстрактов из мяса и вторичной продукции молочного производства.
Объекты и методы. В качестве объектов исследования были взяты экстракты из мяса маралов с вторичными продуктами молочного производства.
В рамках госзадания (ГЗ 0534-2021-0009) в 2023 г. проведена научно-исследовательская работа и получены следующие образцы:
- образец № 1 – подсырная сыворотка (ГОСТ 34352-2017 «Сыворотка молочная – сырье. Технические условия»);
- образец № 2 – экстракт, полученный в ультразвуковой установке (37 кГц) из мяса марала, экстрагированного в сыворотке подсырной при соотношении сырья 1 : 10 с протеолитическими ферментами при температуре 37 °С;
- образец № 3 – пахта (ГОСТ 34354-201 «Пахта и напитки на ее основе. Технические условия»);
- образец № 4 – экстракт, полученный в ультразвуковой установке (37 кГц) из мяса марала, экстрагированного в пахте при соотношении сырья 1 : 10 с протеолитическими ферментами при температуре 37 °С;
- образец № 5 – сыворотка творожная (ГОСТ 34352-2017 «Сыворотка молочная – сырье. Технические условия»);
- образец № 6 – экстракт, полученный в ультразвуковой установке (37 кГц) из мяса марала, экстрагированного в сыворотке творожной при соотношении сырья 1 : 10 с протеолитическими ферментами при температуре 37 °С.
Аминокислотный анализ проводили с применением жидкостной хроматографии на Shimadzu Prominence LC-20, (Япония), длина волны – 254 нм), хроматографическая колонка 250×4.6 мм MZ-Analysentechnik GmbH С18, 5 мкм (США). Режим градиента: расход элюента 1,1 мл/мин; температура термостата колонки – 40–60 °С; 6 молярный раствор ацетата натрия с рН 5,5, 1 %; раствор изопропилового спирта в ацетонитриле и 6 молярного раствора ацетата натрия с рН 4,05.
Аминокислотные стандартные образцы фирмы Sigma (Германия): аспарагин, глутамин, оксипролин, серин, глицин, гистидин, аргинин, треонин, аланин, пролин, тирозин, валин, лизин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, метионин, цистин и цистеин, а также дистиллированную воду, ацетонитрил о.с.ч. («Криохром», Россия), о.с.ч. изопропиловый спирт («Вектон», Россия), о.с.ч. ацетат натрия, фенилизотиоцианат (ФИТЦ) («Реаторг», Россия), о.с.ч. соляную кислоту и гидроксид натрия [5, 6].
Аминокислотный состав анализировали по методике М-02-902-142-07 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методика выполнения измерений массовой доли аминокислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии» (ООО «АНАЛИТ») (СПб., 2007).
Статистическую обработку данных провели с использованием программного обеспечения MS Excel.
Результаты и их обсуждение. В результате проведенных исследований определен качественный аминокислотный состав экстрактов из мяса марала, полученных при использовании в качестве экстрагента вторичной продукции молочного производства с добавлением протеолитических ферментов (рис.).
В образцах № 1, 3 и 5 из вторичных продуктов молочного производства (пахта, подсырная и творожная сыворотки) выявлено 13, 17 и 16 аминокислот соответственно. В экстрактах из сочетания мяса и вторичных продуктов молочного производства идентифицировано 19 заменимых и незаменимых аминокислот. Незаменимые аминокислоты: метионин, фенилаланин, лизин, треонин, триптофан, валин, лейцин, изолейцин, аргинин, гистидин. Заменимые аминокислоты: аспарагиновая и глутаминовая кислоты, аланин, гидроксипролин, пролин, глицин, серин, цистин, тирозин.
Обобщенные результаты качественного и количественного аминокислотного состава экстрактов, полученных из мяса марала с применением вторичной продукции молочного производства, представлены в таблице.
Электрофореграмма аминокислотного состава экстракта из мяса и пахты
Аминокислотный состав образцов из мяса маралов, г/100 г
|
Показатель |
Номер образца |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Аспарагиновая кислота |
0,05 |
0,26 |
0,24 |
0,35 |
0,04 |
0,20 |
|
Аланин |
– |
0,22 |
0,10 |
0,25 |
0,04 |
0,10 |
|
Глутаминовая кислота |
0,10 |
0,52 |
0,67 |
0,84 |
0,12 |
0,35 |
|
Гидроксипролин |
– |
0,04 |
– |
0,05 |
– |
0,003 |
|
Пролин |
0,05 |
0,17 |
0,24 |
0,30 |
0,04 |
0,10 |
|
Глицин |
– |
0,17 |
0,05 |
0,25 |
– |
0,10 |
|
Серин |
0,05 |
0,13 |
0,14 |
0,25 |
0,04 |
0,10 |
|
Цистин |
0,02 |
0,02 |
0,12 |
0,11 |
0,03 |
0,02 |
|
Тирозин |
0,05 |
0,09 |
0,14 |
0,15 |
0,04 |
0,10 |
|
Метионин |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,14 |
0,04 |
0,02 |
|
Фенилаланин |
– |
0,09 |
0,24 |
0,25 |
0,04 |
0,10 |
|
Лизин |
0,05 |
0,26 |
0,29 |
0,44 |
0,04 |
0,15 |
|
Треонин |
0,02 |
0,39 |
– |
0,44 |
– |
0,40 |
|
Триптофан |
0,10 |
0,10 |
0,02 |
0,03 |
0,10 |
0,09 |
|
Валин |
– |
0,13 |
0,19 |
0,25 |
0,04 |
0,10 |
|
Лейцин |
0,10 |
0,31 |
0,58 |
0,64 |
0,08 |
0,30 |
|
Изолейцин |
0,05 |
0,13 |
0,24 |
0,30 |
0,04 |
0,10 |
|
Аргинин |
0,05 |
0,13 |
0,10 |
0,20 |
0,04 |
0,10 |
|
Гистидин |
– |
0,13 |
0,10 |
0,15 |
0,04 |
0,10 |
Окончание табл.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Сумма заменимых аминокислот |
0,32 |
1,62 |
1,7 |
2,55 |
0,35 |
1,05 |
|
Сумма незаменимых аминокислот |
0,61 |
1,69 |
1,84 |
2,84 |
0,46 |
1,46 |
|
Общая сумма аминокислот |
0,93 |
3,31 |
3,54 |
5,39 |
0,81 |
2,51 |
Как видно из таблицы, при использовании в качестве экстрагента для мяса маралов пахты общая сумма аминокислот в полученном продукте составила 5,39 г, из них 2,55 г заменимых аминокислот и 2,84 г незаменимых аминокислот. В образце № 3 из пахты общая сумма аминокислот была в 1,5 раза ниже в сравнении с экстрактом из мяса марала и пахты. Наиболее значительная разница отмечена по содержанию отдельных аминокислот, в частности уровень глицина был в 5 раз, а аланина и аргинина – в 2,5 и 2 раза соответственно выше в образце № 4 (мясо и пахта) по сравнению с образцом № 3.
При использовании в качестве экстрагента для мяса сыворотки творожной общая сумма аминокислот в полученном экстракте составила 2,51 г, из них 1,05 г заменимых аминокислот и 1,46 г незаменимых аминокислот. В образце из творожной сыворотки (образец № 5) общее содержание аминокислот было в 3 раза ниже в сравнении с экстрактом в сочетании с мясом марала (образец № 6). Наиболее значительная разница отмечена в содержании аспарагиновой кислоты, уровень которой в образце № 6 в 5 раз был выше по сравнению с образцом из творожной сыворотки (образец № 5). Количество глутаминовой кислоты, лизина и лейцина в образце из мяса в творожной сыворотке (образец № 6) было в 3–3,5 раза выше в сравнении с образцом № 5. Также различия были выявлены по аланину, пролину, серину, тирозину, фенилаланину, валину, изолейцину, аргинину и гистидину, уровень которых в образце из мяса с творожной сывороткой (образец № 6) был выше в 2,5 раза по сравнению с образцом из творожной сыворотки (образец № 5).
При использовании в качестве экстрагента для мяса сыворотки подсырной общая сумма аминокислот в полученном экстракте составила 3,31 г, из них 1,62 г заменимых аминокислот и 1,69 г незаменимых аминокислот. В образце № 1 сыворотки подсырной общее содержание аминокислот было в 3,5 раза ниже в сравнении с образцом № 2 из мяса марала, экстрагированного сывороткой подсырной. Наиболее значительная разница отмечена в треонине, количество которого в экстракте образца № 2 был в 16 раз выше по сравнению с образцом № 1. Количество аспарагина, аланина и лизина в 5,2 раз был выше; апролина, серина, валина, изолейцина и аргинина – в 2,6–3,0 раза выше в образце № 1 и по сравнению с образцом № 2. Анализ аминокислотного состава образцов показал, что лучшим экстрагентом в поле ультразвука совместно с протеолитическими ферментами являлась сыворотка творожная и подсырная. Извлечение аминокислот из мяса маралов было выше, чем при использовании пахты. Но ввиду того, что пахта содержит достаточно широкий набор аминокислот, а в комплексе с мясом маралов преумножает его, то в количественном отношении является более полноценным экстрактом.
Заключение. Таким образом, все образцы из мяса марала, экстрагированные вторичной продукцией молочного производства, содержат аминокислоты. По результатам анализа данных установлено, что наиболее полноценными по аминокислотному составу являются образцы экстрактов, полученные при экстракции мяса пахтой при общей сумме аминокислот 5,39 г, из которых 2,55 г приходится на заменимые и 2,84 г на незаменимые аминокислоты.
1. Малахова Т.Н. Функциональные продукты питания и их значение в питании // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения. 2016. № 15. С. 51–59.
2. Российский рынок функциональных продуктов питания для здорового образа жизни / Л.К. Асякина [и др.] // Социально-экономи¬ческий и гуманитарный журнал КрасГАУ. 2022. № 3 (25).
3. Беспалова Е., Миклух И. Аминокислотный состав молочных продуктов функционального назначения // Наука и инновации. 2020. № 11. С. 78–83.
4. Применение методов биотехнологии в мясной промышленности / Н.М. Ильина [и др.] // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. «Пищевые и биотехнологии». 2017. № 5 (3). С. 21–28.
5. Руденко А.О., Карцова Л.А. Снарский С.И. Определение важнейших аминокислот в сложных объектах биологического происхождения методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с получением фенилтиогидантоинов аминокислот // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10, вып. 2. С. 223–230.
6. Introduction to HPLC, Shimadzu, Japane. 2008. 1250 р.
