УДК 637.514.9:637.54’652:641.56
Табл. 3. Ил. 1. Библ. 37.
DOI: 10.21323/2071-2499-2024-2-18-23

Конструирование функциональной композиции из коллагенсодержащего сырья

Никитина М.А., доктор техн. наук, Бочарова И.Г.
ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова
Ключевые слова: коллаген, продукты убоя, биотрансформация, геродиетика, функциональная композиция, ферментолизат, пищевая комбинаторика, цифровая нутрициология,
Реферат:
Представлены результаты исследований обработки коллагенсодержащего продукта убоя (желудок куриный) методом биотрансформации с целью получения функциональной композиции используемой для создания мясного продукта геродиетической направленности. Метод биотрансформации продуктов убоя в рассоле подсырной сыворотки и протеолитического фермента пепсина улучшает структурно-механические характеристики обрабатываемого сырья за счёт гидролиза пептидных связей, разрыхления и разрыва волокон коллагена. Установлено, что структура и органолептические показатели куриных желудков после 2-часовой обработки являются оптимальными для данного метода биотрансформации. Полученный ферментолизат был использован в качестве основы для создания функциональной композиции, состоящей из измельчённых биотрансформированных куриных желудков, рассола подсырной сыворотки и оливкового масла. Функциональная композиция – это дополнительный источник полноценного белка необходимый в питании людей пожилого возраста.

Designing a functional composition from collagen containing raw materials

Nikitina M.A., Bocharova I.G.
Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: slaughter products, collagen, biotransformation, gerodietetics, functional composition, fermentolysate, food combinatorics, digital nutrition science
Summary:
The paper presents the results of the study of processing a collagen containing slaughter product (chicken gizzard) by the method of biotransformation to obtain a functional composition used for the development of a gerodietetic meat product. The method of biotransformation of slaughter products in cheese whey brine and proteolytic enzyme pepsin improves the structural-mechanical characteristics of raw materials being processed due to the hydrolysis of peptide bonds, loosening and rupture of collagen fibers. It has been established that the structure and sensory properties of chicken gizzards are optimal for this method of biotransformation after two hours of treatment. The produced fermentolysate was used as a basis to design a functional composition consisting of ground biotransformed chicken gizzards, cheese whey brine and olive oil. The functional composition is an additional source of complete protein, which is necessary in nutrition of elderly people.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

Распоряжение Правительства РФ № 164-р от 05.02.2016 «Об утверждении Стратегии действий в интересах граждан старшего поколения в Российской Федерации до 2025 года».

Rasporyazheniye Pravitel'stva RF № 164-r ot 05.02.2016 «Ob utverzhdenii Strategii deystviy v interesakh grazhdan starshego pokoleniya v Rossiyskoy Federatsii do 2025 goda» [Order of the Government of the Russian Federation No. 164-r dated 02/05/2016 “On approval of the Strategy of Action in the interests of older citizens in the Russian Federation until 2025”].

Тутельян, В.А. Ключевые проблемы нутрициологии и диетологии / В.А. Тутельян // Вопросы питания. – 2023. – Т. 92. – № S5 (549). – С. 24. DOI: 10.33029/0042-8833-2023-92-5s-001.

Tutel'yan, V.A. Klyuchevyye problemy nutritsiologii i diyetologii [Key problems of nutrition and dietology] / V.A. Tutel'yan // Voprosy pitaniya. – 2023. – T. 92. – № S5 (549). – P. 24. DOI: 10.33029/0042-8833-2023-92-5s-001.

Rosenberg, I.H. Sarcopenia: Origins and Clinical Relevance / I.H. Rosenberg // The Journal of Nutrition. – 1997. – V. 127 (5). – P. 990S-991S. DOI: 10.1093/jn/127.5.990S.

4. Beasley, J.M. The role of dietary protein intake in the prevention of sarcopenia of aging / J. M. Beasley, J. M. Shikany, C. A. Thomson // Nutrition in clinical practice. – 2013. – V. 28. – № 6. – P. 684-690. DOI: 10.1177/0884533613507607.

5. Cruz-Jentoft, A.J. Nutritional strategies for maintaining muscle mass and strength from middle age to later life: A narrative review / A.J. Cruz-Jentoft, B.D. Hughes, D. Scott, K.M. Sanders, R. Rizzoli // Maturitas. – 2020. – V. 132. – P. 57-64. DOI: 10.1016/j.maturitas.2019.11.007.

6. Иващенко, А.А. Усиленное питание: жировая диета, пища, богатая минеральными веществами / А.А. Иващенко, Д.Н. Кудряшова // Сб. статей МНПК «Новые педагогические исследования». – 2020. – С. 176-178.

Ivashchenko, A.A. Usilennoye pitaniye: zhirovaya diyeta, pishcha, bogataya mineral'nymi veshchestvami [Enhanced nutrition: fatty diet, food rich in minerals] / A.A. Ivashchenko, D.N. Kudryashova // Sb. statey MNPK «Novyye pedagogicheskiye issledovaniya». – 2020. – P. 176-178.

7. Li, Y.P. The age-related changes in cartilage and osteoarthritis / Y. Li, X. Wei, J. Zhou, L. Wei // BioMed research international. – 2013. – V. 2013. – Article 916530. DOI: 10.1155/2013/916530.

8. Al-Atif, H. Collagen supplements for aging and wrinkles: A paradigm shift in the fields of dermatology and cosmetics / H. Al-Atif // Dermatology Practical & Conceptual – 2022 – V. 12 (1). – Article e2022018. DOI: 10.5826/dpc.1201a18.

9. Varani, J. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation / J. Varani, M.K. Dame, L. Rittie, S.E. Fligiel, S. Kang et al. // The American journal of pathology. – 2006. – V 168 (6). – P. 1861-1868. DOI: 10.2353/ajpath.2006.051302.

10. Bunout, D. Effect of a nutritional supplementation on bone health in Chilean elderly subjects with femoral osteoporosis / D. Bunout, G. Barrera, L. Leiva, V. Gattas, M. P. de la Maza et al. //Journal of the American College of Nutrition. – 2006. – V. 25 (3). – P. 170-177.

11. Porfírio, E. Collagen supplementation as a complementary therapy for the prevention and treatment of osteoporosis and osteoarthritis: a systematic review / E. Porfírio, G.B. Fanaro // Revista Brasileira de Geriatria e Gerontologia. – 2016. – V. 19. – P. 153-164. DOI: 10.1590/1809-9823.2016.14145.

12. Kim, S.I. Dietary collagen hydrolysates retard estrogen deficiency-induced bone loss through blocking osteoclastic activation and enhancing osteoblastic matrix mineralization / S.I. Kim, S.H. Park, W. Shin. Na, M.S. Oh, Y.E. Sim et al. // Biomedicines. – 2022. – V. 10 (6). – Article 1382. DOI: 10.3390/biomedicines10061382.

13. Liu, D. Collagen and gelatin / D. Liu, M. Nikoo, G. Boran, P. Zhou, J.M. Regenstein //Annual review of food science and technology. – 2015. – V. 6. – P. 527-557. DOI: 10.1146/annurev-food-031414-111800.

14. Жукова, А.Ю. Функциональное и специализированное питание – ключ к улучшению здоровья населения / А.Ю. Жукова // Все о мясе. – 2017. – № 6. – С. 32-33.

Zhukova, A.Yu. Funktsional'noye i spetsializirovannoye pitaniye – klyuch k uluchsheniyu zdorov'ya naseleniya [Functional and specialized nutrition is the key to improving public health] / A.Yu. Zhukova // Vsyo o myase. – 2017. – № 6. – P. 32-33.

15. Jayathilakan, K. Utilization of byproducts and waste materials from meat, poultry and fish processing industries: A review / K. Jayathilakan, K. Sultana, K. Radhakrishna, A.S. Bawa et al. // Journal of food science and technology. – 2012. – V. 49. – P. 278-293. DOI: 10.1007/s13197-011-0290-7.

16. Owczarzy, A. Collagen-structure, properties and application / A. Owczarzy, R. Kurasiński, K. Kulig, W. Rogoz, A. Szkudlarek et al. // Engineering of biomaterials. – 2020. – V. 23. – Article. 156. DOI: 10.34821/eng.biomat.156.2020.17-23.

17. Становова, И.А. Методические подходы к определению количественного содержания коллагена в животных белках / И.А. Становова, Н.Л. Вострикова, А.А. Курзова, Т.Г. Кузнецова, В.В. Насонова // Все о мясе. – 2017. – № 3. – С. 11-13.

Stanovova, I.A. Metodicheskiye podkhody k opredeleniyu kolichestvennogo soderzhaniya kollagena v zhivotnykh belkakh [Methodological approaches to determining the quantitative content of collagen in animal proteins] / I.A. Stanovova, N.L. Vostrikova, A.A. Kurzova, T.G. Kuznetsova, V.V. Nasonova // Vsyo o myase. – 2017. – № 3. – P. 11-13.

18. Biel, W. Offal chemical composition from veal, beef, and lamb maintained in organic production systems / W. Biel, E. Czerniawska-Piątkowska, A. Kowalczyk // Animals. – 2019. – V. 9 (8). – Articlr 489. DOI: 10.3390/ani9080489.

19. Weston, A.R. The role of collagen in meat tenderness / A.R. Weston, R.W. Rogers, T.G. Althen // The Professional Animal Scientist. – 2002. – V. 18 (2). – P. 107-111. DOI: 10.15232/S1080-7446(15)31497-2.

20. Fratzl, P. Collagen: structure and mechanics, an introduction / P. Fratzl // Collagen: structure and mechanics. – Boston, MA: Springer US, 2008. – P. 1-13. DOI: 10.1007/978-0-387-73906-9_1.

21. Shukurlu, Y. Biotechnological aspects of the modification of secondary collagen-containing raw materials-tripe for the production of cost-effective functional meat products / Y. Shukurlu, A. Salmanova, M. Sharifova // Food Science and Technology. – 2022. – V. 42. – Article e85521. DOI: 10.1590/fst.85521.

22. Куцакова, В.Е. Пищевые белковые ингредиенты из побочных продуктов мясопереработки / В.Е. Куцакова, А.А. Семенова // Все о мясе. – 2012. – № 2. – С. 10-12.

Kutsakova, V.Ye. Pishchevyye belkovyye ingrediyenty iz pobochnykh produktov myasopererabotki [Food protein ingredients from meat processing by-products] / V.Ye. Kutsakova, A.A. Semenova // Vsyo o myase. – 2012. – № 2. – P. 10-12.

23. Rourke, J.L. Biotransformation/metabolism / J.L. Rourke, C.J. Sinal // Encyclopedia of Toxicology (Third Edition). – 2014. – P. 490-502. DOI: 10.1016/B978-0-12-386454-3.00007-5.

24. Genter, R.B. 14 – Ecotoxicology of inorganic chemical stress to algae / R.B. Genter // Algal ecology: Freshwater benthic ecosystems. Academic. – 1996. – P. 403-468. DOI:10.1016/B978-012668450-6/50043-6.

25. Topchii, O. Biotransformation of Collagen-Containing Meat Materials into Valuable Product / O. Topchii, V. Pasichnyi, A. Marynin, O. Stabnikova // Bioconversion of Wastes to Value-added Products. – CRC Press. – P. 37-68.

26. Гиро, Т.М. Биомодификация коллагенсодержащих субпродуктов методом ферментативного гидролиза / Т.М. Гиро, С.С. Зубов, А.В. Яшин, А.В. Гиро, В.А. Преображенский // Техника и технология пищевых производств. – 2019. – Т. 49. – № 2. – С. 262-269. DOI: 10.21603/2074-9414-2019-2-262-269.

Giro, T.M. Biomodifikatsiya kollagensoderzhashchikh subproduktov metodom fermentativnogo gidroliza [Biomodification of collagen-containing by-products by enzymatic hydrolysis] / T.M. Giro, S.S. Zubov, A.V. Yashin, A.V. Giro, V.A. Preobrazhenskiy // Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv. – 2019. – T. 49. – № 2. – P. 262-269. DOI: 10.21603/2074-9414-2019-2-262-269.

27. Брашко, И.С. Биотрансформация коллагенсодержащего сырья и разработка продукта антиоксидантной направленности c его использованием / И.С. Брашко, С.Л. Тихонов, Н.В. Тихонова, А.А. Ногина // Ползуновский вестник. – 2020. – № 4. – С. 62-65. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2020.04.012.

Brashko, I.S. Biotransformatsiya kollagensoderzhashchego syr'ya i razrabotka produkta antioksidantnoy napravlennosti c yego ispol'zovaniyem [Biotransformation of collagen-containing raw materials and development of an antioxidant product using it] / I.S. Brashko, S.L. Tikhonov, N.V. Tikhonova, A.A. Nogina // Polzunovskiy vestnik. – 2020. – № 4. – P. 62-65. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2020.04.012.

28. Bazhenova, B.A. Modification of collagen-containing animal raw materials for use in food products / B.A. Bazhenova, A.A. Tykheev, T.S. Yumzhir-Uvdel, Yu. Zabalueva, T.S. Bychkova et al. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – IOP Publishing. – 2022. – V. 1052 (1). – Article 012032. DOI: 10.1088/1755-1315/1052/1/012032.

29. Gallego. M. Behaviour of texture-modified meats using proteolytic enzymes during gastrointestinal digestion simulating elderly alterations / M. Gallego, R. Grau, P. Talens. // Meat Science. – 2023. – V. 206. – Article 109341. DOI: 10.1016/j.meatsci.2023.109341.

30. Чернуха, И.М. Биотрансформация побочного мясного сырья как инновационный подход к созданию протеомно-пептидных средств направленного действия / И.М. Чернуха, Л.А. Люблинская, Л.В. Федулова, Е.Р. Василевская, Е.А. Котенкова, А.Н. Макаренко // Все о мясе. – 2015. – № 2. – С. 14-17.

Chernukha, I.M. Biotransformatsiya pobochnogo myasnogo syr'ya kak innovatsionnyy podkhod k sozdaniyu proteomno-peptidnykh sredstv napravlennogo deystviya [Biotransformation of meat by-products as an innovative approach to the creation of proteomic-peptide agents of targeted action] / I.M. Chernukha, L.A. Lyublinskaya, L.V. Fedulova, Ye.R. Vasilevskaya, Ye.A. Kotenkova, A.N. Makarenko // Vsyo o myase. – 2015. – № 2. – P. 14-17.

31. Баженова, Б.А. Получение пищевого ингредиента из модифицированного говяжьего рубца / Б.А. Баженова, Н.И. Хамнаева, И. Бадмаева, Е.С. Гарифулина, А.М. Данилов // Все о мясе. – 2016. – № 6. – С. 56-60.

Bazhenova, B.A. Polucheniye pishchevogo ingrediyenta iz modifitsirovannogo govyazh'yego rubtsa [Obtaining a food ingredient from modified beef tripe] / B.A. Bazhenova, N.I. Khamnayeva, I. Badmayeva, Ye.S. Garifulina, A.M. Danilov // Vsyo o myase. – 2016. – № 6. – P. 56-60.

32. Никитина, М.А. Цифровые технологии в конструировании пищевых продуктов (на примере геродиетического продукта) / М.А. Никитина П.К. Миненко, А.Н. Васильев // Все о мясе. – 2022. – № 4. – С. 18-21. DOI: 10.21323/2071-2499-2022-4-18-21.

Nikitina, M.A. Tsifrovyye tekhnologii v konstruirovanii pishchevykh produktov (na primere gerodiyeticheskogo produkta) [Digital technologies in the design of food products (on the example of a gerodietetic product)] / M.A. Nikitina P.K. Minenko, A.N. Vasil'yev // Vsyo o myase. – 2022. – № 4. – P. 18-21. DOI: 10.21323/2071-2499-2022-4-18-21.

33. Ничипорова, А.Р. Перспективы использования вторичных сырьевых ресурсов в мясной промышленности / А.Р. Ничипорова, С.Е. Божкова // Материалы Международной научно-практической конференции «Инновационные подходы к развитию устойчивых аграрно-пищевых систем». – Волгоград, 2022. – С. 229-231.

Nichiporova, A.R. Perspektivy ispol'zovaniya vtorichnykh syr'yevykh resursov v myasnoy promyshlennosti [Prospects for the use of secondary raw materials in the meat industry] / A.R. Nichiporova, S.Ye. Bozhkova // Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Innovatsionnyye podkhody k razvitiyu ustoychivykh agrarno-pishchevykh sistem». – Volgograd, 2022. – P. 229-231.

34. Зинина, О.В. Исследование варёных ветчин из мяса птицы и субпродуктов, обработанных бактериальным концентратом / О.В. Зинина, М.А. Позднякова, М.Б. Ребезов, А.С. Князева, К.А. Любимова // Все о мясе. – 2020. – № 5S. – С. 126-129. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5S-126-129.

Zinina, O.V. Issledovaniye varonykh vetchin iz myasa ptitsy i subproduktov, obrabotannykh bakterial'nym kontsentratom [Study of boiled hams from poultry meat and offal treated with bacterial concentrate] / O.V. Zinina, M.A. Pozdnyakova, M.B. Rebezov, A.S. Knyazeva, K.A. Lyubimova // Vsyo o myase. – 2020. – № 5S. – Р. 126-129. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5S-126-129.

35. Guilliams, T.G. Meal-Time Supplementation with Betaine HCl for Functional Hypochlorhydria: What is the Evidence? / T.G. Guilliams, L.E. Drake // Integrative Medicine: A Clinician's Journal. – 2020. – V. 19 (1). – P. 32-36.

36. Антипова, Л.В. Оценка качества и безопасности мясных продуктов / Л.В. Антипова, Л.А. Зубаирова, М.М. Данылив, А.С. Пешков // Все о мясе. – 2006. – № 1. – С. 8-9.

Antipova, L.V. Otsenka kachestva i bezopasnosti myasnykh produktov [Assessing the quality and safety of meat products] / L.V. Antipova, L.A. Zubairova, M.M. Danyliv, A.S. Peshkov // Vsyo o myase. – 2006. – № 1. – P. 8-9.

37. Юнусов, Э.Ш. Использование экзогенных ферментных препаратов в технологии мясных продуктов / Э.Ш. Юнусов, В.Я. Пономарев, А.З. Каримов, Е.В. Беззубова, Г.О. Ежкова // Вестник казанского технологического университета. – 2012. – Т. 15. – № 22. – С. 119-121.

Yunusov, E.Sh. Ispol'zovaniye ekzogennykh fermentnykh preparatov v tekhnologii myasnykh produktov [The use of exogenous enzyme preparations in the technology of meat products] / E.Sh. Yunusov, V.Ya. Ponomarev, A.Z. Karimov, Ye.V. Bezzubova, G.O. Yezhkova // Vestnik kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. – 2012. – T. 15. – № 22. – P. 119-121.

Контакты:

Никитина Марина Александровна
m.nikitina@fncps
Бочарова Ирина Григорьевна
i.bocharova@fncps

Для цитирования:

Никитина, М.А. Конструирование функциональной композиции из коллагенсодержащего сырья / М.А. Никитина, И.Г. Бочарова // Все о мясе. – 2024. – № 2. – С. 18-23. DOI: 10.21323/2071-2499-2024-2-18-23.

For citation:

Nikitina, M.A. Designing a functional composition from collagen containing raw materials / M.A. Nikitina, I.G. Bocharova // Vsyo o myase. – 2024. – № 2. – Р. 18-23. DOI: 10.21323/2071-2499-2024-2-18-23.