Оцінка застосування ph-модифікованого ізоляту білка нуту як функціонального замінника жиру у варених ковбасах німецького типу

Автор(и)

  • Ірина Миколаївна Курмакова Національний університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка, Україна https://orcid.org/0000-0002-8916-6546
  • Надія Василівна Лапицька Національний університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка, Україна https://orcid.org/0000-0003-2431-4373
  • Ганна Вікторівна Новік Дніпровський Національний університет імені О. Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0003-4045-4878
  • Олена Сергіївна Бондар Національний університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка, Україна https://orcid.org/0000-0002-9612-0546
  • Ольга Олександрівна Василенко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1643-0702
  • Тетяна Миколаївна Головко Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7059-3620
  • Максим Васильович Жеребкін Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8365-0495
  • Ірина Володимирівна Левченко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0003-9117-4005
  • Олег Олександрович Старинський Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0001-1789-1669

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.348365

Ключові слова:

ізолят білка нуту, pH-коригування, замінник жиру, м'ясні продукти, традиційні ковбаси, рослинний білок

Анотація

Об’єктом дослідження є варені ковбаси німецького типу зі зниженим вмістом жиру. Технологічна складність редукції жиру в традиційних м’ясних емульсіях є основною проблемою, яка неминуче призводить до погіршення як фізико-хімічних показників (стабільність емульсії), так і сенсорних характеристик, таких як текстура та соковитість. Це дослідження було направлене на оцінку здатності ізоляту білка нуту (ІБН), модифікованого за допомогою методу pH-коригування, виступати функціональним замінником жиру. На першому етапі було проведено порівняння техно-функціональних властивостей модифікованого ізоляту (розчинність, WHC, OHC, EAI та ESI) з властивостями нативного білка. Усі функціональні параметри ІБН були достовірно покращені pH-обробкою (p < 0,05). Розчинність зросла з 24,33% до 82,67%, а індекс емульгуючої активності (EAI) ‑ з 27,33 до 48,33 м²/г, що є значними змінами для м’ясних систем. Для експерименту модифікований ІБН вносили у концентраціях 1% (зразок ІБН1) і 2% (зразок ІБН2) для часткової заміни жиру. Це порівнювалося з результатами високожирного контролю (23%). Таке поєднання дозволило достовірно (p < 0,05) знизити масову частку жиру у готових виробах. Зразок ІБН1 показав зниження на 26,1%, а зразок ІБН2 показав зниження на 40,6%. При цьому технологічний вихід продемонстрував чітку тенденцію до зростання (з 90,67% до 99,00%). Сенсорний аналіз (за 9-бальною шкалою) показав, що зразок ІБН1 (1% ІБН) мав сенсорний профіль, який був статистично невідмінним (p > 0,05) від контролю за всіма параметрами, включаючи смак (8,05 проти 8,07) і аромат (7,63 проти 7,78). Тим не менш, зразок ІБН2 показав достовірне погіршення органолептики (p < 0,05). Таким чином, pH-модифікований ІБН довів свою ефективність як замінник жиру, а дозування 1% було визначено як найкращий метод приготування здорових варених ковбас без компромісів зі смаком.

Біографії авторів

Ірина Миколаївна Курмакова, Національний університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка

Доктор технічних наук, професор

Кафедра хімії, технологій та фармації

Надія Василівна Лапицька, Національний університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра хімії, технологій та фармації

Ганна Вікторівна Новік, Дніпровський Національний університет імені О. Гончара

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Олена Сергіївна Бондар, Національний університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра хімії, технологій та фармації

Ольга Олександрівна Василенко, Сумський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра вищої математики та фізики

Тетяна Миколаївна Головко, Державний біотехнологічний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології м’яса

Максим Васильович Жеребкін, Державний біотехнологічний університет

Доктор філософії, старший викладач

Кафедра технології м’яса

Ірина Володимирівна Левченко, Сумський національний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра технології кормів і годівлі тварин

Олег Олександрович Старинський, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра технології харчування

Посилання

  1. Onyeaka, H., Nwaiwu, O., Obileke, K., Miri, T., Al‐Sharify, Z. T. (2023). Global nutritional challenges of reformulated food: A review. Food Science & Nutrition, 11 (6), 2483–2499. https://doi.org/10.1002/fsn3.3286
  2. Bronzato, S., Durante, A. (2017). A Contemporary Review of the Relationship between Red Meat Consumption and Cardiovascular Risk. International Journal of Preventive Medicine, 8 (1). https://doi.org/10.4103/ijpvm.ijpvm_206_16
  3. Helikh, A., Filon, A. (2025). Biochemical variability of vegetable juice powders: a key factor in modulating the physicochemical properties and safety profile of vegan fermented sausages. Technology Audit and Production Reserves, 4 (3 (84)), 52–59. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.334830
  4. Helikh, A., Filon, A. (2025). Study of the amino acid profile of alternative proteins (Helix pomatia, Lissachatina fulica, Helix aspersa) and their potential application in a healthy diet: optimization of a modern brandade recipe. Technology Audit and Production Reserves, 2 (3 (82)), 71–79. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.326896
  5. Peerzade, I. J., Kudre, T., Halami, P. M.; Yaradoddi, J. S., Meti, B. S., Mudgulkar, S. B., Agsar, D. (Eds.) (2024). Poultry and Meat Processing. Frontiers in Food Biotechnology. Singapore: Springer, 427–444. https://doi.org/10.1007/978-981-97-3261-6_23
  6. Egea, M., Álvarez, D., Peñaranda, I., Panella-Riera, N., Linares, M. B., Garrido, M. D. (2020). Fat Replacement by Vegetal Fibres to Improve the Quality of Sausages Elaborated with Non-Castrated Male Pork. Animals, 10 (10), 1872. https://doi.org/10.3390/ani10101872
  7. Morales-Olán, G., Antonieta Ríos-Corripio, M., Rojas-López, M., Velasco-Velasco, J., Selene Hernández-Cázares, A. (2025). Effects of flour, starch and pea (Pisum sativum L.) protein as fat substitutes during storage of pork sausages. Czech Journal of Food Sciences, 43 (3), 194–204. https://doi.org/10.17221/211/2024-cjfs
  8. Navarré, A., Musto, L., Nazareth, T. (2025). Beyond Meat Substitution: A Multifaceted Review of Plant-Based and Alternative Proteins, from Environmental Impact to Analytical Technologies. Foods, 14 (13), 2312. https://doi.org/10.3390/foods14132312
  9. Partanen, M., Liikonen, V., Väkeväinen, K., Gómez Gallego, C., Kolehmainen, M. (2025). Digestion, Metabolism, and Health Effects of Plant Proteins and Their Food Formulations: A Systematic Scoping Review of Clinical Postprandial Studies and in vitro Methods. Food Reviews International, 1–30. https://doi.org/10.1080/87559129.2025.2525430
  10. van den Berg, L. A., Mes, J. J., Mensink, M., Wanders, A. J. (2022). Protein quality of soy and the effect of processing: A quantitative review. Frontiers in Nutrition, 9. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1004754
  11. Patil, N. D., Bains, A., Sridhar, K., Bhaswant, M., Kaur, S., Tripathi, M. et al. (2024). Extraction, Modification, Biofunctionality, and Food Applications of Chickpea (Cicer arietinum) Protein: An Up-to-Date Review. Foods, 13 (9), 1398. https://doi.org/10.3390/foods13091398
  12. Zhang, Y., Huang, X., Zeng, X., Li, L., Jiang, Y. (2023). Preparation, functional properties, and nutritional evaluation of chickpea protein concentrate. Cereal Chemistry, 100 (2), 310–320. https://doi.org/10.1002/cche.10608
  13. Zhang, J., Liu, Q., Chen, Q., Sun, F., Liu, H., Kong, B. (2022). Synergistic modification of pea protein structure using high-intensity ultrasound and pH-shifting technology to improve solubility and emulsification. Ultrasonics Sonochemistry, 88, 106099. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.106099
  14. Chen, Q., Guan, J., Wang, Z., Wang, Y., Wang, X., Chen, Z. (2024). Improving the Gelation Properties of Pea Protein Isolates Using Psyllium Husk Powder: Insight into the Underlying Mechanism. Foods, 13 (21), 3413. https://doi.org/10.3390/foods13213413
  15. Gao, D., Helikh, A., Filon, A., Duan, Z., Vasylenko, O. (2022). Effect of pH-shifting treatment on the gel properties of pumpkin seed protein isolate. Journal of Chemistry and Technologies, 30 (2), 198–204. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i2.241145
  16. Morr, C. V., German, B., Kinsella, J. E., Regenstein, J. M., Buren, J. P. V., Kilara, A. et al. (1985). A Collaborative Study to Develop a Standardized Food Protein Solubility Procedure. Journal of Food Science, 50 (6), 1715–1718 https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1985.tb10572.x
  17. Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72 (1–2), 248–254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
  18. Quinn, J. R., Paton, D. (1979). A practical measurement of water hydration capacity of protein materials. Cereal Chemistry, 56 (1), 38–40. Available at: https://www.cerealsgrains.org/publications/cc/backissues/1979/Documents/chem56_38.pdf
  19. Lin, M. J., Humbert, E. S., Sosulski, F. W. (1974). Certain functional properties of sunflower meal products. Journal of Food Science, 39 (2), 368–370. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1974.tb02896.x
  20. Pearce, K. N., Kinsella, J. E. (1978). Emulsifying properties of proteins: evaluation of a turbidimetric technique. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 26 (3), 716–723. https://doi.org/10.1021/jf60217a041
  21. Kjeldahl, J. (1883). Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern. Zeitschrift Für Analytische Chemie, 22 (1), 366–382. https://doi.org/10.1007/bf01338151
  22. Soxhlet, F. (1879). Die gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes. Dinglers Polytechnisches Journal, 232, 461–465. Available at: https://cyberlipid.gerli.com/wp-content/uploads/sites/3/2018/09/soxhlet.pdf
  23. Official methods of analysis of AOAC International (2022). AOAC International.
  24. Lawless, H. T., Heymann, H. (2010). Sensory Evaluation of Food. New York: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-6488-5
  25. How to feed the world in 2050 (2009). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at: https://www.fao.org/4/ak542e/ak542e00.pdf
  26. Leip, A., Billen, G., Garnier, J., Grizzetti, B., Lassaletta, L., Reis, S. et al. (2015). Impacts of European livestock production: nitrogen, sulphur, phosphorus and greenhouse gas emissions, land-use, water eutrophication and biodiversity. Environmental Research Letters, 10 (11), 115004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/10/11/115004
  27. Prymenko, V., Sefikhanova, K., Helikh, A., Golovko, M., Vasylenko, O. (2022). Choice justification of dairy raw materials according to indicators of their structure for obtaining selenium-protein dietary supplements. Journal of Chemistry and Technologies, 30 (1), 79–87. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i1.241139
  28. Yang, F., Ren, L., Sun, J., Gu, C. (2025). A study of the purchase intention of alternative foods. Scientific Reports, 15 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-90014-2
Evaluation of pH-modified chickpea protein isolate as a functional fat replacer in German-style cooked sausages

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-29

Як цитувати

Курмакова, І. М., Лапицька, Н. В., Новік, Г. В., Бондар, О. С., Василенко, О. О., Головко, Т. М., Жеребкін, М. В., Левченко, І. В., & Старинський, О. О. (2025). Оцінка застосування ph-модифікованого ізоляту білка нуту як функціонального замінника жиру у варених ковбасах німецького типу. Technology Audit and Production Reserves, 6(3(86), 44–49. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.348365

Номер

Том 6 № 3(86) (2025): Хімічна інженерія

Розділ

Технології виробництва харчування

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Iryna Kurmakova, Nadiia Lapytska, Hanna Novik , Olena Bondar, Olha Vasylenko, Tetiana Holovko , Maksym Zherebkin, Iryna Levchenko, Oleh Starynskyi

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.