ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫЖИМКИ VACCINIUM VITIS-IDAEAЕ L. В ТЕХНОЛОГИИ КОТЛЕТ ДЛЯ ГАМБУРГЕРОВ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫЖИМКИ VACCINIUM VITIS-IDAEAЕ L. В ТЕХНОЛОГИИ КОТЛЕТ ДЛЯ ГАМБУРГЕРОВ

Научная статья

Битуева Э.Б.^1, *, Анцупова Т.П.², Павлова Е.П.³

^{1, 2, 3} Восточно-Сибирский государственный университет технологии и управления, Улан-Удэ, Россия

* Корреспондирующий автор (bitueva_elv[at]mail.ru)

Аннотация

В статье рассмотрены возможности использования восстановленного жомом брусники (Vaccinium vitis-idaeaе L.) в мясных системах для повышения пищевой и биологической ценности котлет для гамбургеров. Изучен химический состав выжимки. Исследовали разные композиции котлет для гамбургера с заменой мясного сырья (10, 15, 20 и 25 %). При исследовании органолептических свойств установлено, что в сырых композициях регламентирующим являлся показатель консистенции, в готовых образцах - вкусовые характеристики. В результате выполнения работы оптимальным был выбран вариант замены мясного смешанного фарша на 15 % выжимкой Vaccinium vitis-idaeaе. В готовой котлете определены содержания пектиновых веществ (2,06±0,01%), флавоноидов (264,38±10,65 мг/100 г), антоцианов (582,79±11,51мг/100г), аскорбиновой кислоты (2,14±0,09), бензойной кислоты (0,15±0,01).

Ключевые слова: выжимка, котлета, Vaccinium vitis-idaeaе, гамбургер, биологически активные вещества.

THE USE OF THE VACCINIUM VITIS-IDAEAE L. POMACE IN HAMBURGER PATTY PRODUCTION

Research article

Bitueva E.B.^1, *, Antsupova T.P.², Pavlova E.P.³

East Siberia State University of Technology and Management; Ulan-Ude, Russia

* Corresponding author (bitueva_elv[at]mail.ru)

Abstract

The article discusses the possibilities of using reconstituted cranberry pulp (Vaccinium vitis-idaeae L.) in meat systems to increase the nutritional and biological value of hamburger patties. The authors study the chemical composition of the pomace as well as different compositions of hamburger patties with the replacement of meat raw materials (10, 15, 20 and 25%). In the course of examining the organoleptic properties, it was found that in raw compositions the regulating factor was the consistency index, while in the finished samples, it was taste characteristics. As a result of the study, the optimal option was to replace mixed minced meat by 15% with the Vaccinium vitis-idaeae pomace. The finished patty contains pectin substances (2.06±0.01%), flavonoids (264.38 ±10.65 mg/100 g), anthocyanins (582.79±11.51mg/100 g), ascorbic acid (2.14± 0.09), benzoic acid (0.15± 0.01).

Keywords: pomace, patty, Vaccinium vitis-idaeae, hamburger, biologically active substances.

Введение

Мясные полуфабрикаты (котлеты, гамбургеры) широко известны во всем мире благодаря простоте приготовления и потребления с точки зрения затрачиваемого времени, а также их пищевой ценности. Однако, несмотря на это, мясные продукты имеют высокое содержание воды и низкий уровень антиоксидантных соединений, следовательно, они склонны к окислению липидов. Хорошо известно, что процессы окисления пищевых продуктов могут способствовать разложению жирорастворимых витаминов и незаменимых жирных кислот, а также генерировать потенциально вредные соединения. Более того, мясные котлеты окисляются быстрее, чем целые куски, поскольку измельчение разрушает мышечные мембраны, высвобождая соединения, которые способствуют реакциям между прооксидантными молекулами и ненасыщенными соединениями. Следовательно, эти изменения органолептических свойств могут привести к сокращению срока годности, неудовлетворенности потребителей и отказу от продукта [1].

В качестве антиоксидантов используются растительное сырье и отходы его переработки. Внимание привлекают ягоды, они являются источником макро- и микронутриентов: сахаров, органических кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, фенольных соединений, пектиновых и дубильных веществ. Благодаря своему составу, дикорастущие ягоды улучшают пищеварение, сердечно – сосудистую деятельность, нервно – эмоциональное состояние человека. Помимо природного растительного сырья интерес представляют и отходы производства соков. С учетом соотношения и качественного состава белков, жиров и углеводов, продукты первичной переработки дикорастущих за редким исключением не могут расцениваться как готовые продукты функционального назначения. Вместе с тем, состав физиологически функциональных ингредиентов делает целесообразной промышленную переработку большинства видов дикорастущего сырья именно в плане производства широкого спектра продуктов функционального назначения.

В настоящее время в технологии мясных продуктов в качестве антиокислителей используются выжимки ягод, растительные экстракты на водной и спиртовой основе [2], [3], [13], [14]. Использование растительного сырья в мясной системе позволяет удлинять сроки хранения за счет ингибирования окисления жиров. Так, использование порошка финиковых косточек в качестве заменителя жира и антиоксиданта положительно влияет на качество гамбургеров с говядиной. Была проведена замена 25, 50 и 75 % животного жира на порошок из фиников. Результаты показали, что добавление порошка косточек фиников приводит к улучшению пищевой ценности гамбургеров и их органолептических свойств [15].

Однако, ассортимент пищевых продуктов, обогащенных вторичным ягодным сырьем, не так широк. Поэтому изучение природных источников физиологически активных веществ в качестве ингредиента мясных систем является актуальным.

Целью исследования являлось повышение биологической ценности мясной системы за счет внесения природных источников физиологически активных веществ, обладающих антиокислительными свойствами.

Основная часть

В качестве источника биологически активных веществ в работе использовали выжимки брусники, произрастающей в Забайкалье. Известно, что бруснику называют «суперфрукт» с самым высоким содержанием антиоксидантов среди ягод и широким спектром полезных для здоровья свойств. Радикальный потенциал поглощения кислорода брусники составляет 20300 мкмоль на 100 г. Гликемический и инсулиновый индексы ягоды равны 25, то есть имеют низкие значения, следовательно, глюкоза постепенно высвобождается в организме человека. Брусника содержит полифенольные соединения, для которых характерна многосторонность действия, они оказывают спазмолитическое действие, в том числе на сосуды и сердце и головного мозга, увеличивают упругость кровеносных капилляров и нормализуют их нарушенную проницаемость, положительно влияя на обменные процессы в миокарде, обладая антиаритмическим действием, то есть обладают Р – витаминным действием [16], [17].

Был изучен химический состав жома брусники, данные представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Химический состав жома брусники

Исследуемые показатели	Жом
Массовая доля влаги, %	9,43±0,75
Массовая доля сахаров, %	4,21±0,10
Массовая доля клетчатки, %	56,5±3,63
Массовая доля пектиновых вещества, %	0,526±0,02
Массовая доля экстрактивных веществ, %	13,5±1,08
Массовая доля дубильных веществ, %	11,4±1,50
Общая кислотность (в пересчете на лимонную кислоту), %	1,61±0,05
Содержание аскорбиновой кислоты, мг	5,84±0,15
Содержание бензойной кислоты, мг	0,294±0,05
Содержание флавоноидов (в пересчете на кверцетин), мг	614,4±0,4
Содержание антоцианов (в пересчете на цианидин 3,5 – дигликозид), мг	1185,93±12,24

 

В качестве мясной системы рассматривали котлеты для гамбургера. Выбор был обоснован тем, что она практически не содержит дополнительных ингредиентов, кроме мясного сырья. Классическая котлета включает говядину, однако чаще всего в сети общественного питания используется фарш из смеси говядины и свинины. Для эксперимента использовался фарш из говядины (60 %) и свинины (40 %).

Исследовали разные композиции котлет для гамбургера. Исходно жом Vaccinium vitis-idaeaе. восстанавливали, так как в сухом виде он вбирает сок мясного сырья, и продукт получался более сухим. Использовали гидромодуль 1: 6, процесс выдержки 15 мин.

Исходная мясная система была составлена из 60 % говядины и 40 % свинины (контрольный образец).

Рассматривали три варианта: первый (№ 1-4) - введения жома за счет замены свинины, второй (№ 5-8) - замена мясного фарша и третий (№ 9-12) - введение жома дополнительно в рецептуру котлет без изменения количества мясного сырья.

В опытных образцах № 1-4 исходно вводили меньшее количество свинины и потом перемешивали с говядиной. В композициях № 5-8 говядину и свинину перемешивали тщательно в соотношении 60 % и 40 % соответственно. Затем часть смешанного фарша заменяли на жом. В образцах № 9-12 фарш смешивали и дополнительно вносили разное количество жома. Вариации опытных образцов представлены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Варианты опытных фаршей для котлет

Компоненты	Контроль	Опытные композиции
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Говядина	60	60	60	60	60	90	85	80	75	60	60	60	60
Свинина	40	30	25	20	10					40	40	40	40
Жом	-	10	15	20	25	10	15	20	25	10	15	20	25

 

При исследовании трехкомпонентной композиции (говядина + свинина + жом) в вариантах № 4, 8, 10, 11, 12 наблюдалось выделение сока, и после тепловой обработки на поверхности котлеты появлялись трещины. Структура котлеты была рыхлой и рассыпчатой. Поэтому данные композиции были исключены из дальнейших исследований.

В последующем рассматривали внесение в опытные образцы вкусовых добавок в виде соли поваренной и перца молотого черного.

Котлеты обжаривали с двух сторон до образования золотистой корочки и доводили до готовности в пароконвекционной печи при температуре 150 °С в течение 10 мин.

Внесение 15 и 20 % жома с заменой свинины приводило к изменению вкусовых характеристик, чувствовался сладкий привкус. После дегустации ощущался кислый привкус во рту. При 10 % замене не было выраженных изменений, однако часть участников дегустации (48 % респондентов) отметила снижение вкусовых качеств.

В случае варианта № 7 с 20 % заменой фарша ощущался кислый привкус, в то время как внесение 10 % жома во все композиции не влияло на органолептические показатели. Количество вводимого вторичного ягодного сырья зависит от химического состава ягоды. Количество антоцианов в брусничном жоме составляет 1185,93 мг/100г. Введение менее 10 % жома нецелесообразно, так как в готовом продукте количество необходимых минорных компонентов недостаточно для удовлетворения физиологических потребностей. Рекомендуемое количество вводимого жома брусники - 15 % с заменой смешанного фарша, вариант № 6. Показатели качества котлет для гамбургера представлены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Показатели качества котлет

Наименование показателя	Характеристика и норма
	Контроль	Опыт
Внешний вид	Поверхность чистая, края ровные
Форма	Круглая
Консистенция	Плотная	Плотная
Запах и вкус	без посторонних привкусов и запаха
Массовая доля жира, %	19,52±1,00	16,01±1,01
Массовая доля пектиновые вещества, %	-	2,06±0,01
Содержание флавоноидов, мг/100г	-	264,38±10,65
Содержание антоцианов, мг/100г	-	582,79±11,51
Содержание аскорбиновой кислоты, мг	-	2,14±0,09
Содержание бензойной кислоты, мг	-	0,15±0,01
Влагосвязывающая способность, %	69,51±4,20	81,28±5,12
Влагоудерживающая способность, %	62,35±3,42	73,68±3,02

 

Результатом введения выжимки брусники в фаршевую систему котлет для гамбургеров является повышение биологической ценности продукта за счет внесения в мясную систему физиологически активных веществ, обладающих антиокислительными свойствами. При замене мясного сырья имеет место снижение содержания белков, жиров и изменение соотношения углеводов. Однако данные изменения рецептуры котлет не влияют значительно на пищевую ценность. Так как пищевая ценность определяется содержанием всех положительных характеристик продукта, а не только соотношением макронутриентов. Экспериментально установлено, что внесение ягодного жома повышает функционально-технологические свойства, снижает количество жира в продукте и обогащает котлеты биологически активными веществами (флавоноидами, антоцианами, пектиновыми веществами).

В заключение отмечаем, что для исследованных котлет оптимальным является замена 15 % смешанного фарша на жом. Однако гамбургер включает не только котлету, но и другие ингредиенты: булочку, овощи, соусы. В связи с этим не следует отказываться от вариантов замены свинины на 15 % и фарша на 20 %. Так как при сочетании с овощами и соусами показатель вкуса котлеты не будет регламентирующим.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Agregán, R. Fucus vesiculosus extracts as natural antioxidants for improvement of physicochemical properties and shelf life of pork patties formulated with oleogels / R. Agregán, F.J. Barba, M. Gavahian, et al. // J. Sci. Food Agric. 2019, 99, 4561–4570.
2. Vargas-RamellaM. The Antioxidant Effect of Colombian Berry (Vaccinium meridionale Sw.) Extracts to Prevent Lipid Oxidation during Pork Patties Shelf-Life / M.Vargas-Ramella, J. M. Lorenzo et al. // Antioxidants 2021, 10(8), 1290; DOI: 10.3390/antiox10081290.
3. Agregán, R. Fucus vesiculosus extracts as natural antioxidants for improvement of physicochemical properties and shelf life of pork patties formulated with oleogels / R. Agregán, F.J. Barba, M. Gavahian, et al. // J. Sci. Food Agric. 2019, 99, 4561–4570.
4. Ramírez-Rojo, M.I. Inclusion of ethanol extract of mesquite leaves to enhance the oxidative stability of pork patties / M.I. Ramírez-Rojo, R.D. Vargas-Sánchez, B. del Mar Torres-Martínez, et al. // Foods 2019, 8, 631.
5. Šojić, B. Supercritical extracts of wild thyme (Thymus serpyllum L.) by-product as natural antioxidants in ground pork patties / B. Šojić, V. Tomović, S. Kocić-Tanackov, et al. // LWT 2020, 130, 109661.
6. Lorenzo, J.M. Influence of natural extracts on the shelf life of modified atmosphere-packaged pork patties / J.M. Lorenzo, J. Sineiro, I.R. Amado, et al. // Meat Sci. 2014, 96, 526–534.
7. Peiretti, P.G. The effect of blueberry pomace on the oxidative stability and cooking properties of pork patties during chilled storage / P.G. Peiretti, F. Gai, M. Zorzi, et al. // J. Food Process. Preserv. 2020, 44, 14520.
8. Selani, M.M. Wine industry residues extracts as natural antioxidants in raw and cooked chicken meat during frozen storage / M.M. Selani, C.J. Contreras-Castillo, L.D. Shirahigue, et al. // Meat Sci. 2011, 88, 397–403.
9. Pogorzelska, E. Antioxidant potential of Haematococcus pluvialis extract rich in astaxanthin on colour and oxidative stability of raw ground pork meat during refrigerated storage / E. Pogorzelska, J. Godziszewska, M. Brodowska, // Meat Sci. 2018, 135, 54–61.
10. Selani, M.M. Wine industry residues extracts as natural antioxidants in raw and cooked chicken meat during frozen storage / M.M. Selani, C.J. Contreras-Castillo, L.D. Shirahigue, et al. // Meat Sci. 2011, 88, 397–403.
11. Cando D. Phenolic-rich extracts from Willowherb (Epilobium hirsutum L.) inhibit lipid oxidation but accelerate protein carbonylation and discoloration of beef patties / D. Cando, D. Morcuende, M. Utrera et al. // European Food Research and Technology, 238 (5) (2014), pp. 741-751
12. Estévez M. Effectiveness of rosemary essential oil as an inhibitor of lipid and protein oxidation: Contradictory effects in different types of frankfurters / M. Estévez, R. Cava // Meat Science, 72 (2) (2006), pp. 348-355.
13. Kalogianni A.I. Natural phenolic compounds for the control of oxidation, bacterial spoilage, and foodborne pathogens in meat / A.I. Kalogianni, T. Lazou, I. Bossis et al. // Foods, 9 (6) (2020), p. 794.
14. Essa R. Effect of Using Date Pits Powder as a Fat Replacer and Anti-Oxidative Agent on Beef Burger Quality / Rowida Essa; E. M. Elsebaie // February 2018 Journal of Food and Dairy Science 9(2):91-96 DOI:10.21608/jfds.2018.35225
15. Serba E.M. Fruit Cowberry - a Promising Source of Biologically Active Substances / E.M. Serba, G.S. Volkova, E.N. Sokolova et al. // Storage and processing agricultural raw materials, no 4, 2018, pp. 48-58
16. Ek, S. Characterization of phenolic compounds from lingonberry (Vaccinium vitis-idaea) / S. Ek, H. Kartimo, S. Mattila, et al. // J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 9834–9842.