Получение и использование белка из створок раковин мидий в сухом рыбном соусе

Целью работы являлось получение белковых ингредиентов из створок раковин мидий и изучение возможности их использования в технологии сухого соуса с учетом влияния на органолептические, физико-химические показатели и на реологические свойства. Органическая часть створки (конхис) преимущественно состоит из белковых веществ, обладающих низкой степенью растворимости в воде (14,86% при pH = 7), разбавленных растворах кислот (13,56% при pH = 3 и 13,06% при pH = 5) и щелочей (16,51% при pH = 9 и 28,48% при рН = 11). Ферментативная обработка конхиса с использованием панкреатина позволила получить гидролизат с высоким содержанием легкодоступных белковых веществ (53,19%) и со степенью гидролиза, равной 17,54%. Для изучения влияния дозировки гидролизата на свойства соуса было приготовлено четыре образца продукта (1 — с добавлением 3% гидролизата, 2–6%, 3–9%, 4–12%) и один контрольный образец. Результаты показали, что сухие соусы с добавлением гидролизата имели более высокое содержание белка (17,97; 18,21; 18,71; 19,01% в 1, 2, 3 и 4 образцах соответственно) по сравнению с контрольным образцом (17,60%). С помощью органолептической оценки определено влияние гидролизата на внешний вид, цвет, вкус и послевкусие, запах и консистенцию приготовленных соусов: самые низкие оценки (баллы) получил 4 образец соуса, а самые высокие — 1 образец. Рекомендуемая дозировка гидролизата в рецептуре соуса варьируется от 3 до 9%. Показано, что гидролизат не оказывает значительного влияния на реологические свойства приготовленных соусов. Полученные результаты свидетельствуют о возможности переработки раковин моллюсков в ценный белковый ингредиент, применимый в технологии сухих соусов.

1. Derkach, S. R., Kuchina, Y. A., Kolotova, D. S., Petrova, L. A., Volchenko, V. I., Glukharev, A. Y. et al. (2022). Properties of protein isolates from marine hydrobionts obtained by isoelectric solubilisation/precipitation: Influence of temperature and processing time. International Journal of Molecular Sciences, 23(22), Article 14221. https://doi.org/10.3390/ijms232214221

2. Wan, M., Qin, W., Lei, C., Li, Q. H., Meng, M., Fang, M. et al. (2021). Biomaterials from the sea: Future building blocks for biomedical applications. Bioactive Materials, 6(12), 4255–4285. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.04.028

3. Dave, J., Kumar, N., Upadhyay, A., Purba, D. T., Kudre, T., Nukthamna, P. et al. (2025). Sustainable fish oil extraction from catfish visceral biomass: A comparative study between high-shear homogenization and highfrequency ultrasound on wet rendering process. Foods and Raw Materials, 13(1), 94–106. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2025-1-627

4. Pita Rengga, W. D., Salsabiil, K. A., Harianingsih, Oktavia, S. E., Ansori, M. (September 18–19, 2019). Flavored powder from shrimp shells with bromelain enzymatic process and adding of flour and spices. Journal of Physics: Conference Series, International Conference on Engineering, Technology and Innovative Researches, Purwokerto, Indonesia. IOP Publishing, 2019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1367/1/012080

5. Kaushik, N., Falch, E., Slizyte, R., Kumari, A., Hjellnes, V., Sharma, A. et al. (2024). Valorization of fish processing by-products for protein hydrolysate recovery: Opportunities, challenges and regulatory issues. Food Chemistry, 459, Article 140244. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.140244

6. FAO. (2020). The State of World Fisheries and Aquaculture 2020. Sustainability in action. Rome. Retrieved from https://www.fao.org/3/ca9229en/ca9229en.pdf. Accessed 27 November 2024

7. Osa, J. L., Mondragon, G., Ortega, N., Marzo, F. F., Peña-Rodriguez, C. (2022). On the friability of mussel shells as abrasive. Journal of Cleaner Production, 375, Article 134020. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134020

8. Naik, A. S., Hayes, M. (2019). Bioprocessing of mussel by-products for value added ingredients. Trends in Food Science and Technology, 92, 111–121. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.08.013

9. Tokeshi, M., Ota, N., Kawai, T. (2000). A comparative study of morphometry in shell-bearing molluscs. Journal of Zoology, 251(1), 31–38. https://doi.org/10.1111/j.1469–7998.2000.tb00590.x

10. Zhang, C., Zhang, R. (2006). Matrix proteins in the outer shells of molluscs. Marine Biotechnology, 8, 572–586. https://doi.org/10.1007/s10126-005-6029-6

11. Ehrlich, H., Martinović, R., Joksimović, D., Petrenko, I., Schiaparelli, S., Wysokowski, M. et al. (2020). Conchixes: Organic scaffolds which resemble the size and shapes of mollusks shells, their isolation and potential multifunctional applications. Applied Physics A, 126, Article 562. https://doi.org/10.1007/s00339-020-03728-7

12. Ismail, R., Fitriyana, D. F., Santosa, Y. I., Nugroho, S., Hakim, A. J., Al Mulqi, M. S. et al. (2021). The potential use of green mussel (Perna Viridis) shells for synthetic calcium carbonate polymorphs in biomaterials. Journal of Crystal Growth, 572, Article 126282. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2021.126282

13. Borciani, G., Fischetti, T., Ciapetti, G., Montesissa, M., Baldini, N., Graziani, G. (2023). Marine biological waste as a source of hydroxyapatite for bone tissue engineering applications. Ceramics International, 49(2), 1572–1584. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.341

14. Chi, H., Pan, X., Zhang, G. (2023). Structure and function of the periostracum in the bivalve Perna viridis. Micron, 169, Article 103458. https://doi.org/10.1016/j.micron.2023.103458

15. Chen, B., Peng, X., Wang, J. G., Wu, X. (2004). Laminated microstructure of Bivalva shell and research of biomimetic ceramic/polymer composite. Ceramics international, 30(7), 2011–2014. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2003.12.169

16. Agbaje, O. B. A., Thomas, D. E., Dominguez, J. G., Mclnerney, B. V., Kosnik, M. A., Jacob, D. E. (2019). Biomacromolecules in bivalve shells with crossed lamellar architecture. Journal of Materials Science, 54(6), 4952–4969. https://doi.org/10.1007/s10853-018-3165-8

17. Boukid, F., Rosell, C. M., Castellari, M. (2021). Pea protein ingredients: A mainstream ingredient to (re) formulate innovative foods and beverages. Trends in Food Science and Technology, 110, 729–742. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.040

18. Harper, M. M., Cunningham, P. M., Hayes, J. E. (2024). Serving a dip with a salty snack promotes energy intake. Food Quality and Preference, 120, Article 105257.https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2024.105257

19. Wang, J., Xie, Z., Feng, Y., Huang, M., Zhao, M. (2024). Co-culture of Zygosaccharomyces rouxii and Wickerhamiella versatilis to improve soy sauce flavor and quality. Food Control, 155, Article 110044. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2023.110044

20. Chen, C., Hou, S., Wu, C., Cao, Y., Tong, X., Chen, Y. (2023). Improving protein utilization and fermentation quality of soy sauce by adding protease. Journal of Food Composition and Analysis, 121, Article 105399. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2023.105399

21. Tan, C., McClements, D. J. (2021). Application of advanced emulsion technology in the food industry: A review and critical evaluation. Foods, 10(4), Article 812. https://doi.org/10.3390/foods10040812

22. Sheir, M. A., Serrapica, F., Ahmed, R. A. (2023). An innovative use of propolis in the production of dipping sauce powder as a functional food to mitigate testicular toxicity induced by cadmium chloride: Technological and biological evidence. Foods, 12(16), Article 3069. https://doi.org/10.3390/foods12163069

23. El Haggar, E. F., Mahmoud, K. F., Ramadan, M. M., Zahran, H. A. (2023). Tomato-Free wonder sauce: A functional product with health-boosting properties. Journal of Functional Foods, 109, Article 105758. https://doi.org/10.1016/j.jff.2023.105758

24. Alqahtani, N. (2020). Physico-chemical and sensorial properties of ketchup enriched with khalas date pits powder. Scientific Journal of King Faisal University, 21(1), 172–176. https://doi.org/10.37575/b/agr/2030

25. Wang, L., Wang, Z., Chen, Y., Chen, J., Pan, M., Cheong, K. L. et al. (2024). The effect of adding Gracilaria on flavor and quality of low-salt fermented soy sauce. LWT, 210, Article 116890. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.116890

26. Derkach, S., Kravets, P., Kuchina, Y., Glukharev, A., Tyukina, O., Bordiyan, V. et al. (2023). Mineral-free biomaterials from mussel (Mytilus edulis L.) shells: Their isolation and physicochemical properties. Food Bioscience, 56, Article 103188. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2023.103188

27. Ozuni, E., Andoni, E., Castrica, M., Balzaretti, C. M., Brecchia, G., Agradi, S. et al. (2024). Human exposure to heavy metals and possible public health risks via consumption of mussels M. galloprovincialis from the Albanian sea cost. Chemosphere, 368, Article 143689. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.143689

28. Gaurowitz, F. (1963). The chemistry and function of proteins. New York, Academic Press, 1963

29. Свириденко, Ю. Я., Мягконосов, Д. С., Абрамов, Д. В., Овчинникова, Е. Г. (2017). Научно-методические подходы к развитию технологии белковых гидролизатов для специального питания. Часть 1. Технология производства и технические характеристики гидролизатов. Пищевая промышленность, 5, 48–51.

30. Derkach, S., Kuchina, Y., Kolotova, D., Bordiyan, V., Luneva, S., Alloyarova, Y. et al. (2024). Protein hydrolysates from Mytilus edulis L. mussel: Physicochemical and antioxidant properties. BIO Web of Conferences. EDP Sciences, 130, Article 05006. https://doi.org/10.1051/bioconf/202413005006

31. Бородина, А. В., Задорожный, П. А. (2020). Трансформация каротиноидов морского двустворчатого моллюска Cerastoderma glaucum (Bruguiere, 1789) при питании культурой зеленой микроводоросли. Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 56(6), 430–438.

32. Свириденко, Ю. Я., Мягконосов, Д. С., Абрамов, Д. В., Овчинникова, Е. Г. (2017). Научно-методические подходы к развитию технологии белковых гидролизатов для специального питания. Часть 2. Функциональные свойства белковых гидролизатов, зависящие от специфичности протеолитических процессов. Пищевая промышленность, 6, 50–53.

33. Román, L., Reguilón, M. P., Gómez, M. (2018). Physicochemical characteristics of sauce model systems: Influence of particle size and extruded flour source. Journal of Food Engineering, 219, 93–100. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.09.024

34. Sikora, M., Kowalski, S., Tomasik, P., Sady, M. (2007). Rheological and sensory properties of dessert sauces thickened by starch — xanthan gum combinations. Journal of Food Engineering, 79(4), 1144–1151. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.04.003

35. Wang, T., Zhang, M., Fang, Z., Liu, Y., Gao, Z. (2016). Rheological, textural and flavour properties of yellow mustard sauce as affected by modified starch, xanthan and guar gum. Food and Bioprocess Technology, 9, 849–858. https://doi.org/10.1007/s11947-016-1673-6

36. Бредихин, С. А., Мартеха, А. Н., Андреев, В. Н., Каверина, Ю. Е., Короткий, И. А. (2022). Исследование реологических свойств майонеза с нетрадиционным сырьем. Техника и технология пищевых производств, 52(4), 739–749. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2402

37. Aussanasuwannakul, A., Pondicherry, K., Saengprakai, J. (2022). Rheological and tribological characterization of herbal sweet sauce with different stabilizing systems. CyTA — Journal of Food, 20(1), 158–171. https://doi.org/10.1080/19476337.2022.2107706

38. Levent, O., Alpaslan, M. (2018). Effect of processing parameters on some physicochemical properties, sugar profile and rheological characterization of apricot sauce. Journal of Food Measurement and Characterization, 12, 1072–1083. https://doi.org/10.1007/s11694-018-9723-6

39. Ahmed, J., Basu., S., Chandak, A. (2023). Rheology and rheological measurements of starch. Chapter in a book: Advances in Food Rheology and Its Applications (Second Edition). Woodhead Publishing. 2023. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823983-4.00016-9

40. Thebaudin, J.-Y., Lefebvre, A.-C., Doublier, J.-L. (1998). Rheology of starch pastes from starches of different origins: Applications to starch-based sauces. LWT — Food Science and Technology, 31(4), 354–360. https://doi.org/10.1006/fstl.1998.0367

41. Xu, F., Zhang, L., Liu, W., Liu, Q., Wang, F., Zhang, H. et al. (2021). Physicochemical and structural characterization of potato starch with different degrees of gelatinization. Foods, 10(5), Article 1104. https://doi.org/10.3390/foods10051104

42. Okonkwo, V. C., Mba, O. I., Kwofie, E. M., Ngadi, M. O. (2021). Rheological properties of meat sauces as influenced by temperature. Food and Bioprocess Technology, 14, 2146–2160. https://doi.org/10.1007/s11947-021-02709-9

43. Zhang, B., Qiao, D., Zhao, S., Lin, Q., Wang, J., Xie, F. (2021). Starch-based food matrices containing protein: Recent understanding of morphology, structure, and properties. Trends in Food Sciences and Technology, 114, 212–231. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.05.033