Менчинская А.А., Лебская Т.К. Пищевая и биологическая

http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
УДК 639.382:637.04
ПИЩЕВАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ИКРЫ ТОЛСТОЛОБИКА
А.А. Менчинская, Т.К. Лебская
NUTRITIONAL AND BIOLOGICAL VALUE OF THE ICH ROE
А.A. Menchynskaya, T.K. Lebskayа
Аннотация. Исследования химического состава и биохимических свойств икры
толстолобика выявили высокие показатели ее энергетической составляющей, биологической
ценности белка и биологической эффективности липидов. Биологическая ценность белка
определяется содержанием всех незаменимых аминокислот, суммарное содержание которых
превышает их количество в идеальном белке. Однако, есть лимитирующие аминокислоты –
валин, триптофан и изолейцин. Биологическая эффективность липидов характеризуется
высоким содержанием фосфатидилхолина, который характеризует способность икры к
эмульгированию, а также жирных кислот семейства ω3. Результаты этих исследований
свидетельствуют о целесообразности использования икры толстолобика для технологий
поликомпонентных пищевых продуктов функционального назначения.
Ключевые слова: икра; толстолобик; белок; аминокислота; фосфатидилхолин;
жирные кислоты; биологическая ценность; эффективность.
Annotation. The investigation of the chemical composition and biochemical characteristics
of the ich roe showed the high indexes of its energetic value, and the biological value of its proteins
and biological effectiveness of the lipids. The protein biological value is being determined by the
content of all nonreplaceable amino acids the sum of which exceeds its amount in an ideal protein.
Nevertheless, there are some limiting amino acids such as valine, tryptophane and isoleucine. The
biological effectiveness of the lipids is being characterized by the high phosphatidylcholine amount
which determines the ability of the roe to emulsify, and the biological effectiveness of the lipids is
also characterized by the high amount of ω 3 fatty acids. The results of its research indicate the
reasonability of the ich roe usage in the producing the functionally purposed polycomponent food
products.
Keywords: roe; ich; protein; amino acid; phosphatidylcholine; fatty acids; biological value;
effectiv.
Введение
Икра рыб представляет собой ценное сырье для изготовления широкого ассортимента
пищевой продукции. Исследованиями пищевой ценности икры рыб и разработкой на ее
основе пищевых продуктов функционального назначения занимались многие ученые, в т. ч.
Л.С. Абрамова, Т. П. Калиниченко, Е. А. Ахмерова [1, 2, 3]. Установлено, что этот вид сырья
характеризуется высокими показателями биологической ценности белка, биологической
эффективностью липидов, содержанием водо- и жирорастворимых витаминов, макро- и
микроэлементов. Эти свойства икры позволили ее рекомендовать в качестве ингредиента при
создании поликомпонентных пастообразных продуктов повышенной биологической
ценности. В Украине толстолобик по объему выращивания и промыслу занимает одно из
первых мест [4]. Однако, в доступной нам литературе отсутствуют данные по химическому
составу и биохимическим свойствам икры этого вида рыбы. В тоже время знания комплекса
показателей пищевой ценности ранее не используемых видов сырья позволят расширить
возможность вовлечения их в сферу производства новых пищевых продуктов.
Цель настоящих исследований заключалась в изучении пищевой и биологической
ценности белка, биологической эффективности липидов икры толстолобика для оценки
1
http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
использования этого вида сырья в технологии пастообразных продуктов функционального
назначения.
Для выполнения поставленной цели были определены следующие задачи:
- исследовать химический состав и энергетическую ценность икры толстолобика;
- изучить аминокислотный состав белка икры и определить его биологическую ценность;
- определить состав жирных кислот, содержание индивидуальных фракций фосфолипидов и
оценить биологическую эффективность липидов икры.
Материалы и методы исследования
В качестве сырья использовали икру толстолобика - Hypophthalmichthys molitrix
пресноводной рыбы семейства карповых Cyprinidae. По морфологическим признакам икра
была на IV- й стадии зрелости.
Химический состав икры изучали согласно ГОСТ 7636-85 [5].
Массовую долю аминокислот определяли методом ионообменной жидкостноколоночной хроматографии на автоматическом анализаторе Т 339 производства
"Микротехна" (Чехия), количество триптофана – колориметрическим методом с
предыдущим щелочным гидролизом [6]. Для разделения индивидуальных фосфолипидов
использовали двухмерную тонкослойную хроматографию. Исследование жирнокислотного
состава липидов икры проводили на газовом хроматографе HRGC 5300 (Италия).
Обсуждение результатов
Современные подходы к технологиям пищевых продуктов функционального
назначения основываются на знаниях совокупности показателей, определяющих пищевую и
биологическую ценность ингредиентов. Результаты наших исследований свидетельствуют о
том, что по химическому составу икра толстолобика относится к высокобелковому и
жирному сырью (табл.1).
Таблица 1 – Химический состав икры толстолоба (n = 5; Р ≥ 0,95)
Массовая доля, % от общего химического состава
Вид сырья
Икра
толстолобика
весеннего вылова
влаги
жира
белка
золы
63,44±0,06
10,28±0,01
25,04±0,02
1,24±0,10
Энергетическая
ценность,
ккал/100 г
192,68
Общий химический состав икры толстолобика согласуется с результатами
предшествующих исследований икры как пресноводных, так и морских гидробионтов [1,2,3].
Биологическая ценность белка определяется качественным и количественным
составом аминокислот, соответствием содержания незаменимых аминокислот идеальному
белку. Результаты этих исследований представлены в таблице 2.
Сумма незаменимых аминокислот (НАК) в икре толстолобика превышает этот
показатель в идеальном белке на 8,83 %. Среди них доминируют лейцин и лизин, которые
обеспечивают рост организма [7]. Лейцин укрепляет иммунную систему и снижает
содержание сахара в крови, нормализует деятельность щитовидной железы и почек,
способствует заживлению повреждений кожи и костной ткани, расщепляет холестерин.
Лизин регулирует процессы кроветворения, является субстратом долговременной памяти,
стимулирует умственную работоспособность, устраняет нарушения способностей, ослабляет
рост вирусов, участвует в образовании антител, сохраняет иммунную систему, препятствует
утомлению, способствует восстановлению костных и соединительных тканей, улучшает
абсорбцию кальция. Лимитирующими аминокислотами являются валин, изолейцин и
триптофан. Среди заменимых аминокислот преобладает глутаминовая кислота, которая
играет важную роль в азотистом обмене и выполняет функцию нейромедиатора [8].
2
http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
Таблица 2– Соответствие состава аминокислот белков икры толстолобика идеальному белку
Название аминокислот
Идеальный Содержание аминокислоты,
Скор, %
белок
г / 100 г белка
Незаменимые, в т.ч.
36,0
44,83
5,0
90
валин
4,49
изолейцин
4,0
3,94
99
лейцин
7,0
11,34
162
лизин
5,5
7,28
132
метионин + цистин
3,5
3,95
113
треонин
4,0
5,04
126
триптофан
1,0
0,91
91
6,0
7,88
131
фенилаланин + тирозин
Заменимые, в т.ч.
55,31
аргинин
5,17
гистидин
2,55
серин
6,14
глутаминовая кислота
16,00
аспаргиновая кислота
7,03
пролин
5,10
глицин
4,01
аланин
9,31
Важным показателем при создании эмульсионных и пастообразных продуктов
является содержание фосфатидилхолина, который, как известно, проявляет эмульгирующие
свойства [2]. С целью установления содержания этого соединения в икре толстолобика нами
проведено исследование фракционного состава фосфолипидов (табл.3).
Таблица 3 – Фракционный состав фосфолипидов
Название фосфолипидов
Массовая доля фракций, % от суммы
фосфолипидов
Фосфатидилхолин
88,22
Фосфатидилэтаноламин
6,20
Фосфатидилсерин
1,45
Сфингомиелин
3,51
Лизофосфатидилхолин
0,62
Фракционный состав фосфолипидов икры характеризуется превалирующим
содержанием фосфатидилхолина, массовая доля которого составляет 88,22 %. Такие
концентрации этого фосфолипида в составе липидов икры определяют высокие
эмульгирующие способности сырья, что дает возможность рекомендовать его использование
в технологии пастообразных продуктов. Результаты наших исследований согласуются с
данными многих авторов о доминировании в икре рыб фосфатидилхолина [9]. Известно, что
фосфатидилхолин входит в состав всех биологических мембран, определяет их структурные
и функциональные особенности. Таким образом, высокие концентрации фосфатидилхолина
в икре толстолобика позволяют рекомендовать ее использовать в качестве природного
эмульгатора.
Биологическая эффективность липидов определяется также особенностями их
жирнокислотного состава. В таблице 4 приведена оценка соответствия жирнокислотного
состава липидов икры толстолобика рекомендуемым нормам их потребления.
3
http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
Таблица 4 – Оценка соответствия жирнокислотного состава липидов икры толстолобика
рекомендуемым нормам потребления
Название жирных кислот
Массовая доля жирных
Рекомендуемое
кислот, % от суммы
количество, г·сутки
жирных кислот
[10]
Насыщенные, в т. ч.
42,00
25
Лауриновая (С12:0)
0,05
Миристиновая (С14:0)
1,41
Пeнтадекановая (С15:0)
0,35
Пальмитиновая (С16:0)
27,53
Гептадеканова (С17:0)
1,09
Стеариновая (С18:0)
9,84
Арахиновая (С20:0)
0,13
Генеикозановая (С21:0)
0,24
Бегеновая (С22:0)
0,65
Лигноцериновая (С24:0)
0,66
Мононенасищенные, в т. ч.
36,80
30
Миристолеиновая (С14:1)
0,06
Пентадеценовая (С15: 1)
0,18
Пальмитоолеиновая (С16:1)
11,65
Гептадеценовая (С17:1)
0,58
Олеиновая (С18:1)
21,92
Гондовая(С20:1)
0,95
Нервоновая (С24: 1)
1,46
Полиненасищенные, в т. ч.
21,17
11
0,37
Гексадекадиеновая (С16:2) ω6
1,48
Линолевая (С18:2) ω6
1,52
Линоленовая (С18:3) ω3
0,12
Ейкозодиеновая(С20:2) ω 6
0,74
Ейкозотриеновая (С20:2) ω 6
2,40
Арахидоновая (С20:4) ω 6
4,21
Ейкозопентаеновая (С20:5) ω 3
0,34
Докозопентаєновая (С22 : 5)ω 3
9,99
Докозогексаєновая (С22 : 6) ω 3
Не идентифицированные
0,07
Анализ состава жирных кислот показал, что в икре толстолобика преобладает сумма
насыщенных (42,00%), мононенасыщенные жирные кислоты по количеству занимают второе
место(36,80 %), а полиненасыщенные – третье (21,17%). Суммарное количество классов
жирных кислот превышает рекомендуемые количества [10]. Среди насыщенных жирных
кислот доминирует пальмитиновая кислота. Ее доля составляет 27,53 %. Известно, что
пальмитиновая кислота повышает синтез липопротеинов, способствует снижению уровня
холестерина в крови [11]. Главными представителями мононенасыщенных жирных кислот
являются олеиновая, содержание которой составляет 21,92 % и пальмитоолеиновая - 11,65%.
Установлено, что мононенасыщенные жирные кислоты выступают источником энергии,
входят в состав клеточных мембран, улучшают эластичность артерий и кожи. Олеиновая
кислота участвует в биосинтезе низкомолекулярных биорегуляторов [12].
Полиненасыщенные жирные кислоты в исследуемых объектах представлены в
основном биологически эффективными докозогексаеновой (9,99 %), ейкозопентаеновой
(4,21 % ) и арахидоновой (2,40 %). Эти кислоты обеспечивают рост и развитие клеток кожи,
4
http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
благополучное течение беременности и лактации, прочность и эластичность кровеносных
сосудов, нормализуют обмен холестерина и давление в подкожных сосудах.
Биологическая эффективность липидов определяется не только качественным и
количественным составом жирных кислот, но и соотношением отдельных групп кислот и
изомеров (табл.5).
Таблица 5 – Показатели биологической эффективности липидов икры тостолобика
Липиды
Соотношение
С18:2:С18:3
НЖК:МНЖК: ПНЖК:НЖК
С18:2:С18:1
ω 6:ω 3
ПНЖК
Идеальний
1:1:1
0,2–0,4
>0,25
>7,0
4:1
липид [13]
Липиды икры
1:0,87:0,50
0,5
0,07
0,97
1: 3
толстолоба
Анализ данных таблицы 4 свидетельствует о том, что соотношение отдельных групп
жирных кислот липидов икры толстолобика не соответствует идеальному липиду [13].
Соотношение жирных кислот семейств ω 6:ω 3 показывает, что липиды толстолобика могут
быть источником особо ценных жирных кислот ω 3 и придавать конечной форме продукта
функциональные свойства.
Заключение
Химический состав икры толстолобика свидетельствует о том, что икра относится к
высокобелковому (25,04 %) и жирному (10,28 %) сырью с высокой энергетической
ценностью (192,68 ккал/100 г).
Аминокислотный состав белка икры толстолобика характеризуется присутствием всех
незаменимых аминокислот, сумма которых превышает их количество в идеальном белке.
Однако, в белке выявлены лимитирующие аминокислоты − валин, изолейцин и триптофан,
скор которых составляет 90, 99 и 91%, соответственно.
В составе фосфолипидов икры толстолобика преобладает фосфатидилхолин,
содержание которого достигает 88,22 %, что свидетельствует о целесообразности
использования этого сырья в качестве природного эмульгатора.
Биологическая эффективность липидов икры толстолобика определяется
присутствием таких жирных кислот, как докозогексаеновой (9,9 %), ейкозопентаеновой
(4,21%) и арахидоновой (2,40 %).
Соотношение жирных кислот семейств ω 6:ω 3 доказывает то, что липиды икры
толстолобика являются источником биологически эффективных жирных кислот семейства ω
3.
Таким образом, икра толстолобика представляет собой природный комплекс
биологически ценных ингредиентов и может быть основой при создании пищевых продуктов
функционального назначения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Абрамова Л. С. Эмульсионные продукты на основе рыбной икры / Л.С.
Абрамова, А.Ф. Радыгина // Рыбное хозяйство, 2003. №3. С.57–59.
2.
Особенности химического состава икры макруруса и возможность производства
из нее деликатесной продукции / Т. П. Калиниченко, Г.Н. Тимчишина, Е.В. Болтенков [и др.]
// Известия ТИНРО-Центра, 2007. Т. 149. С. 400 – 407.
5
http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
3.
Ахмерова Е. А. Биологическая ценность липидов икры некоторых видов рыб / Е.
А. Ахмерова, А. К. Хамзина // VI Московский международный конгресс «Биотехнология:
состояние и перспективы развития». М., 2011. С. 160 – 161.
4.
Лебская Т.К. Состояние и перспективы развития рыбного рынка Украины /
Т.К.Лебская, Н.В.Голембовская // Мир продуктов, 2013. № 9 (98). С.46-49.
5.
ГОСТ 7636-85 Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и
продукты их переработки. Методы анализа.– М.: Изд-во стандартов, 1985. 122с.
6.
Скурихин И. М. Руководство по методам анализа качества и безопасности
пищевых продуктов: под ред. И. М. Скурихин, В. А. Тутельян. М.: Брандер-Медицина,
1998.– 380 с.
7.
Аминокислоты. Заменимые и незаменимые.[Электронный ресурс] – Режим
доступа: http://subscribe.ru/group/zdorove-bez-vrachej-i-lekarstv-/108228/ (Дата обращения
01.09.20115).
8.
Redde M.K. Amino acid. Chemical compound. [Электронный ресурс] – Режим
доступа: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/20691/amino-acid (Дата обращения
01.09.2015).
9.
Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих /Ф.М. Ржавская. – М.:
Пищевая промышленность, 1976. 470 с.
10.
Онищенко Г. Г. Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления
пищевых и биологически активных веществ [Электронный ресурс] / Г. Г. Онищенко – Режим
доступа
http://www.businesspravo.ru/Docum/DocumShow_DocumID_97295.html
(Дата
обращения 01.09.2015).
11.
Фізіолого-гігієнічна роль жирів, жирних кислот та наслідки надлишку і нестачі
їх
у
харчовому
раціоні
[Электронный
ресурс]
–
Режим
доступа:
http://pidruchniki.com/13000611/meditsina/fiziologo-gigiyenichna_rol_zhiriv_zhirnih_kislot_
naslidki_nadlishku_nestachi_harchovomu_ratsioni (Дата обращения 01.09.2015).
12.
Казимирко В. К. Функция ненасыщенных жирных кислот в организме
[Электронный ресурс] / В. К. Казимирко, В. И. Мальцев – Режим доступа: http://healthua.com/articles/716.html (Дата обращения 01.09.2015).
13. Ципріян В. І. Гігієна харчування з основами нутриціології / В.І. Ципріян. К.:
Здоров’я, 1999. – 568 с.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Менчинская Алина Анатольевна
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев,
Украина, заведующая лаборатории кафедры технологии мясних, рыбных и морепродуктов
E-mail: [email protected]
Menchynskaуa Alina Anatolievna
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine, chief of
the laboratory of the Technologies of meat, fish and marine products department
E-mail: [email protected]
Лебская Татьяна Константиновна
Киевский национальный торгово-экономический университет, г.Киев, Украина,
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры товароведенья и экспертизы
продовольственных товаров
E-mail: t_lebskaу[email protected]
6
http://vestnik-nauki.ru/
Вестник науки и образования Северо-Запада России
2015, Т.1, №1
Lebskaуa Tatyana Konstantinovna
Kyiv National University of Trade and Economics, Kiev, Ukraine, Ph.D., Professor,
Department of Commodity and examination of food products
E-mail: t_lebskaу[email protected]
Корреспондентский почтовый адрес и телефон для контактов с авторами статьи:
02089, Киев, ул. Киота, 19, КНТЕУ, кафедра товароведенья и экспертизы
продовольственных товаров, Лебская Т.К. +38 067 292 1945
7