Vliv tepelného zpracování na stravitelnost a kvalitu proteinu u Tenebrio molitor a Gryllus assimilis

Bc. Josef Klabík

Master's thesis

Effect of heat treatment on protein digestibility and quality in Tenebrio molitor and Gryllus assimilis

Abstract:

Rychlý růst světové populace s sebou nese potřebu hledat nové zdroje potravin pro člověka. Takový zdroj by měl obsahovat plnohodnotné bílkoviny a zároveň by mělo být možné ho vyprodukovat dostatečné množství s minimálním enviromentálním dopadem. Tyto parametry spojuje jedlý hmyz, který je tradičně konzumován v některých částech světa. Aby však mohl být za tímto účelem hromadně chován, musí k tomu být vyvinuta potřebná technologie. S tím souvisí také výzkum nutričního profilu jednotlivých hmyzích druhů a zhodnocení zdravotních rizik, které mohou být spojeny s jejich konzumací. Je třeba také prozkoumat, jak se na celkové výživové hodnotě hmyzu projeví kulinární úpravy. Cílem této práce bylo zhodnotit stravitelnost a kvalitu proteinu u Tenebrio molitor (TM) a Gryllus assimilis (GA). Tyto dva hmyzí druhy jsou relativně nenáročné na chovné podmínky a mají proto potenciál k využití v hromadném chovu. K určení stanovovaných hodnot byl využit in vitro trávicí protokol INFOGEST. Jedná se o statickou metodu trávení, jejíž největší výhodou je vedle jednoduchosti také standardizace, která umožňuje porovnání výsledků mezi laboratořemi. U všech analyzovaných vzorků byl stanoven aminokyselinový profil. Stravitelnost byla vypočtena jako podíl sumy aminokyselin v sušině natrávených a netrávených vzorků. Hodnota DIAAS byla kalkulována pomocí metodiky FAO a jako referenční skupina byla vybrána populace starší 3 let. Stravitelnost a hodnota DIAAS byla stanovována u natrávených a nenatrávených vzorků. Analyzován byl hmyz v syrovém stavu a dále po uvaření, pražení, sušení a mikrovlnném ohřevu. V každé kategorii byl analyzován jeden vzorek. Z hlediska stravitelnosti se jako nejvhodnější metoda kulinární úpravy ukázalo sušení, kdy u T. molitor dosahovala 94,17 % a u G. assimilis 84,01 %. Nejvyšších hodnot DIAAS bylo dosaženo u obou hmyzích druhů po uvaření, kdy u TM dosahovala hodnoty 100,94 a u GA 105,20. U obou hmyzích druhů byly limitujícími sirné aminokyseliny. Většina kulinárních úprav vedla ke zvýšení hodnoty stravitelnosti a DIAAS, nedocházelo však k výrazným změnám. Naše závěry potvrzují údaje uvedené v odborné literatuře, které popisují vysokou kvalitu hmyzího proteinu a relativně malý vliv tepelných úprav na jeho kvalitu a využitelnost. Relevance našich výsledků je však omezena nízkým množstvím zpracovaných vzorků.

Abstract:

The rapid growth of the world's population brings the need to find new food sources for men. Such a source should contain high-quality protein, and at the same time, it should be possible to produce it in an adequate amount with minimal environmental impact. Edible insects, which are traditionally consumed in some parts of the world, meet these demands. But before it can be reared on a large scale, the necessary technology has to be developed. That is related to the research of the nutritional profile of the insect species and the assessment of health risks connected with their consumption. The impact of culinary preparation on the nutritional value of the insects has to be examined as well. This work aimed to assess the digestibility and quality of protein in Tenebrio molitor (TM) and Gryllus assimilis (GA). These two insect species don't have big demands on the rearing conditions and thus have a big potential for rearing on a large scale. The in vitro digestion protocol INFOGEST was used to determine selected values. It is a static model of digestion whose biggest asset is its simplicity and standardization, which enables the comparison of results between laboratories. In all samples, the amino acid profile was analysed. The digestibility was calculated as a ratio of the sum of the amino acids in the sample´s dry matter before and after digestion. The DIAAS value was calculated based on the FAO methodology, and as a reference group, the population older than 3 years was selected. The digestibility and the DIAAS value were determined in the digested and undigested samples. The insects were analysed as raw, cooked, roasted, dried and microwaved. Only one sample was analysed for each category. Regarding digestibility, the best culinary preparation was drying for both species, with a value of 94,17 % for T. molitor and 84,01 % for G. assimilis. In both species, the highest values of DIAAS were measured after cooking, with 100,94 for TM and 105,20 for GA. In both cases, limiting were the sulfuric amino acids. Most of the culinary preparations led to an increase in digestibility and DIAAS, but the changes weren´t significant. Our results confirm the published scientific literature data, which describes the high quality of insect protein and the relatively small effect of heat processing on its quality and availability. However, the relevancy of our results is limited by the low number of analysed samples.

Keywords

In vitro trávení, INFOGEST, aminokyseliny, kulinární úpravy, jedlý hmyz

Keywords

In vitro digestion, edible insects, INFOGEST, amino acids, culinary preparation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Reader: Anna Adámková, DiS., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition