Обґрунтування доцільності використання протеїну з насіння коноплі в технології ковбас варених

Автор(и)

  • Василь Миколайович Пасічний Національний університет харчових технологій, Україна https://orcid.org/0000-0003-0138-5590
  • Олександр Юхимович Шевченко Національний університет харчових технологій, Україна https://orcid.org/0000-0002-8818-2667
  • Василь Іванович Тищенко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8149-4919
  • Наталія Володимирівна Божко Медичний інститут Сумського державного університету, Україна https://orcid.org/0000-0001-6440-0175
  • Андрій Іванович Маринін Національний університет харчових технологій, Україна https://orcid.org/0000-0001-6692-7472
  • Ігор Мирославович Страшинський Національний університет харчових технологій, Україна https://orcid.org/0009-0006-6834-6990
  • Юлія Анатоліївна Мацук Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-1899-3237

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310668

Ключові слова:

протеїн з насіння коноплі, варена ковбаса, функціонально-технологічні показники, енергетична цінність

Анотація

Об’єктом дослідження була технологія варених ковбас з протеїном насіння коноплі. Дослыдження присвячене визначенню ефективності використання протеїну з насіння коноплі у технології варених ковбас для підвищення харчової цінності та покращення функціонально-технологічних показників при заміні частини м'ясної сировини. Предметом дослідження були м’ясні модельні системи, варена ковбаса з протеїном насіння коноплі.

Було розроблено три дослідні зразки ковбас варених на основі аналогу. В дослідних зразках варених ковбас замінювали яловичину другого сорту протеїном з насіння коноплі (Cannabis Sativa L.) (ТОВ «Десналенд», Україна) у кількості 12, 14 і 16 %. Попередньо досліджували функціонально-технологічні показники протеїну насіння коноплі при гідромодулі 1:1, 1:2 та 1:3. Встановлено, що гідратований протеїн з насіння коноплі у співвідношенні 1:1 мав найкращі параметри для введення у фаршеві системи.

Визначено, що введення протеїн з насіння коноплі (гідромодуль 1:1) у кількості 12–16 % підвищує водозв'язувальну здатність фаршу до 97,8 %, пластичність на 16,19–23,85 %, вміст загальної вологи у зразках ковбас варених після термічної обробки на 5,08–7,08 %, вихід готового продукту до 129,83 %. Заміна яловичини другого сорту у ковбасі вареній на протеїн з насіння коноплі зумовлює підвищення масової частки протеїну у готових виробах на 14,99–19,98 %, мінеральних речовин на 68,52–97,22 %. Органолептичні показники експериментальних ковбас варених відповідали нормативним вимогам. Встановлено безпечність розроблених виробів за мікробіологічними показниками.

Доведено, що використання гідратованого протеїну з насіння коноплі у технології ковбас варених у кількості 12–14 % дозволяє отримати м’ясопродукт з високим рівнем функціонально-технологічних показників модельних м’ясних систем і органолептичних показників готових виробів. Використання протеїну з насіння коноплі у виробництві варених ковбас дозволяє розширити асортимент продукції, популярної серед населення

Біографії авторів

Василь Миколайович Пасічний, Національний університет харчових технологій

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра технології м’яса і м’ясних продуктів

Олександр Юхимович Шевченко, Національний університет харчових технологій

Доктор технічних наук, професор

Ректор

Василь Іванович Тищенко, Сумський національний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра технологій та безпечності харчових продуктів

Наталія Володимирівна Божко, Медичний інститут Сумського державного університету

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра біофізики, біохімії, фармакології та біомолекулярної інженерії

Андрій Іванович Маринін, Національний університет харчових технологій

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач лабораторії

Проблемна науково-дослідна лабораторія

Ігор Мирославович Страшинський, Національний університет харчових технологій

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології м’яса і м’ясних продуктів

Юлія Анатоліївна Мацук, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Посилання

  1. Davis, H., Magistrali, A., Butler, G., Stergiadis, S. (2022). Nutritional Benefits from Fatty Acids in Organic and Grass-Fed Beef. Foods, 11 (5), 646. https://doi.org/10.3390/foods11050646
  2. Kausar, T., Hanan, E., Ayob, O., Praween, B., Azad, Z. (2019). A review on functional ingredients in red meat products. Bioinformation, 15 (5), 358–363. https://doi.org/10.6026/97320630015358
  3. Kumar, P., Mehta, N., Abubakar, A. A., Verma, A. K., Kaka, U., Sharma, N. et al. (2022). Potential Alternatives of Animal Proteins for Sustainability in the Food Sector. Food Reviews International, 39 (8), 5703–5728. https://doi.org/10.1080/87559129.2022.2094403
  4. Gaudioso, G., Marzorati, G., Faccenda, F., Weil, T., Lunelli, F., Cardinaletti, G. et al. (2021). Processed Animal Proteins from Insect and Poultry By-Products in a Fish Meal-Free Diet for Rainbow Trout: Impact on Intestinal Microbiota and Inflammatory Markers. International Journal of Molecular Sciences, 22 (11), 5454. https://doi.org/10.3390/ijms22115454
  5. Halagarda, M., Wójciak, K. M. (2022). Health and safety aspects of traditional European meat products. A review. Meat Science, 184, 108623. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2021.108623
  6. Strashynskiy, I., Fursik, O., Pasichniy, V., Marynin, A., Goncharov, G. (2016). Influence of functional food composition on the properties of meat mince systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (84)), 53–58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.86957
  7. Li, Y., Guo, J., Wang, Y., Zhang, F., Chen, S., Hu, Y., Zhou, M. (2023). Effects of hydrocolloids as fat-replacers on the physicochemical and structural properties of salt-soluble protein isolated from water-boiled pork meatballs. Meat Science, 204, 109280. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2023.109280
  8. Balestra, F., Petracci, M. (2019). Technofunctional Ingredients for Meat Products. Sustainable Meat Production and Processing, 45–68. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-814874-7.00003-1
  9. Kim, T.-K., Shim, J.-Y., Hwang, K.-E., Kim, Y.-B., Sung, J.-M., Paik, H.-D., Choi, Y.-S. (2018). Effect of hydrocolloids on the quality of restructured hams with duck skin. Poultry Science, 97 (12), 4442–4449. https://doi.org/10.3382/ps/pey309
  10. Zhang, N., Zhou, Q., Fan, D., Xiao, J., Zhao, Y., Cheng, K.-W., Wang, M. (2021). Novel roles of hydrocolloids in foods: Inhibition of toxic maillard reaction products formation and attenuation of their harmful effects. Trends in Food Science & Technology, 111, 706–715. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.020
  11. Ferysiuk, K., Wójciak, K. M. (2020). Reduction of Nitrite in Meat Products through the Application of Various Plant-Based Ingredients. Antioxidants, 9 (8), 711. https://doi.org/10.3390/antiox9080711
  12. Pateiro, M., Gómez-Salazar, J. A., Jaime-Patlán, M., Sosa-Morales, M. E., Lorenzo, J. M. (2021). Plant Extracts Obtained with Green Solvents as Natural Antioxidants in Fresh Meat Products. Antioxidants, 10 (2), 181. https://doi.org/10.3390/antiox10020181
  13. Pasichniy, V., Tischenko, V., Bozhko, N., Koval, O., Marynin, A. (2022). Use of bioactive properties of plant extracts to increase the storage stability of mechanically separated turkey meat. Ukrainian Food Journal, 11 (4), 616–628. https://doi.org/10.24263/2304-974x-2022-11-4-10
  14. Pasichnyi, V., Bozhko, N., Tischenko, V., Marynin, A., Shubina, Y., Svyatnenko, R. et al. (2022). Studying the influence of berry extracts on the quality and safety indicators of half-smoked sausages. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (11 (115)), 33–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252369
  15. Bozhko, N., Pasichnyi, V., Tischenko, V., Marynin, A., Shubina, Y., Strashynskyi, I. (2021). Determining the nutritional value and quality indicators of meat-containing bread made with hemp seeds flour (Cannabis sativa L.). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (112)), 58–65. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237806
  16. Zając, M., Guzik, P., Kulawik, P., Tkaczewska, J., Florkiewicz, A., Migdał, W. (2019). The quality of pork loaves with the addition of hemp seeds, de-hulled hemp seeds, hemp protein and hemp flour. LWT, 105, 190–199. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.02.013
  17. Ma, K. K., Greis, M., Lu, J., Nolden, A. A., McClements, D. J., Kinchla, A. J. (2022). Functional Performance of Plant Proteins. Foods, 11 (4), 594. https://doi.org/10.3390/foods11040594
  18. Loveday, S. M. (2020). Plant protein ingredients with food functionality potential. Nutrition Bulletin, 45 (3), 321–327. https://doi.org/10.1111/nbu.12450
  19. Dapčević-Hadnađev, T., Dizdar, M., Pojić, M., Krstonošić, V., Zychowski, L. M., Hadnađev, M. (2019). Emulsifying properties of hemp proteins: Effect of isolation technique. Food Hydrocolloids, 89, 912–920. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2018.12.002
  20. Fernández-López, J., Viuda-Martos, M., Pérez-Alvarez, J. A. (2021). Quinoa and chia products as ingredients for healthier processed meat products: technological strategies for their application and effects on the final product. Current Opinion in Food Science, 40, 26–32. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2020.05.004
  21. Kamani, M. H., Meera, M. S., Bhaskar, N., Modi, V. K. (2019). Partial and total replacement of meat by plant-based proteins in chicken sausage: evaluation of mechanical, physico-chemical and sensory characteristics. Journal of Food Science and Technology, 56 (5), 2660–2669. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03754-1
  22. Rehman, M., Fahad, S., Du, G., Cheng, X., Yang, Y., Tang, K. et al. (2021). Evaluation of hemp (Cannabis sativa L.) as an industrial crop: a review. Environmental Science and Pollution Research, 28 (38), 52832–52843. https://doi.org/10.1007/s11356-021-16264-5
  23. Rupasinghe, H. P. V., Davis, A., Kumar, S. K., Murray, B., Zheljazkov, V. D. (2020). Industrial Hemp (Cannabis sativa subsp. sativa) as an Emerging Source for Value-Added Functional Food Ingredients and Nutraceuticals. Molecules, 25 (18), 4078. https://doi.org/10.3390/molecules25184078
  24. Montero, L., Ballesteros-Vivas, D., Gonzalez-Barrios, A. F., Sánchez-Camargo, A. del P. (2023). Hemp seeds: Nutritional value, associated bioactivities and the potential food applications in the Colombian context. Frontiers in Nutrition, 9. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1039180
  25. Farinon, B., Molinari, R., Costantini, L., Merendino, N. (2020). The Seed of Industrial Hemp (Cannabis sativa L.): Nutritional Quality and Potential Functionality for Human Health and Nutrition. Nutrients, 12 (7), 1935. https://doi.org/10.3390/nu12071935
  26. Leonard, W., Zhang, P., Ying, D., Fang, Z. (2019). Hempseed in food industry: Nutritional value, health benefits, and industrial applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19 (1), 282–308. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12517
  27. Tănase Apetroaei, V., Pricop, E. M., Istrati, D. I., Vizireanu, C. (2024). Hemp Seeds (Cannabis sativa L.) as a Valuable Source of Natural Ingredients for Functional Foods – A Review. Molecules, 29 (9), 2097. https://doi.org/10.3390/molecules29092097
  28. Cerino, P., Buonerba, C., Cannazza, G., D’Auria, J., Ottoni, E., Fulgione, A. et al. (2021). A Review of Hemp as Food and Nutritional Supplement. Cannabis and Cannabinoid Research, 6 (1), 19–27. https://doi.org/10.1089/can.2020.0001
  29. Shen, P., Gao, Z., Fang, B., Rao, J., Chen, B. (2021). Ferreting out the secrets of industrial hemp protein as emerging functional food ingredients. Trends in Food Science & Technology, 112, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.022
  30. Aiello, G., Lammi, C., Boschin, G., Zanoni, C., Arnoldi, A. (2017). Exploration of Potentially Bioactive Peptides Generated from the Enzymatic Hydrolysis of Hempseed Proteins. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65 (47), 10174–10184. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b03590
  31. Wang, X.-S., Tang, C.-H., Yang, X.-Q., Gao, W.-R. (2008). Characterization, amino acid composition and in vitro digestibility of hemp (Cannabis sativa L.) proteins. Food Chemistry, 107 (1), 11–18. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.06.064
  32. Korus, J., Witczak, M., Ziobro, R., Juszczak, L. (2017). Hemp (Cannabis sativa subsp. sativa) flour and protein preparation as natural nutrients and structure forming agents in starch based gluten-free bread. LWT, 84, 143–150. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.05.046
  33. Frazzini, S., Torresani, M. C., Roda, G., Dell’Anno, M., Ruffo, G., Rossi, L. (2024). Chemical and functional characterization of the main bioactive molecules contained in hulled Cannabis sativa L. seeds for use as functional ingredients. Journal of Agriculture and Food Research, 16, 101084. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2024.101084
  34. Dapčević-Hadnađev, T., Hadnađev, M., Dizdar, M., Lješković, N. J. (2020). Functional and Bioactive Properties of Hemp Proteins. Sustainable Agriculture Reviews 42, 239–263. https://doi.org/10.1007/978-3-030-41384-2_8
  35. Malomo, S. A., He, R., Aluko, R. E. (2014). Structural and Functional Properties of Hemp Seed Protein Products. Journal of Food Science, 79 (8). https://doi.org/10.1111/1750-3841.12537
  36. Montserrat-de la Paz, S., Rivero-Pino, F., Villanueva, A., Toscano-Sanchez, R., Martin, M. E., Millan, F., Millan-Linares, M. C. (2023). Nutritional composition, ultrastructural characterization, and peptidome profile of antioxidant hemp protein hydrolysates. Food Bioscience, 53, 102561. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2023.102561
  37. Samaei, S. P., Martini, S., Tagliazucchi, D., Gianotti, A., Babini, E. (2021). Antioxidant and Angiotensin I-Converting Enzyme (ACE) Inhibitory Peptides Obtained from Alcalase Protein Hydrolysate Fractions of Hemp (Cannabis sativa L.) Bran. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 69 (32), 9220–9228. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c01487
  38. Zhang, J., Griffin, J., Li, Y., Wang, D., Wang, W. (2022). Antioxidant Properties of Hemp Proteins: From Functional Food to Phytotherapy and Beyond. Molecules, 27 (22), 7924. https://doi.org/10.3390/molecules27227924
  39. Bozhko, N., Tischenko, V., Pasichnyi, V., Shubina, Y., Kyselov, O., Marynin, A., Strashynskyi, I. (2021). The quality characteristics of sausage prepared from different ratios of fish and duck meat. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 15, 26–32. https://doi.org/10.5219/1482
  40. Food energy - methods of analysis and conversion factors (2003). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at: https://www.fao.org/uploads/media/FAO_2003_Food_Energy_02.pdf
  41. Pasichnyi, V., Bozhko, N., Tischenko, V., Kotliar, Ye. (2019). Development of cooked smoked sausage on the basis of muskovy duck meat. Food Science and Technology, 12 (4). https://doi.org/10.15673/fst.v12i4.1207
  42. Pasichniy, V., Polumbryk, M. (2016). Collagen containing mixtures impact on sensory properties of chicken forcemeat systems. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies, 18 (2), 150–152. https://doi.org/10.15421/nvlvet6831
  43. Bozhko, N., Tischenko, V., Pasichnyi, V., Matsuk, Y. (2020). Analysis of the possibility of fish and meat raw materials combination in products. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 14, 647–655. https://doi.org/10.5219/1372
  44. Страшинський, І. М., Гончаров, Г. І., Борсолюк, Л. В., Северин, В. Ю. (2010). Удосконалення рецептур варених ковбас із м’яса птиці. Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій ім. Ґжицького, 12 (2 (44)), 94–99.
  45. Kang, J.-Y., Lee, S.-H., Jo, A.-H., Park, E.-J., Bak, Y.-S., Kim, J.-B. (2020). Improving the accuracy of coliform detection in meat products using modified dry rehydratable film method. Food Science and Biotechnology, 29 (9), 1289–1294. https://doi.org/10.1007/s10068-020-00778-8
  46. Bozhko, N., Tischenko, V., Pasichnyi, V., Moroz, O. (2019). Research of nutritional and biological value of the semi smoked meatcontaining sausage. Food Science and Technology, 13 (4). https://doi.org/10.15673/fst.v13i4.1561
  47. Pasichnyi, V., Shubina, Y., Tischenko, V., Bozhko, N., Moroz, O. (2022). Research of hemp seed by-products for use in meat products. Scientific Works of National University of Food Technologies, 28 (2), 173–183. https://doi.org/10.24263/2225-2924-2022-28-2-16
  48. Liu, M., Childs, M., Loos, M., Taylor, A., Smart, L. B., Abbaspourrad, A. (2023). The effects of germination on the composition and functional properties of hemp seed protein isolate. Food Hydrocolloids, 134, 108085. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.108085
  49. Kang, K.-M., Lee, S.-H., Kim, H.-Y. (2022). Effects of Using Soybean Protein Emulsion as a Meat Substitute for Chicken Breast on Physicochemical Properties of Vienna Sausage. Food Science of Animal Resources, 42 (1), 73–83. https://doi.org/10.5851/kosfa.2021.e63
  50. Siano, F., Moccia, S., Picariello, G., Russo, G. L., Sorrentino, G., Di Stasio, M. et al. (2018). Comparative Study of Chemical, Biochemical Characteristic and ATR-FTIR Analysis of Seeds, Oil and Flour of the Edible Fedora Cultivar Hemp (Cannabis sativa L.). Molecules, 24 (1), 83. https://doi.org/10.3390/molecules24010083
  51. Santos-Sánchez, G., Álvarez-López, A. I., Ponce-España, E., Carrillo-Vico, A., Bollati, C., Bartolomei, M. et al. (2022). Hempseed (Cannabis sativa) protein hydrolysates: A valuable source of bioactive peptides with pleiotropic health-promoting effects. Trends in Food Science & Technology, 127, 303–318. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.06.005
  52. Magalhães, P., Domingues, R. M., Alves, E. (2022). Hemp Seeds, Flaxseed, and Açaí Berries: Health Benefits and Nutritional Importance with Emphasis on the Lipid Content. Current Nutrition & Food Science, 18 (1), 4–14. https://doi.org/10.2174/1573401317666210624142643
  53. Majewski, M., Jurgoński, A. (2021). The Effect of Hemp (Cannabis sativa L.) Seeds and Hemp Seed Oil on Vascular Dysfunction in Obese Male Zucker Rats. Nutrients, 13 (8), 2575. https://doi.org/10.3390/nu13082575
  54. WHO global database on child growth and malnutrition / compiled by Mercedis de Onis and Monika Blössner (‎1997)‎. World Health Organization. Available at: https://iris.who.int/handle/10665/63750
Обґрунтування доцільності використання протеїну з насіння коноплі в технології ковбас варених

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-30

Як цитувати

Пасічний, В. М., Шевченко, О. Ю., Тищенко, В. І., Божко, Н. В., Маринін, А. І., Страшинський, І. М., & Мацук, Ю. А. (2024). Обґрунтування доцільності використання протеїну з насіння коноплі в технології ковбас варених. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(11 (130), 56–66. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310668

Номер

Том 4 № 11 (130) (2024): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Vasyl Pasichnyi, Oleksandr Shevchenko, Vasyl Tischenko, Nataliia Bozhko, Andrii Marynin, Igor Strashynskyi, Yuliiа Matsuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.