ISSN 2074-9414 (Печать),
ISSN 2313-1748 (Онлайн)

Влияние белкового изолята из подсолнечного шрота на аминокислотный состав хлеба

Аннотация
Представлены данные об аминокислотном составе белкового изолята из подсолнечного шрота. Исследовано влияние различных дозировок белкового изолята из подсолнечного шрота на аминокислотный состав пшеничного и ржаного хлеба.
Ключевые слова
Хлеб, белковый изолят, аминокислотный состав
ВВЕДЕНИЕ
Белковые вещества играют существенную роль в питании человека, в физиологических функциях и состоянии его организма. Согласно представлениям о правильном питании полноценный рацион человека должен включать известный набор питательных веществ, среди которых белкам придается особое значение. Поступающие с пищей белки выполняют три основные функции: они служат источником незаменимых и заменимых аминокислот, которые используются в качестве строительных блоков в ходе биосинтеза белка у новорожденных и детей, а также у взрослых, обеспечивая постоянный кругооборот белков; аминокислоты белков служат предшественниками гормонов, порфиринов и других необходимых организму биомолекул; окисление аминокислотных радикалов вносит хотя и небольшой, но весьма важный вклад в ежедневный суммарный расход энергии. Белки определяют интеллектуальное и физическое развитие человека, обеспечивая гармоничность и жизнеспособность организма [1]. Россия относится к той группе стран, где в состоянии хронического дефицита белка, по оценке экспертов ФАО, находится от 2,5 до 4,0% от общей численности населения [2]. Особую роль в питании населения России играют хлебобулочные изделия, которые ежедневно употребляются в пищу, и поэтому их пищевая ценность имеет первостепенное значение. За счет хлебобулочных изделий, из расчета суточного потребления человеком 350 г, человек получает около 20-23 г белка или 26% средней суточной потребности в нем [3]. Наиболее перспективный путь решения белковой проблемы - это включение в рецептуру хлебобулочных изделий дополнительных видов белоксодержащего сырья и добавок с более высоким содержанием протеина и наиболее дефицитных незаменимых аминокислот. Источником белков природного происхождения могут служить вторичные ресурсы растительного сырья. При выборе источников растительного белка необходимо учитывать региональные ресурсы. В шести федеральных округах РФ, включающих 37 республик, краев и областей, в том числе и в Краснодарском крае, приоритетной культурой является подсолнечник [4]. Масложировая промышленность, перерабатывая семена подсолнечника, в основном извлекает из них лишь один компонент - растительное масло, располагая огромным количеством шрота, который пока используется в основном для сельскохозяйственных нужд. Учитывая то, что на долю конечного высокобелкового отхода - подсолнечного шрота - приходится более 36% от массы переработанных семян, его использование в качестве источника белка является перспективным направлением, позволяющим решить как проблему рациональной утилизации отходов масложировой промышленности, так и проблему дефицита белка и повышения биологической ценности хлеба. При выполнении работы использовали пшеничную и ржаную муку, белковый изолят из подсолнечного шрота. Белковый изолят получали из производственного подсолнечного шрота, предварительно очищенного от крупных частиц, лузги и посторонних примесей. Экстракцию белка из подсолнечного шрота вели 10%-м водным раствором хлористого натрия с последующим отделением нерастворимого осадка и фильтрацией полученного экстракта. Для осаждения белка экстракт обрабатывали 3-5%-м водным раствором янтарной кислоты, после чего полученный белок отделяли центрифугированием с последующей промывкой водой. Белковый изолят из подсолнечного шрота представлял собой пасту светлого цвета без запаха с содержанием 26-30% сухих веществ с массовой долей белка 87,3-88,1% [5]. Белковый изолят из подсолнечного шрота не содержит канцерогенных и антипитательных веществ, по микробиологическим показателям соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». Аминокислотный состав белкового изолята из подсолнечного шрота и готовых хлебных изделий определяли методом капиллярного электрофореза на анализаторе «Капель 103Р» [6]. Аминокислотный состав белкового изолята из подсолнечного шрота представлен в табл. 1. Полученные результаты свидетельствуют, что аминокислотный состав белкового изолята из подсолнечного шрота отличается наличием восьми незаменимых аминокислот, высоким содержанием глютаминовой и аспарагиновой кислот, аланина, пролина, серина, глицина, а также аргинина и гистидина. Таблица 1 Аминокислотный состав белкового изолята, г/100г белка Незаменимые аминокислотыПоказатель Заменимые аминокислотыПоказатель Лизин2,116Гистидин4,095 Лейцин+изолейцин10,22Аргинин8,468 Валин5,198Аланин4,089 Треонин2,682Серин3,311 Метионин1,96Глютаминовая кислота18,84 Тирозин2,137Аспарагиновая кислота9,322 Триптофан0,994Пролин 4,126 Фенилаланин4,728Глицин 4,031 По содержанию валина, триптофана, фенилаланина полученный белковый изолят сравним с белком куриного яйца. Для определения влияния белкового изолята на аминокислотный состав хлеба из пшеничной и ржаной муки проводили пробные лабораторные выпечки. Дозировки белкового изолята из подсолнечного шрота составляли 3, 5 и 10% к общей массе муки. Аминокислотный состав пшеничного хлеба с белковым изолятом из подсолнечного шрота представлен в табл. 2. Данные таблицы свидетельствуют о том, что внесение белкового изолята из подсолнечного шрота при приготовлении хлеба из пшеничной муки повышает в нем содержание всех незаменимых аминокислот. Таблица 2 Влияние белкового изолята на аминокислотный состав пшеничного хлеба Незаменимые аминокислотыХлеб пшеничный (контроль)Дозировка белкового изолята из подсолнечного шрота, % к массе муки 3510 Содержание аминокислот, г/100г белка Лизин2,582,782,923,26 Изолейцин+лейцин3,73+713,815,819,7 Валин4,835,325,666,5 Треонин3,043,33,53,9 Метионин1,521,711,832,15 Триптофан1,141,231,31,44 Фенилаланин5,225,675,976,73 Тирозин2,723,43,84,86 Аргинин3,4567,6811,9 Гистидин 2,13,324,146,19 Общее количество аминокислот37,346,552,866,6 Белок, %7,910,612,316,8 Установлено, что при внесении 3% белкового изолята при проготовлении пшеничного хлеба общее количество незаменимых аминокислот и содержание белка возрастает на 24,3 и 34,2% соответственно. Содержание лизина, валина, треонина, метионина, триптофана и фенилаланина увеличивается незначительно. Содержание тирозина и сумма лейцина и изолейцина, а также гистидина и аргинина возрастает на 22,2 и 28,6% и на 58,1 и 74% соответственно. При внесении 5% белкового изолята из подсолнечного шрота общее количество незаменимых аминокислот повышается на 41,3%, увеличивая тем самым содержание белка в хлебе на 55,7%. Содержание лизина, валина, треонина, метионина, триптофана и фенилаланина увеличивается приблизительно на 13,2-20,4%, тирозина, суммы лейцина и изолейцина - одинаково на 47%, а количество гистидина и аргинина возрастает вдвое по сравнению с их содержанием в контрольном образце хлеба. При добавлении 10% белкового изолята из подсолнечного шрота при приготовлении пшеничного хлеба содержание валина и метионина, тирозина и сумма лейцина и изолейцина повышается на 34,5 и 41,4%, 74,3 и 83,6% соответственно. При внесении 10% белкового изолята в хлеб из пшеничной муки общее количество незаменимых аминокислот возрастает на 78,1%, что увеличивает содержание белка в нем более чем в 2 раза. Содержание лизина, треонина, триптофана и фенилаланина в среднем увеличивается на 25%, гистидина и аргинина - более чем в 3,5 раза по сравнению с их содержанием в контрольном образце. Аминокислотный состав ржаного хлеба с белковым изолятом из подсолнечного шрота, представлен в табл. 3. Полученные результаты свидетельствуют, что при внесении 3% белкового изолята в ржаной хлеб содержание лизина, валина, треонина, метионина, триптофана и фенилаланина увеличивается незначительно, количество тирозина и суммы лейцина и изолейцина, а также аргинина и гистидина возрастает на 25 и 35 и на 64 и 73% соответственно. Общее количество незаменимых аминокислот и содержание белка повышается на 27 и 42,6% соответственно. Таблица 3 Влияние белкового изолята на аминокислотный состав ржаного хлеба Незаменимые аминокислотыХлеб ржаной (контроль)Дозировка белкового изолята из подсолнечного шрота, % к массе муки 3510 Содержание аминокислот, г/100г белка Лизин3,053,253,43,73 Изолейцин+лейцин3,38+5,8312,314,318,2 Валин4,44,95,236,06 Треонин2,863,123,33,72 Метионин1,11,21,321,64 Триптофан1,11,191,251,4 Фенилаланин5,065,515,86,57 Тирозин2,883,523,955,02 Аргинин3,976,518,212,4 Гистидин 1,692,923,735,78 Общее количество аминокислот35,244,550,464,5 Белок, %6,18,710,515 При внесении 5% белкового изолята из подсолнечного шрота в ржаной хлеб содержание лизина, валина, треонина, метионина, триптофана и фенилаланина возрастает в среднем на 12-20%, содержание тирозина и сумма лейцина и изолейцина повышается на 39,7 и 55% соответственно, а количество гистидина и аргинина возрастает более чем в 2 раза по сравнению с их содержанием в контрольном образце хлеба. Общее количество незаменимых аминокислот повышается на 43,7%, содержание белка в хлебе - на 72,1%. Внесение 10% белкового изолята из подсолнечного шрота увеличивает содержание белка в ржаном хлебе более чем в 2 раза, общее количество незаменимых аминокислот - на 72,1%. Содержание лизина, треонина, триптофана и фенилаланина в среднем повышается на 27,5%, валина и метионина - одинаково на 34%, а количество гистидина и аргинина возрастает более чем в 3 раза. Расчет аминокислотного скора пшеничного хлеба с различными дозировками белкового изолята из подсолнечного шрота представлен в табл. 4. Таблица 4 Аминокислотный скор пшеничного хлеба Незаменимые аминокислотыХлеб пшеничный (контроль)Дозировка белкового изолята из подсолнечного шрота, % к массе муки 3510 Аминокислотный скор, % Лизин51,655,658,465 Валин96,6106113130 Треонин7682,587,597,5 Метионин43,44952,361,4 Триптофан94123130144 Фенилаланин8794,599,5112 Тирозин48596684 Установлено, что при внесении 3% белкового изолята аминокислотные скоры лизина, треонина и фенилаланина увеличиваются незначительно, метионина и тирозина - на 13 и 23% соответственно. Аминокислотные скоры валина и триптофана превышают значения аминокислотного скора в идеальном белке. При добавлении 5% белкового изолята аминокислотные скоры лизина, метионина и тирозина возрастают на 13,2, 20,5 и 37,5% соответственно. Аминокислотный скор фенилаланина и треонина приближается к значениям их в идеальном белке. При внесении 10% белкового изолята аминокислотные скоры лизина и треонина увеличиваются одинаково на 27%, метионина и тирозина на 41,5 и 75% соответственно, а фенилаланина - превышает значения аминокислотного скора в идеальном белке. Аминокислотный скор ржаного хлеба с различными дозировками белкового изолята из подсолнечного шрота представлен в табл. 5. Таблица 5 Аминокислотный скор ржаного хлеба Незаменимые аминокислотыХлеб ржаной (контроль)Дозировка белкового изолята из подсолнечного шрота, % к массе муки 3510 Аминокислотный скор, % Лизин61656875 Валин8898105121 Треонин71,57882,593 Метионин31,5343847 Триптофан90119125140 Фенилаланин84,39297109,5 Тирозин45,35763,381 При внесении 3% белкового изолята аминокислотные скоры лизина, валина, треонина, метионина и фенилаланина увеличиваются с 6,5 до 11,3% соответственно, тирозина - на 26%, а триптофана - уже превышают значения аминокислотного скора в идеальном белке. При добавлении 5% белкового изолята аминокислотные скоры лизина, треонина, метионина, тирозина возрастают на 11,5, 15,4, 21 и 40% соответственно. Аминокислотный скор фенилаланина приближается к значению его в идеальном белке, а валина - уже превышает значение в идеальном белке. Внесение 10% белкового изолята увеличивает аминокислотные скоры лизина и метионина на 23 и 49,2% соответственно. Аминокислотные скоры треонина и тирозина приближаются к значениям их в идеальном белке, а фенилаланина - превышают значения аминокислотного скора в идеальном белке. Полученные данные свидетельствуют о том, что белковый изолят из подсолнечного шрота, добавляемый в рецептуру пшеничного и ржаного хлеба, повышает в нем общее содержание белка и приближает содержание некоторых дефицитных аминокислот к оптимальному уровню. Таким образом, предлагаемый белковый изолят из подсолнечного шрота целесообразно использовать для повышения биологической ценности пшеничного и ржаного хлеба.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  1. Рогов, И.А. Химия пищи [Текст] : Учебник для студ. вузов. / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И Дунченко. - М.: КолосС, 2007. - 853 с.
  2. Лищенко В.Ф. Мировая продовольственная проблема: белковые ресурсы (1960-2005 гг.) [Текст]. - М.: Делипринт, 2006. - 272 с.
  3. Пучкова, Л.И. Технология хлеба [Текст] / Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.В. Матвеева. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 559 с.: ил. (Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий: Уч. для вузов: В 3 ч.; Ч. III).
  4. Исследовано в России ИКАР - Институт Конъюнктуры Аграрного Рынка: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ikar.ru.
Как цитировать?
О журнале