КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ СУБПРОДУКТОВ МЯСНОГО ПРОИЗВОДСТВА: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОММЕРЦИАЛИЗАЦИИ

Введение. На фоне активного развития мясной промышленности в Бразилии наблюдается значительное производство съедобных субпродуктов, образующихся при убое крупного рогатого скота. Этот процесс ориентирован как на внутренний рынок, так и на экспорт. В условиях роста глобального спроса на животный белок мясоперерабатывающие предприятия стремятся повысить рентабельность за счёт использования нетушевых компонентов — как в свежем виде, так и после переработки.

Сфера применения субпродуктов обширна: шкуры используются в кожевенной промышленности, жир — в косметике, химии и биотопливе. В последние годы акцент сместился на их пищевую ценность и потенциал получения биоактивных соединений, включая антимикробные пептиды [1].

Субпродукты богаты полноценными белками, витаминами группы B, железом и цинком [1], что делает их важной частью рационального питания [2]. Химический состав внутренних органов варьируется, но по пищевой ценности они могут соперничать с мясными отрубами [1].

Невовлечённость этих компонентов в пищевые цепочки приводит к потерям для отрасли и снижает доступность животного белка для уязвимых групп. Их использование в традиционной кухне способствует повышению эффективности производства и снижению отходов [2].

Цель настоящего исследования — оценить химический состав, холестериновый профиль, цветовые характеристики и экономическую значимость питательных компонентов съедобных субпродуктов, получаемых при убое КРС.

Материалы и методы. Исследование проводилось по аспирантской программе «Пищевые процессы» Астраханского государственного технического университета. Образцы съедобных субпродуктов крупного рогатого скота отбирались на мясоперерабатывающем предприятии после убоя, обвалки и санитарной обработки. Затем органы охлаждали при –1…+1 °C, упаковывали в вакуум и доставляли в лабораторию.

В анализ включены 14 видов субпродуктов (сердце, легкие, печень и др.) по 4 повторности каждого — всего 56 образцов. Перед колориметрией образцы выдерживали на воздухе 30 минут, цвет измеряли в шести точках (без сосудов и жира) по системе CIELAB (координаты L*, a*, b*) на спектрофотометре.

Каждый образец делили на три части для анализа холестерина, липидов и общего состава. Образцы лиофилизировали, измельчали и исследовали на влажность, белок и минералы по стандартным методикам. Холестерин и жир определяли лабораторными процедурами.

Для обработки данных применяли однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA), сравнение средних — по тесту Тьюки (LSMEANS, p < 0.05). Также использовались многомерный дисперсионный анализ и анализ главных компонент. Все расчёты выполнялись в статистической среде SAS®

Результаты. Согласно классификации [3], проанализированные субпродукты были разделены на две группы: красные и белые висцеры (рис. 1). К красным органам отнесены анатомические структуры, пригодные к употреблению в пищу без существенной дополнительной обработки, некоторые из которых имеют статус деликатесов в различных национальных кухнях. Белая висцера включает органы желудочно-кишечного тракта, требующие технологической подготовки перед употреблением, такие как отделы желудка и кишечника.

Оценка центробежного состава показала, что наименьшее содержание влаги наблюдалось в прямой кишке, тогда как максимальные значения влаги зафиксированы в образцах брюшины. При этом между содержанием белка и влаги в брюшной стенке не установлено выраженной зависимости, что связано с её низкой мускулистостью и более рыхлой структурой по сравнению с другими отделами ЖКТ, такими как рубец, сетка и книжка. В частности, омасум участвует в процессе абсорбции воды из пищевого болюса, тогда как в абомасуме происходит секреция желудочного сока и регидратация содержимого, обеспечивающая его продвижение в кишечник. Это объясняет высокую влажность стенок абомасума при относительно низком белковом содержании, что подчёркивает необходимость отдельного подхода к изучению пищевой ценности каждого органа.

Низкий уровень влаги в прямой кишке, вероятно, обусловлен повышенным содержанием липидов, сравнимым с жировыми отложениями в почках и близким по значению к показателям для языка. Это указывает на то, что часть субпродуктов поступает потребителю с меньшей влажностью, что может быть как результатом анатомических особенностей, так и следствием технологических этапов промывки, разделки и хранения.

Средний уровень влаги в образцах красной висцеры составил около 75%, варьируя от 65 до 80%. Сердце характеризовалось наименьшим содержанием жира среди исследованных органов, что делает его потенциально ценным источником постного животного белка. Вопреки существующему мнению о высоком содержании липидов в субпродуктах, сердце может рассматриваться как диетический продукт, особенно в свете ограничений по потреблению жиров, аналогично рекомендациям по мясу птицы.

В белой висцере, за исключением сетки и прямой кишки, липидная составляющая оказалась несущественной, что, вероятно, обусловливает её востребованность в странах Азии и Африки, где эти органы входят в традиционные блюда или используются как доступный источник белка. Особенно это актуально для регионов с жарким климатом, где высокий уровень переработки продуктов не всегда экономически целесообразен.

Анализ данных по содержанию общего жира и холестерина (рис. 1) показал, что высокая жирность не обязательно коррелирует с повышенным уровнем холестерина. Этот факт подтверждает отсутствие линейной зависимости между двумя показателями и подчёркивает необходимость дальнейших исследований липидного состава для более точной классификации жиров в субпродуктах.

Рисунок 1. Состав субпродуктов, полученных при убое крупного рогатого скота, в пересчете на полученный продукт

Следует отметить, что количественная оценка содержания липидов и холестерина в сухожилиях оказалась невозможной. Применённая в настоящем исследовании методология, традиционно используемая для анализа мясных продуктов, оказалась неэффективной в случае данного субстрата из-за низкой растворимости и трудностей ферментативного гидролиза коллагеновых структур. Попытки адаптации существующих методов для этой матрицы также не дали удовлетворительных результатов. Это указывает на необходимость разработки специализированного аналитического протокола, учитывающего особенности коллагенсодержащих тканей. Наряду с этим нельзя исключать и возможность фактического отсутствия или крайне низкого содержания липидов и холестерина в сухожилиях, учитывая их преимущественно белковую, фибриллярную природу.

Анализ минерального состава показал, что красные висцеральные органы характеризуются более высоким содержанием минеральных веществ по сравнению с белыми (рис. 1). Это может быть обусловлено присутствием гемопротеинов — соединений, содержащих железо в составе гемовой группы, что, в свою очередь, придаёт органам характерную окраску.

В части белкового состава выявлено, что красные органы демонстрируют меньшую вариабельность по сравнению с белыми. Эти наблюдения согласуются с данными [4], согласно которым субпродукты молодняка крупного рогатого скота являются полноценным источником белков, сопоставимых по качеству с белками скелетной мускулатуры. Авторы подчёркивают, что химический состав, содержание минеральных веществ, профиль жирных кислот и функциональные характеристики внутренних органов существенно зависят от морфофункциональной принадлежности конкретного органа, что требует индивидуализированного подхода при их исследовании и технологической переработке.

Рисунок 2. Средние значения цвета по координатам L (*) a(*), b *для продуктов убоя крупного рогатого скота

Первое впечатление от пищевого продукта формируется визуально: потребитель оценивает цвет, форму и текстуру поверхности. Визуальные различия между субпродуктами и классическим мясом могут оказывать значительное влияние на восприятие и принятие продукта. Цвет, в частности, играет решающую роль — даже при благоприятных вкусовых и ароматических качествах несоответствие цвета может привести к отказу от покупки.

В рамках исследования были проанализированы цветовые характеристики четырнадцати видов съедобных субпродуктов крупного рогатого скота. Результаты колориметрического анализа представлены на рисунке 2. Органы были классифицированы как красные или белые внутренности, и, несмотря на общий уровень однородности между внутренними и внешними показателями, язык выделялся выраженными различиями: внутренняя часть имела меньшую светлоту и большую бледность, что, вероятно, обусловлено высоким содержанием жира в подслизистом слое. Это подтверждает, что жировая ткань существенно влияет на цветовые параметры.

Анализ экономических характеристик показал, что стоимость килограмма жира значительно превышает цену белка в большинстве исследованных субпродуктов. Например, у аорты цена жира может достигать $470 за килограмм, тогда как белок — менее $3. Несмотря на высокую пищевую ценность белка, его экономическая значимость остаётся заниженной. Это говорит о нерациональности восприятия потребителями: продукты с высоким содержанием белка и умеренным уровнем жира доступны по цене, но недооцениваются на рынке.

Анализ главных компонент (рис. 3) позволил разделить субпродукты на четыре группы по сочетанию химических и цветовых характеристик. Так, рубец, омасум и аорта (группа 1) продемонстрировали высокую светлоту и низкое содержание липидов и золы. Вторая группа (брюшина, легкие, сетка) показала высокую влажность и выраженную красноту при относительно низком содержании белка. В третью группу вошли сердце, печень, почки и язык — продукты с более высоким уровнем липидов и золы, но с меньшими значениями по светлоте. Прямая кишка, выделенная в четвёртую группу, отличалась высоким содержанием белка и низкой влажностью.

Полученные данные подтверждают ценность субпродуктов как с пищевой, так и с экономической точки зрения. Учитывая низкую рыночную стоимость и высокое содержание ценных нутриентов, их более широкое использование может повысить эффективность мясоперерабатывающей промышленности и обеспечить доступное питание, особенно в условиях нестабильной экономики. Расширение ассортимента на основе субпродуктов также способствует снижению пищевых потерь и повышению устойчивости отрасли.

Рисунок 3. Биплан побочных продуктов убоя крупного рогатого скота с помощью анализа главных компонент по их физико-химическим и экономическим характеристикам.

В настоящее время ведутся исследования, направленные на совершенствование существующих процессов, а также на получение новых веществ с новыми областями применения. Инновации постоянно направлены на повышение ценности и поиск новых применений для мясных субпродуктов [4]. Эффективное использование побочных продуктов животноводства и малоценных отрубов важно для устойчивости мясной промышленности в целом [].

Заключение. Исследование подтвердило высокую пищевую и экономическую ценность съедобных субпродуктов крупного рогатого скота. Колориметрический анализ выявил различия между органами по светлоте, красноте и бледности, особенно выраженные у языка. Экономическая оценка показала, что стоимость жира в субпродуктах зачастую значительно выше, чем стоимость белка, несмотря на его большую пищевую значимость. Анализ главных компонент позволил выделить группы субпродуктов по сочетанию химических и цветовых параметров. Полученные данные подчеркивают потенциал рационального использования субпродуктов в пищевой промышленности как ресурса с высокой биологической ценностью и низкой себестоимостью.