Определение биологической ценности мяса и мясопродуктов

Теоретическая часть

 

Питание человека – фактор окружающей среды, существенно влияющий на здоровье и продолжительность жизни. Оно участвует в обеспечении связи внешней и внутренней среды организма. Сложно устроенный организм человека осуществляет координацию метаболических процессов и их нормальное протекание путем усвоения питательных веществ.

Обязательным условием поддержания жизнедеятельности организма является относительное постоянство концентраций основных питательных веществ, которые обеспечивают энергетические потребности, а также синтез собственных структур и специфических продуктов.

Полноценный рацион человека должен включать известный набор питательных веществ, среди которых белкам придается особое значение.

Кроме того, в технологии продуктов питания белки участвуют в образовании структуры, а также в формировании вкуса и цвета. Другими словами, их биологическая роль в составе пищевых продуктов, наряду с качественной характеристикой, тесно связана с функционально-технологическими свойствами, поскольку именно они определяют органолептические, структурно-механические и другие показатели качества продукта. Совокупность оценок биологических и функционально-технологических свойств белков – основа обеспечения качественного здорового питания.

В животном же организме белок синтезируется из аминокислот, часть которых образуется в самом организме. Для биосинтеза собственных белков организму человека далеко не безразличен аминокислотный состав белков пищевых продуктов. С этой точки зрения все протеиногенные аминокислоты подразделяются на три группы: незаменимые, полузаменимые, заменимые.

Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться организмом человека и животных из других соединений, они обязательно должны поступать вместе с пищей или кормом. Абсолютно незаменимых аминокислот восемь: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан. Организм человека и животных не располагает ферментными системами, способными осуществлять синтез радикала этих аминокислот. В организм человека незаменимые аминокислоты должны поступать вместе с растительной или животной пищей.

Полузаменимые аминокислоты синтезируются в организме, но не в достаточном количестве, поэтому частично должны поступать с пищей. К таким аминокислотам относятся аргинин, тирозин, гистидин; к тому же, в организме детей гистидин вообще не синтезируется.

Заменимые аминокислоты синтезируются в организме в достаточном количестве из незаменимых аминокислот или других соединений. Организм может обходиться без них долгое время, если, конечно, с пищевыми продуктами поступают вещества, из которых эти аминокислоты могут быть синтезированы. К заменимым аминокислотам относятся девять остальных аминокислот, хотя некоторые из них можно отнести к условно заменимым. Так, тирозин образуется в организме только из фенилаланина и при поступлении последнего в недостаточном количестве может оказаться незаменимым. Подобно этому цистеин и цистин могут образовываться из метионина, но становятся необходимы в рационах при недостатке этой аминокислоты.

Биологическая ценность белков определяется наличием в них незаменимых аминокислот и степенью их усвоения. Чем ближе потребляемый белок по аминокислотному составу подходит к составу белков данного организма, тем выше его биологическая ценность.

На основании сопоставления результатов определения количества незаменимых аминокислот в исследуемом продукте с данными эталона можно расчетным путем определить индекс биологической ценности или так называемый аминокислотный скор.

Кроме определения аминокислотного скора некоторые исследователи применяют и другие методы расчета потенциальной биологической ценности белка (индекс Озера, индекс Корпачи, показатель Митчелла и др.), причем наиболее простым и распространенным является метод расчета величины качественного белкового показателя (КПБ), представляющего собой отношение количества триптофана к оксипролину. Метод дает возможность установить соотношение мышечных и соединительнотканных белков.

Таким образом аминокислотный состав белков определяет не только их биологическую функцию, но и является важным критерием в оценке их биологической ценности как компонентов пищи.

 

Цель работы. Освоить метод практического определения биологической ценности мяса, субпродуктов и колбасных изделий.

 

Задачи работы

– рассчитать скор незаменимых аминокислот в мясе, субпродуктах и колбасных изделиях;

– выявить лимитирующие аминокислоты, оценить среднюю величину избытка скора незаменимых аминокислот;

– рассчитать коэффициент утилитарности и показатель «сопоставимой избыточности».

 

Основные сведения для расчетов: справочные данные о составе аминокислот мяса различныхвидов животных и птицы, субпродуктов и колбасных изделий (таблица 4.1).

 

 

Таблица 4.1 Состав незаменимых аминокислот в некоторых видах мясного сырья и мясопродуктах, г на 100 г белка.

Продукт	Валин	Изолейцин	Лейцин	Лизин	Метионин	Треонин	Триптофан	Фенилаланин
Говядина (мышечная ткань)	5,3	4,3	7,5	8,0	2,7	4,0	1,2	4,1
Свинина (мышечная ткань)	5,5	4,7	7,5	7,9	2,3	4,7	1,3	3,9
Конина (мышечная ткань)	5,1	4,0	7,6	8,9	2,4	4,7	1,4	4,3
Мясо кур	4,8	3,8	7,7	8,7	2,5	4,8	1,6	4,0
Печень говяжья	5,6	5,3	9,0	5,1	2,9	4,8	1,6	5,7
Почки говяжьи	5,5	2,9	6,8	8,3	1,5	1,8	1,3	3,8
Рубец говяжий	3,8	3,4	6,0	5,0	1,6	3,5	0,9	3,4
Продолжение таблицы 4.1
Селезенка говяжья	4,7	7,4	6,1	9,4	2,4	3,3	1,4	2,5
Колбаса вареная Докторская	5,2	4,2	7,1	7,3	2,7	4,1	1,1	3,9
Колбаса вареная Студенческая	3,4	3,2	5,3	5,4	1,6	3,2	1,1	5,4
Колбаса вареная Студенческая (с чечевичной мукой)	3,4	3,3	5,6	5,6	1,6	3,3	1,1	5,6
Колбаса полукопченая Минская	6,9	4,9	7,2	7,2	2,7	3,5	1,0	2,9
Колбаса сырокопченая	5,5	4,5	7,6	8,4	3,0	4,2	1,5	3,9

Ход работы

Расчет аминокислотного скора

Выписывают данные о содержании незаменимых аминокислот в продуктах и рекомендации ФАО/ВОЗ применительно к идеальному (стандартному) белку [2]. Расчет аминокислотного скора (а,%) ведут по формуле

 

, (1)

 

где АКпр – содержание незаменимой аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг;

АКст - содержание той же аминокислоты в 1 г идеального (стандартного) белка, мг;

100 – коэффициент пересчета в проценты.

Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор которой составляет менее 100 %.

 

Расчет коэффициента различия аминокислотного скора (КРАС, %)

Величина показывает среднюю величину избытка аминокислотного скора незаменимых аминокислот по сравнению с наименьшим уровнем скора какой-либо незаменимой аминокислоты. КРАС показывает избыточное количество незаменимых аминокислот, не используемых на пластические нужды.

 

, (2)

 

где n – количество незаменимых аминокислот;

DРАС – различие аминокислотного скора аминокислоты.

 

DРАС = С_i – С_min, (3)

 

где С_i – избыток скора аминокислоты;

С_min – наименьший скор аминокислоты.

 

Расчет биологической ценности

Биологическую ценность пищевого белка (БЦ, %) определяют по формуле

 

БЦ = 100 – КРАС. (4)

 

Расчет коэффициена утилитарности аминокислотного состава

Коэффициент утилитарности аминокислотного состава имеет практическое значение, так как возможность утилизации организмом аминокислот предопределена минимальным скором одной из них.

Коэффициент утилитарности j-й незаменимой аминокислоты, доли единицы, рассчитывают по формуле:

 

a_j = С_min / С_j, (5)

 

где C_min – минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доли ед.;

С_j – скор j-й незаменимой аминокислоты по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доли ед.;

 

С_j = (А_j / А_эj) × 100, (1.6)

 

где А_j – массовая доля j-й незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г белка;

А_эj – массовая доля j-й незаменимой аминокислоты, соответствующая физиологически необходимой норме (эталону), г/100 г белка.

Коэффициент утилитарности j-й незаменимой аминокислоты используют для расчета коэффициента утилитарности аминокислотного состава (U), который является численной
характеристикой, достаточно полно отражающей сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к эталону.

 

, (7)

 

где A_j – утилитарность содержания j-ой аминокислоты в белке продукта;

a_j – содержание j-ой аминокислоты, г на 100 г белка.

Расчет «сопоставимой избыточности»

Меньшая возможность утилизации организмами незаменимых аминокислот в составе белка пищевого продукта наблюдается тогда, когда их скоры максимальны или наиболее близки к максимуму.

Общее количество незаменимых аминокислот, которое из-за взаимонесбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизировано организмом, является основой для определения информативного показателя сбалансированности состава незаменимых аминокислот в белке оцениваемого пищевого продукта, так называемого показателя “сопоставимой избыточности” (s_с), который определяется по формуле

 

s_с = s_n/C_min, (8)

 

где s_n – показатель избыточности содержания незаменимых аминокислот, г;

C_min – минимальный из скоров незаменимых аминокислот белка исследуемого продукта по отношению к эталону (массовая доля);

. (9)

Оформление результатов

Студенты обмениваются полученными экспериментальными данными, анализируют их, результаты записывают в
таблицу 4.2. Самостоятельно делают выводы и заключение о биологической ценности продуктов.

 

Таблица 4.2 Результаты расчетов биологической ценности

 

Наименование Аминокислот	Содержание, г на 100 г белка	СКОР, %	РАС, %	КРАС, %	U	σс
Белок по шкале ФАО /ВОЗ	В исследуемом образце
Валин	5,00
Изолейцин	4,00
Лейцин	7,00
Лизин	5,50
Метионин+цистин	3,50
Треонин	4,00
Фенилаланин +тирозин	6,00
Триптофан	1,00

 

Вопросы для самоконтроля знаний

1 Что понимают под комбинированными продуктами?

2 Какова роль белков в питании человека?

3 Каковы основные критерии оценки биологической ценности пищевых продуктов?

4 Какие способы определения биологической ценности вы знаете?

5 Что характеризует аминокислотный скор?