ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОРЧИ МЯСНЫХ ПРДУКТОВ

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОРЧИ МЯСНЫХ ПРДУКТОВ

Научная статья

Икрами М.Б.^1, *, Тураева Г.Н.², Шарипова М.Б.³

^{1, 2, 3} Технологический университет Таджикистана, Душанбе, Республика Таджикистан

* Корреспондирующий автор (mavzuna-83[at]mail.ru)

Аннотация

В статье рассмотрены результаты исследований антиоксидантной активности водных экстрактов, полученных из различных частей растений семейства яснотковых (губоцветных) – мяты полевой, мяты садовой, мелиссы лекарственной, базилика фиолетового. Было выявлено, что водные экстракты из растений семейства яснотковых – мяты полевой и садовой, базилика фиолетового и мелиссы лекарственной, можно применять как безопасные антиоксиданты в технологии растительных масел и жиросодержащих продуктов, таких как мясной фарш. Показано, что наибольшей антиоксидантной активностью обладают экстракты из базилика фиолетового, наименьшей – экстракты мяты садовой. Также было изучено влияние на сохранность мяса количества растительных экстрактов.

Экстракты  из растений семейства яснотковых, содержащие фенольные соединения различных классов по своей антиоксидантной активности  не уступают синтетическим антиоксидантам. Проведенные исследования по изучению возможности применения экстрактов из некоторых растений семейства яснотковых в качестве антиоксидантов для жиров и жиросодержащих продуктов, показывают, что указанные экстракты можно использовать для предотвращения или замедления окислительных процессов, приводящих к снижению пищевой ценности и срока хранения продовольственных продуктов.

Ключевые слова: антиоксиданты, экстракты, мяты полевой, мяты садовой, мелисса, мясной фарш.

STUDYING POSSIBILITY OF USING VEGETABLE PHENOLIC COMPOUNDS TO PREVENT DAMAGE TO MEAT PRODUCTS

Research article

Ikrami M.B.^1, *, Turaeva G.N.², Sharipova M.B.³

^{1, 2, 3} Technological University of Tajikistan, Dushanbe, Republic of Tajikistan

* Corresponding author (mavzuna-83[at]mail.ru)

Abstract

The paper discusses the results of studies of the antioxidant activity of water extracts obtained from various parts of the plants of the family of Lamiaceae (Labiaceae) – field mint, garden mint, lemon balm, purple basil. It was found that water extracts from plants of the family Lamiaceae – field and garden mint, violet basil, and lemon balm can be used as safe antioxidants in the technology of vegetable oils and fat-containing products, such as minced meat. It was shown that the extracts from violet basil have the highest antioxidant activity, and the extracts of garden mint have the least activity. The effect of the number of plant extracts on meat safety was also studied.

The extracts from plants of the Lamiaceae family containing phenolic compounds of various classes are not inferior to synthetic antioxidants in their antioxidant activity. Studies conducted on the feasibility of using extracts from some plants of the family of Lamiaceae as antioxidants for fats and fat-containing products show that these extracts can be used to prevent or slow down oxidative processes, leading to a decrease in nutritional value and shelf life of food products.

Keywords: antioxidants, extracts, field mint, garden mint, lemon balm, minced meat.

Введение

Проблема увеличения сроков хранения скоропортящихся мясных продуктов - одна из актуальных в мясоперерабатывающей промышленности.

Причинами порчи мяса является дезаминирование аминокислот (прямого, восстановительного, окислительного, гидролитического) при гниении мяса, а также жизнедеятельность остаточной микрофлоры, при которой  могут окисляться и гидролизоваться жиры. Окисление и гидролиз жиров могут происходить также под воздействием кислорода и влаги воздуха. При этом не только значительно ухудшаются органолептические свойства мясных продуктов - вкус, цвет и аромат, обуславливающие его потребительские качества и сокращается срок хранения. Накапливающиеся в результате окислительных процессов  первичные и вторичные продукты окисления (пероксиды и гидропероксиды, свободные жирные кислоты, альдегиды и кетоны, амины)  снижают пищевую ценность продуктов за счет изменения химического состава, а нередко и из-за своей токсичности. Как показал анализ существующей литературы, одним из путей решения этой проблемы является применение антиоксидантов природного происхождения на основе растительного сырья. Это направление весьма актуально, так как помимо основной задачи – увеличения сроков хранения продукции при сохранении всех потребительских качеств, повышается его биологическая ценность за счет содержащихся в растительных экстрактах витаминов, эфирных масел, флавоноидов, катехинов и других фенольных веществ [1], [2], [3]. Необходимо учитывать так же то, что в процессе эволюции организм человека адаптировался к природным соединениям, к их соотношению и поэтому пищевые добавки природного происхождения, в том числе антиоксиданты,  оказывают более мягкое физиологическое действие на организм, чем синтетические добавки. 

Методы и объект исследования

Нами было изучена  возможность применения экстрактов из мяты полевой мяты садовой, базилика фиолетового и мелиссы лекарственной в качестве антиоксидантов в технологии мясных продуктов. Опытными образцами при изучении влияния растительных экстрактов на сохранность мяса, служил фарш из говядины, в который вводились растительные экстракты в количестве 1 % от массы образца мясного фарша. Порча образцов  определялась по органолептическим показателям, по содержанию летучих жирных кислот, которые образуются в мясе в результате химического и микробиологического дезаминирования белков, а также по  кислотному числу, которое изменяется вследствие окислительных и гидролитических процессов жировой составляющей мяса.  В образцах фарша с экстрактами и в контрольном образце непосредственно после внесения экстрактов определялись органолептические показатели, содержание летучих кислот, кислотное число. Затем эти определения проводились в образцах фарша через 5, 10, 15 дней после внесения экстрактов. В промежутках между определениями образцы хранились в холодильнике при температуре 4-8⁰С.

В органолептическом методе порча мяса определяется по внешнему виду, консистенции, запаху, состоянию мышц и жира. По показателям этих свойств мясо и мясная продукция  разделяется на свежее, сомнительной свежести и несвежее [4].

Результаты органолептического анализа показали, что в контрольном образце мясного фарша на пятые сутки хранения появляются признаки, характерные для категории «сомнительной свежести», что свидетельствует о начавшейся окислительной порче образца. Эти признаки усиливаются к 10 дню хранения. К концу срока эксперимента, окислительный процесс в образце приводит к значительной его порче. В опытных образцах окислительная порча проявляется позже – через пять дней хранения показатели качества мяса соответствуют норме. Первые признаки окислительной порчи проявляются к десятому дню хранения. К концу эксперимента опытные образцы соответствуют категории «сомнительной свежести».

С результатами органолептического анализа согласуются данные по определению  содержания летучих жирных кислот, и кислотного числа в контрольных и опытных образцах (таблицы 1-2).

 

Таблица 1 – Содержание летучих жирных кислот в контрольном и опытных образцах

№	Экстракт	Количество летучих кислот в образцах мясного фарша, мг/100 г
		При внесении экстракта	5 дней	10 дней	15 дней
1	Без экстракта	2,25	4,35	6,5	9,8
2	Мяты полевой	2,21	2,54	3,58	4,6
3	Мяты садовой	2,23	3,27	4,00	5,6
4	Базилика фиолетового	2,20	2,25	2,85	4,40
5	Мелиссы лекарственной	2,20	3,10	3,30	5,23

 

В соответствии с полученными результатами,  в контрольных и опытных образцах  мяса  при хранении при температуре 5-8⁰С в течение 15 дней содержание летучих жирных кислот постепенно увеличивается и составляет в контрольном образце   9,8 мг КОН на 100 г образца, в опытных образцах, содержащих растительные экстракты - от 4,4 до 5,6 мг/100г. Сравнение значений содержания летучих кислот  в контрольных и опытных образцах показывает, что после хранения в течение 15 суток содержание летучих жирных кислот в контрольном образце свидетельствует о порче образца,  а в образцах с исследуемыми экстрактами соответствует нормам сомнительной свежести [5].

Значения кислотного числа исследуемых образцов (таблица 2) также подтверждают замедление появления признаков  окислительных процессов в опытных образцах по сравнению к контролем.

 

Таблица 2 – Значения кислотного числа образцов в зависимости от времени хранения

№	Экстракт	Кислотное число образцов, мг/100 г
		При внесении экстракта	5 дней	10 дней	15 дней
1	Без экстракта	0,80	1,40	2,25	3,00
2	Мяты полевой	0,80	1,10	1,60	2,20
3	Мяты садовой	0,80	1,25	1,85	2,60
4	Базилика фиолетового	0,80	0,90	1,10	1,80
5	Мелиссы лекарственной	0,80	1,00	1,38	2,00

 

Было также изучено влияние на сохранность мяса количества растительных экстрактов. Для этого в образцы мясного фарша вводились экстракты из вышеперечисленных растений в количестве 0,5%, 1% и 5% от массы фарша. В контрольном (без экстракта)  и опытных образцах мясного фарша определялось содержание летучих кислот непосредственно после внесения экстрактов и через 15 дней после хранения образцов в холодильнике при температуре 5-8⁰С. Полученные результаты представлены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Содержание летучих кислот в образцах мясного фарша с различным количеством экстракта после хранения в течение 15 дней

№	Экстракт	Содержание экстракта в мясном фарше, мг/100 г
		0,5%	1,0%	5,0%
1	Без экстракта	9,74	9,68	9.54
2	Мята полевая	4,45	4,56	4,75
3	Мята садовая	5,21	5,78	6,43
4	Базилик фиолетовый	4,10	4,84	4,67
5	Мелисса лекарственная	4,93	5,25	5,65

 

Результаты приведенных экспериментов показали, что введение в образцы мясного фарша растительных экстрактов из мяты полевой, мяты садовой, базилика фиолетового и мелиссы лекарственной в исследуемых образцах мясного фарша во всех выбранных  дозировках изменяет содержание летучих кислот. Значения показателей кислотного числа в образцах при различных дозировках отличаются незначительно и во всех случаях находятся в пределах допустимых норм. Одновременно определялись органолептические показатели исследуемых образцов, которые согласуются с содержанием летучих кислот  в исследованных образцах.

Заключение

Таким образом, проведенные исследования позволяют считать, что исследуемые растительные экстракты задерживают порчу мяса. Увеличение срока хранения такого нестойкого продукта, как мясной фарш, срок хранения которого по ГОСТу составляет при температуре 1-6⁰С 1 сутки (24 часа), при введении исследуемых растительных экстрактов составляет примерно 5 суток.

Также выявлено, что наибольшее замедление окислительных процессов  вызывает экстракт базилика – и содержание летучих кислот, и  кислотное число за 1 суток хранения образцов. Из всех исследованных экстрактов несколько слабее антиоксидантное воздействие экстракта мяты садовой.

Таким образом, проведенные исследования по изучению возможности применения экстрактов из некоторых растений семейства яснотковых в качестве антиоксидантов для жиров и жиросодержащих продуктов, показывают, что указанные экстракты можно использовать для предотвращения или замедления окислительных процессов, приводящих снижению пищевой ценности и срока хранения продовольственных продуктов. Сравнение антиоксидантной активности исследованных экстрактов с известными из литературы наиболее часто применяемыми антиоксидантами синтетического происхождения, например с ионолом, оксибутиланизолом или бутилокситолуолом (ионолом) показывает, что по своему действию экстракты  из растений семейства яснотковых, содержащие фенольные соединения различных классов, не уступают синтетическим антиоксидантам. Например, бутилокситолуол уменьшает значение перекисного числа растительных масел  через 14 суток хранения в 1,38 раз [6], исследованные нами экстракты  мяты садовой и полевой, базилика и мелиссы – от 1,58 до 2,5 раз. По данным авторов [6], [7] экстракт из мяты перечной снижает перекисное число подсолнечного масла по сравнению с контрольным образцом в 2,1 раз, а экстракт индийского базилика – в 1,92 раза. Значения аналогичных показателей для исследованных нами экстрактов вполне сопоставимы с этими данными. Небольшие различия в значениях антиоксидантой активности вероятно связаны с видовой принадлежностью и условиями произрастания исследованных растений.  Вместе с тем, растительные экстракты  не оказывают токсического действия на организм человека,  и их применение не требует гигиенического нормирования, как синтетические антиоксиданты [8]. Немаловажным является тот факт, что фенольные соединения, которые составляют доминирующую группу химических природных соединений в составе исследованных экстрактов, считаются функциональным элементом и  продукты питания, содержащие их, относятся к  продуктам с функциональными свойствами.

В связи с вышесказанным, водные экстракты из растений семейства яснотковых – мяты полевой и садовой, базилика фиолетового и мелиссы лекарственной, можно считать эффективными и экологически безопасными антиоксидантами и рекомендовать их применение в технологии растительных масел и жиросодержащих продуктов различных групп.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Митасева Л.Ф. Использование экстрактов растений в качестве антиоксидантов / Л.Ф. Митасева, П.С. Дегтярев, А.А. Селищева // Мясная индустрия. 2002. - № 12. - С. 28-29.
2. Толкунова Н.Н. Влияние экстрактов некоторых лекарственных растений на окислительные изменения липидов вареных колбасных изделий / Толкунова Н.Н., Бидюк А.Я. // Хранение и перераб.сельхозсырья. 2002. - № 10.-С. 51-53
3. Базарнова Ю.Г., Ингибирование радикального окисления пищевых жиров флавоноидными антиоксидантами /Ю.Г.Базарнова, Б .Я. Веретнов // Вопросы питания 2004. № 3. С 35-42.
4. ГОСТ 9959-2015 Мясо и мясные продукты. Общие условия проведения органолептической оценки.–МКС67.120.10–М.: Изд-во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2016.
5. РебезовМ.Б. Технохимический контроль и управление качеством производства мяса и мясопродуктов: учебное пособие / Ребезов М. Б., Мирошникова Е. П., Богатова О. В. и др. -  Челябинск: ИЦ ЮУрГУ, 2011. - 107 с.
6. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок в технологии в переработке мяса и рыбы. / Сарафанова Л.А. // Изд-во «Просвещение», 2007
7. Шмулович В.Г. Применение антиоксидантов в России для стабилизации жиров, пищевых и кормовых продуктов / В.Г. Шмулович // Вопросы питания. – 1994, №1 -2, с.42-44
8. Булдаков А.С. Пищевые добавки /Булдаков А.С.//С.-Пб.Un.–1966.–240 с.
9. Тураева Г.Н. Применение природных фенольных соединений в качестве антиоксидантов в технологии жиросодержащих пищевых продуктов - автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Г.Н.Тураева. – Душанбе: Изд-во 2018. –32 с.
10. Журавская, Н.К. Технохимический контроль производства мяса и мясопродуктов: учебник / Н.К. Журавская, Б.Е. Гутник, Н.А. Журавская. – М.: Колос, 2001. – 176 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Mitaseva L.F. Ispol'zovanie jekstraktov rastenij v kachestve antioksidantov [Use of plant extracts as antioxidants] / L.F. Mitaseva, P.S. Degtjarev, A.A. Selishheva // Mjasnaja industrija. 2002. - № 12. - Р. 28-29. [in Russian]
2. Tolkunova N.N. Vlijanie jekstraktov nekotoryh lekarstvennyh rastenij na okislitel'nye izmenenija lipidov varenyh kolbasnyh izdelij [Effect of extracts of certain medicinal plants on oxidative changes in lipids of cooked sausages] / Tolkunova N.N., Bidjuk A.Ja. // Hranenie i pererab.sel'hozsyr'ja. 2002. - № 10.-Р. 51-53. [in Russian]
3. Bazarnova Ju.G., Ingibirovanie radikal'nogo okislenija pishhevyh zhirov flavonoidnymi antioksidantami[Inhibition of radical oxidation of food fats with flavonoid antioxidants] /Ju.G.Bazarnova, B .Ja. Veretnov // Voprosy pitanija 2004. № 3. Р 35-42. [in Russian]
4. GOST 9959-2015 Mjaso i mjasnye produkty. Obshhie uslovija provedenija organolepticheskoj ocenki. [Meat and meat products. General conditions for organoleptic evaluation] 120.10–M.: publishing house FGUP «STANDARTINFORM», 2016. [in Russian]
5. Rebezov M. B. Tehnohimicheskij kontrol' i upravlenie kachestvom proizvodstva mjasa i mjasoproduktov [Technochemical control and quality management of meat and meat products production] / Rebezov M. B., Miroshnikova E. P., Bogatova O. V.: uchebnoe posobie. - Cheljabinsk: IC JuUrGU, 2011. - 107 р. [in Russian]
6. Sarafanova L.A. Primenenie pishhevyh dobavok v tehnologii v pererabotke mjasa i ryby [Application of food additives in meat and fish processing technology]. / Sarafanova L.A. // publishing house «Prosveshhenie», 2007. [in Russian]
7. Shmulovich V.G. Primenenie antioksidantov v Rossii dlja stabilizacii zhirov, pishhevyh i kormovyh produktov [Use of antioxidants in Russia to stabilize fats, food and feed products] / V.G. Shmulovich // Voprosy pitanija. – 1994, №1 -2, р.42-44. [in Russian]
8. Buldakov A.S. Pishhevye dobavki [Food additive] /Buldakov A.S.//S.-Pb.Un.–1966.–240 р. [in Russian]
9. Turaeva G.N. Primenenie prirodnyh fenol'nyh soedinenij v kachestve antioksidantov v tehnologii zhirosoderzhashhih pishhevyh produktov [Application of natural phenolic compounds as antioxidants in the technology of fat-containing foods] - abstract thesis for the degree of PhD in technical Sciences / G.N.Turaeva. – Dushanbe: publishing house 2018. –32 р. [in Russian]
10. Zhuravskaja, N.K. Tehnohimicheskij kontrol' proizvodstva mjasa i mjasoproduktov[Technochemical control of meat and meat products production]: textbook / N.K. Zhuravskaja, B.E. Gutnik, N.A. Zhuravskaja. – M.: Kolos, 2001. – 176 р.[in Russian]