spfpХранение и переработка сельхозсырьяStorage and Processing of Farm Products2072-96692658-767XРОСБИОТЕХ10.36107/spfp.2024.2.488spfp-488Research ArticleСтатьиArticlesКвалиметрическая оценка антиоксидантной активности пищевых антиокислителей в мясных системахQualimetric Assessment of the Antioxidant Activity of Food Antioxidants in Meat Systemshttps://orcid.org/0000-0002-4089-2475КидяевСергей НиколаевичKidyaevSergey Nikolaevichkidaevsn@mgupp.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4670-8832ЛитвиноваЕлена ВикторовнаLitvinovaElena Viktorovnalitvinovaev@mgupp.ruКашевароваИрина АлексеевнаKashevarovaIrina Alekseevnai.kashevarova@profi.biohttps://orcid.org/0000-0002-3427-1605ДанильчукТатьяна НиколаевнаDanilchukTatyana Nikolaevnadanilchuktn@mgupp.ruРоссийский биотехнологический университетРоссияRussian Biotechnological UniversityRussian Federation2024050620243227988Copyright © Кидяев С.Н., Литвинова Е.В., Кашеварова И.А., Данильчук Т.Н., 20242024Кидяев С.Н., Литвинова Е.В., Кашеварова И.А., Данильчук Т.Н.Kidyaev S.N., Litvinova E.V., Kashevarova I.A., Danilchuk T.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/488Введение

Введение: Окисление липидов является одной из основных причин ухудшения качества мясных продуктов при их хранении. Под действием тканевых ферментов, а также в результате микробиологической контаминации значительно снижается качество мясных рубленых полуфабрикатов при хранении. Применение растительных экстрактов, обладающих антиоксидантной активностью в производстве рубленых фаршей представляется устойчивым вариантом снижения потребления синтетических антиокислителей.

Цель

Цель: обоснование эффективности использования экстракта розмарина как антиокислителя для мясных систем и сравнительная квалиметрическая оценка активности экстракта розмарина  и изоаскорбата натрия в процессе хранения мясных фаршей.

Материалы методы

Материалы методы: Образцы рубленого фарша, изготовленные из свинины жилованной колбасной и говядины 2 сорта, в соотношении 1:1, с добавлением шпика, соли и экстракта розмарина (ЭР) в количестве 0,2 %. В качестве контрольного образца использовали образец фарша без добавления антиокислителей. В образцах фаршей изучали показатели окислительной стабильности по времени индукционного периода (час.) на приборе Rancimat по ГОСТ 31758–2012, а также органолептические показатели по ГОСТ 9959–2015 “Мясо и мясные продукты. Общие условия проведения органолептической оценки”, изменение рН осуществляли с помощью портативного рН-метра Testo 205.

Результаты

Результаты: В статье приведены экспериментальные данные по изучению органолептических, физико-химических показателей  мясных фаршей, а также показатели их стабильности в процессе хранения (pH, оценка времени индукции). Проведена сравнительная оценка эффективности натуральных и искусственных антиокислителей.

Выводы

Выводы: Экспериментально подтверждена целесообразность использования экстракта розмарина. Установлено, что добавление экстракта розмарина способствует продлению срока хранения, повышению устойчивости продукта к окислению. Доказано, что использование экстракта розмарина для стабилизации липидов мясного фарша позволяет снизить скорость образования продуктов гидролиза, первичного и вторичного окисления. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в производстве колбасных изделий и рубленых полуфабрикатов.

Introduction

Introduction: Lipid oxidation is one of the main reasons for the deterioration of the quality of meat products during their storage. Under the influence of tissue enzymes, as well as as a result of microbiological contamination, the quality of chopped semi-finished meat products during storage is significantly reduced. The use of plant extracts with antioxidant activity in the production of minced meat seems to be a sustainable option for reducing the consumption of synthetic antioxidants.

Purpose

Purpose: substantiation of the effectiveness of using rosemary extract as an antioxidant for meat systems and comparative qualimetric assessment of the activity of rosemary extract and sodium isoascorbate during the storage of minced meat.

Materials and Methods

Materials and Methods: Samples of minced meat made from trimmed pork and 2nd grade beef, in a 1:1 ratio, with the addition of fat, salt and rosemary extract (RE) in the amount of  0.2%. A sample of minced meat without the addition of antioxidants was used as a control sample. In the minced meat samples, the indicators of oxidative stability were studied according to the time of the induction period (hours) on the Rancimat device in accordance with GOST 31758–2012, as well as organoleptic indicators in accordance with GOST 9959–2015 “Meat and meat products. General conditions for organoleptic assessment”, pH changes were carried out using a Testo 205 portable pH meter.

Results

Results: The article presents experimental data on the study of organoleptic, physico-chemical parameters of minced meat, as well as indicators of their stability during storage (pH, assessment of induction time). A comparative assessment of the effectiveness of natural and artificial antioxidants was carried out.

Conclusion

Conclusion: The feasibility of using rosemary extract has been experimentally confirmed. It has been established that the addition of rosemary extract helps to extend shelf life and increase the resistance of the product to oxidation. It has been proven that the use of rosemary extract to stabilize the lipids of minced meat can reduce the rate of hydrolysis products formation, as well as primary and secondary oxidation. The experimental data obtained can be used in the production of sausages and minced semi-finished products.

рубленые полуфабрикатыэкстракт розмаринаантиоксидантная активностьизоаскорбат натрияокислительная порчаchopped semi-finished productsrosemary extractantioxidant activitysodium isoascorbateoxidative spoilageReferencesВасюкова, А. Т., Эдварс, Р. А., & Васюков, М. В. (2021). Влияние состава сырья на качество мясоовощных полуфабрикатов для детей. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 83(4), 148-153. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-4-148-153Васюкова, А. Т., Эдварс, Р. А., & Васюков, М. В. (2021). Влияние состава сырья на качество мясоовощных полуфабрикатов для детей. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 83(4), 148-153. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-4-148-153Донскова, Л. А., Волков, А. Ю., Коткова, В. В., Лейберова, Н. В., & Тохириён, Б. Т. (2021). Профиль жирных кислот куриного фарша механической обвалки, обработанного высоким гидростатическим давлением. Индустрия питания, 6(4), 64-75. http://doi.org/10.29141/2500-1922-2021-6-4-7Донскова, Л. А., Волков, А. Ю., Коткова, В. В., Лейберова, Н. В., & Тохириён, Б. Т. (2021). Профиль жирных кислот куриного фарша механической обвалки, обработанного высоким гидростатическим давлением. Индустрия питания, 6(4), 64-75. http://doi.org/10.29141/2500-1922-2021-6-4-7Коликова, Е. Г., & Шибкова, Д. З. (2022). Инструментарий и диагностика оценки культуры питания подростков как базового компонента образа жизни. Проблемы современного образования, 2, 171-182. http://doi.org/10.31862/2218-8711-2022-2-171-182Коликова, Е. Г., & Шибкова, Д. З. (2022). Инструментарий и диагностика оценки культуры питания подростков как базового компонента образа жизни. Проблемы современного образования, 2, 171-182. http://doi.org/10.31862/2218-8711-2022-2-171-182Маюрникова, Л. А., Бычкова, Е. С., Ломовский, И. О., Белякова, Д. А., & Бычков, А. Л. (2021). Методология разработки продуктов питания с высокой антиоксидантной активностью. Ползуновский вестник, 4, 90-96. http://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.04.012Маюрникова, Л. А., Бычкова, Е. С., Ломовский, И. О., Белякова, Д. А., & Бычков, А. Л. (2021). Методология разработки продуктов питания с высокой антиоксидантной активностью. Ползуновский вестник, 4, 90-96. http://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.04.012Мелехина, М. Д., & Степаненко, Е. И. (2021). Влияние растительных пищевых компонентов на сохранение качества солёной рыбы. Вестник молодежной науки, 2(29), 8. https://doi.org/10.46845/2541-8254-2021-2(29)-8-8Мелехина, М. Д., & Степаненко, Е. И. (2021). Влияние растительных пищевых компонентов на сохранение качества солёной рыбы. Вестник молодежной науки, 2(29), 8. https://doi.org/10.46845/2541-8254-2021-2(29)-8-8Патракова, И. С., Гуринович, Г. В., & Мышалова, О. М. (2021). Окислительно-восстановительный потенциал как показатель стабильности мясных систем. Ползуновский вестник, 1, 66-73. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.01.009Патракова, И. С., Гуринович, Г. В., & Мышалова, О. М. (2021). Окислительно-восстановительный потенциал как показатель стабильности мясных систем. Ползуновский вестник, 1, 66-73. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.01.009Ромашенко, А. С., & Савельева, О. В. (2019). Негативные последствия быстрого темпа жизни для здоровья человека. Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 5-2, 27-29. https://doi.org/10.24411/2500-1000-2019-10906Ромашенко, А. С., & Савельева, О. В. (2019). Негативные последствия быстрого темпа жизни для здоровья человека. Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 5-2, 27-29. https://doi.org/10.24411/2500-1000-2019-10906Хуссайне, Р., & Сучкова, Е. П. (2022). Исследование антиоксидантной активности экстрактов ароматических растений, полученных с применением ферментативной ультразвуковой экстракции. Международный научно-исследовательский журнал, 8(122), 87-89. https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.122.65Хуссайне, Р., & Сучкова, Е. П. (2022). Исследование антиоксидантной активности экстрактов ароматических растений, полученных с применением ферментативной ультразвуковой экстракции. Международный научно-исследовательский журнал, 8(122), 87-89. https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.122.65Шарыгина, Я. И., & Байдалинова, Л. С. (2011). Использование экстрактов розмарина как антиоксидантов в технологии мясных замороженных полуфабрикатов. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 320-321(2-3), 35-37.Шарыгина, Я. И., & Байдалинова, Л. С. (2011). Использование экстрактов розмарина как антиоксидантов в технологии мясных замороженных полуфабрикатов. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 320-321(2-3), 35-37.Якимова, Е. А. (2023). Продукты здорового питания: конкуренция производителей на российском рынке. Научные исследования экономического факультета, 15(1), 71-108. https://doi.org/10.38050/2078-3809-2023-15-1-71-108Якимова, Е. А. (2023). Продукты здорового питания: конкуренция производителей на российском рынке. Научные исследования экономического факультета, 15(1), 71-108. https://doi.org/10.38050/2078-3809-2023-15-1-71-108Aala, J., Ahmadi, M., & Golestan, L. (2023). Effect of multifactorial free and liposome-coated of bay laurel (Laurus nobilis) and rosemary (Salvia rosmarinus) extracts on the behavior of Listeria monocytogenes and Vibrio parahaemolyticus in silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) stored at 4 °C. Environmental Research, 216-2, 114478. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114478Aala, J., Ahmadi, M., & Golestan, L. (2023). Effect of multifactorial free and liposome-coated of bay laurel (Laurus nobilis) and rosemary (Salvia rosmarinus) extracts on the behavior of Listeria monocytogenes and Vibrio parahaemolyticus in silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) stored at 4 °C. Environmental Research, 216-2, 114478. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114478Ahmadi, A., Shahidi, S-A., & Safari, R. (2022). Evaluation of stability and antibacterial properties of extracted chlorophyll from alfalfa (Medicago sativa L.). Food and Chemical Toxicology, 163, 112980. https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.112980Ahmadi, A., Shahidi, S-A., & Safari, R. (2022). Evaluation of stability and antibacterial properties of extracted chlorophyll from alfalfa (Medicago sativa L.). Food and Chemical Toxicology, 163, 112980. https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.112980Ansarian, E., & Aminzare, M. (2022). Nanoemulsion-based basil seed gum edible film containing resveratrol and clove essential oil: In vitro antioxidant properties and its effect on oxidative stability and sensory characteristic of camel meat during refrigeration storage. Meat Science, 185, 108716. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2021.108716Ansarian, E., & Aminzare, M. (2022). Nanoemulsion-based basil seed gum edible film containing resveratrol and clove essential oil: In vitro antioxidant properties and its effect on oxidative stability and sensory characteristic of camel meat during refrigeration storage. Meat Science, 185, 108716. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2021.108716Banares, C., Chabni, A., & Reglero, G. (2022). Oxidative stability of microalgae oil and its acylglycerol mixture obtained by enzymatic glycerolysis and the antioxidant effect of supercritical rosemary extract. LWT, 171, 114150. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114150Banares, C., Chabni, A., & Reglero, G. (2022). Oxidative stability of microalgae oil and its acylglycerol mixture obtained by enzymatic glycerolysis and the antioxidant effect of supercritical rosemary extract. LWT, 171, 114150. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114150Bolumar, T., LaPeña, D., & Skibsted, L.H. (2016). Rosemary and oxygen scavenger in active packaging for prevention of high-pressure induced lipid oxidation in pork patties. Food Packaging and Shelf Life, 7, 26-33. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2016.01.002Bolumar, T., LaPeña, D., & Skibsted, L.H. (2016). Rosemary and oxygen scavenger in active packaging for prevention of high-pressure induced lipid oxidation in pork patties. Food Packaging and Shelf Life, 7, 26-33. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2016.01.002Du, Q., Tu, M., & Pan, D. (2023). Plant-based meat analogs and fat substitutes, structuring technology and protein digestion: A review. Food Research International, 170, 112959. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112959Du, Q., Tu, M., & Pan, D. (2023). Plant-based meat analogs and fat substitutes, structuring technology and protein digestion: A review. Food Research International, 170, 112959. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112959Hadidi, M., Orellana-Palacios, J. C. & Aghababaei, F. (2022). Plant by-product antioxidants: Control of protein-lipid oxidation in meat and meat products. LWT, 169, 114003. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114003Hadidi, M., Orellana-Palacios, J. C. & Aghababaei, F. (2022). Plant by-product antioxidants: Control of protein-lipid oxidation in meat and meat products. LWT, 169, 114003. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114003Hu, Y., Wang, Y., & Pan, D. (2022). Individual effects of rosemary extract and green tea polyphenols on the physicochemical properties of soybean oil–myosin emulsion with l-arginine or l-lysine. Food Chemistry, 395, 133582. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133582Hu, Y., Wang, Y., & Pan, D. (2022). Individual effects of rosemary extract and green tea polyphenols on the physicochemical properties of soybean oil–myosin emulsion with l-arginine or l-lysine. Food Chemistry, 395, 133582. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133582Hoffman, D.J., & Posluszny, H. (2023). Nutrition transition, diet change, and its implications. Encyclopedia of Human Nutrition (4th ed., pp. 435-443). City of Publication: Publisher. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821848-8.00153-0Hoffman, D.J., & Posluszny, H. (2023). Nutrition transition, diet change, and its implications. Encyclopedia of Human Nutrition (4th ed., pp. 435-443). City of Publication: Publisher. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821848-8.00153-0Hygreeva, D., Pandey, M.C., & Radhakrishna, K. Potential applications of plant based derivatives as fat replacers, antioxidants and antimicrobials in fresh and processed meat products. Meat Science, 98, 47-57. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2014.04.006Hygreeva, D., Pandey, M.C., & Radhakrishna, K. Potential applications of plant based derivatives as fat replacers, antioxidants and antimicrobials in fresh and processed meat products. Meat Science, 98, 47-57. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2014.04.006Kaur, R., Gupta, T.B., & Bronlund, J. (2023). The potential of rosemary as a functional ingredient for meat products- a review. Food Reviews International, 39(4), 2212-2232. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.1950173Kaur, R., Gupta, T.B., & Bronlund, J. (2023). The potential of rosemary as a functional ingredient for meat products- a review. Food Reviews International, 39(4), 2212-2232. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.1950173Łepecka, A., Szymański, P., Okoń, A., & Zielińska, D. (2023). Antioxidant activity of environmental lactic acid bacteria strains isolated from organic raw fermented meat products, LWT, 174, 114440. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.114440Łepecka, A., Szymański, P., Okoń, A., & Zielińska, D. (2023). Antioxidant activity of environmental lactic acid bacteria strains isolated from organic raw fermented meat products, LWT, 174, 114440. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.114440Savani, Р., Puthiyedath, A., & Chandran R.K. (2023). Evaluation of the sensory properties and antioxidant activity of clean rosemary extracts for an effective replacement of EDTA in Mayonnaise. Applied Food Research, 3, 100302. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100302Savani, Р., Puthiyedath, A., & Chandran R.K. (2023). Evaluation of the sensory properties and antioxidant activity of clean rosemary extracts for an effective replacement of EDTA in Mayonnaise. Applied Food Research, 3, 100302. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100302Serdaroglu, M., Can, H., & Sarı, B. (2023). Effects of natural nitrite sources from arugula and barberry extract on quality characteristic of heat-treated fermented sausages. Meat Science, 198,109090. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2022.109090Serdaroglu, M., Can, H., & Sarı, B. (2023). Effects of natural nitrite sources from arugula and barberry extract on quality characteristic of heat-treated fermented sausages. Meat Science, 198,109090. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2022.109090Smaoui, S., & Tavares, L. (2022). Application of eco-friendly active films and coatings based on natural antioxidant in meat products: A review. Progress in Organic Coatings, 166, 106780. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2022.106780Smaoui, S., & Tavares, L. (2022). Application of eco-friendly active films and coatings based on natural antioxidant in meat products: A review. Progress in Organic Coatings, 166, 106780. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2022.106780Song, X-C., Canellas, E., Wrona, M., & Becerril, R. (2020). Comparison of two antioxidant packaging based on rosemary oleoresin and green tea extract coated on polyethylene terephthalate for extending the shelf life of minced pork meat. Food Packaging and Shelf Life, 26, 100588. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2020.100588Song, X-C., Canellas, E., Wrona, M., & Becerril, R. (2020). Comparison of two antioxidant packaging based on rosemary oleoresin and green tea extract coated on polyethylene terephthalate for extending the shelf life of minced pork meat. Food Packaging and Shelf Life, 26, 100588. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2020.100588Tamkutė, L., & Jančiukė, G. (2022). Cranberry and black chokeberry extracts isolated with pressurized ethanol from defatted by supercritical CO2 pomace inhibit colorectal carcinoma cells and increase global antioxidant response of meat products during in vitro digestion. Food Research International, 161, 111803. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111803Tamkutė, L., & Jančiukė, G. (2022). Cranberry and black chokeberry extracts isolated with pressurized ethanol from defatted by supercritical CO2 pomace inhibit colorectal carcinoma cells and increase global antioxidant response of meat products during in vitro digestion. Food Research International, 161, 111803. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111803Wang, Y., Zhou, X. & u Liu, M. (2023). Quality of chicken breast meat improved by dietary pterostilbene referring to up-regulated antioxidant capacity and enhanced protein structure. Food Chemistry, 405, Part A, 134848. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134848Wang, Y., Zhou, X. & u Liu, M. (2023). Quality of chicken breast meat improved by dietary pterostilbene referring to up-regulated antioxidant capacity and enhanced protein structure. Food Chemistry, 405, Part A, 134848. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134848Yadollahi, F., Soltani, M., & Modarresi, M.H. (2023). Efficacy of vitamin E with or without probiotic, astaxanthin or rosemary extract on microbiological and chemical characteristics of fresh and frozen fillet of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture Reports, 28, 101426. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2022.101426Yadollahi, F., Soltani, M., & Modarresi, M.H. (2023). Efficacy of vitamin E with or without probiotic, astaxanthin or rosemary extract on microbiological and chemical characteristics of fresh and frozen fillet of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture Reports, 28, 101426. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2022.101426Zhang, D., & Ivane, N.M. (2022). Recent trends in the micro-encapsulation of plant-derived compounds and their specific application in meat as antioxidants and antimicrobials. Meat Science, 191, 108842. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2022.108842Zhang, D., & Ivane, N.M. (2022). Recent trends in the micro-encapsulation of plant-derived compounds and their specific application in meat as antioxidants and antimicrobials. Meat Science, 191, 108842. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2022.108842

The authors declare that there are no conflicts of interest present.