Аннотация

Совокупность результатов технологической адекватности соевого белкового изолята позволили предположить, что его использование в технологии комбинированных пищевых продуктов на мясной основе наиболее перспективно при производстве тонкоизмельченных мясных продуктов. В этом случае будут обеспечены высокие качественные характеристики готовых продуктов при одновременной экономии мясного сырья. Наши данные убедительно свидетельствуют, что новый продукт, полученный из растительного сырья, перспективен в качестве компонента мясных изделий. Представленные результаты позволили комплексно подойти к оценке технологической адекватности белковой добавки на основе растительного сырья и сделать заключение о возможности его использования в технологии фаршевых мясопродуктов, а также продуктов длительного срока хранения.

Ключевые слова

Растительное сырье, изолят, соя, белковая добавка, отруби, пшеница, тыква

ВВЕДЕНИЕ

Содержание, соотношение и удовлетворение организма человека необходимыми пищевыми веществами составляет основу пищевой соразмерности или адекватности используемого сырья. В настоящей работе изучены и проанализированы пищевая и технологическая соразмерность, что определяет адекватность четырех видов продуктов переработки сои, белково-жирового продукта из сои, масличных культур, композиций из белоксодержащего сырья. Статистически усредненные данные, характеризующие пищевую адекватность исследуемых продуктов переработки пшеницы, представлены данными таблицы 1. Таблица 1 Химический состав продуктов растительного происхождения Пищевые веществаПродукты переработки пшеницы зародышиотрубимукаклейковина Химический состав, % Влага8,08±0,278,73±0,3012,16±0,676,60±0,10 Белок27,88±0,637,16±0,4411,31±0,1888,12±0,26 Жир8,23±0,426,31±0,182,15±0,092,04±0,11 Крахмал2,64±0,374,54±0,1871,78±0,251,36±0,15 Клетчатка9,73±0,2016,28±0,820,21±0,03- Моно-, дисахариды39,12±0,8539,47±1,810,53±0,010,55±0,01 Зола4,08±0,206,26±0,220,83±0,150,30±0,07 Минеральный состав Калий, мг/г4,64±0,154,53±0,183,83±0,133,90±0,13 Кальций, мг/г0,87±0,030,96±0,050,61±0,010,63±0,02 Фосфор, мг/г6,14±0,265,89±0,183,23±0,154,38±0,14 Хлор, мг/г-0,35±0,010,22±0,010,44±0,02 Железо, мкг/г118,21±6,62135,13±6,6259,20±3,2262,77±2,70 Цинк, мкг/г57,52±2,9169,00±3,4538,02±0,9032,77±1,50 Медь, мкг/г5,25±0,255,75±0,254,55±0,205,35±0,15 Содержание таких веществ в отрубях и зародышах свидетельствуют о том, что примерно одинаковой массовой долей белка характеризуются зародыши и отруби и в целом не противоречит справочным данным. Как известно, отруби при относительно высокой массовой доле жира и клетчатки, представляют собой весьма перспективный вид сырья для производства комбинированных мясопродуктов профилактической и лечебной направленности. Особое внимание заслуживает высокое содержание в отрубях калия и, что особенно важно, микроэлементов, ответственных за гемопоэз - железа, цинка, меди [1]. Анализируя данные таблицы 2 по биологической ценности белка продуктов переработки пшеницы, напрашивается вывод, что белок каждого из четырех исследуемых продуктов лимитирован. Например, по изолейцину лимитирован белок отрубей; по лейцину - зародышей и отрубей; по лизину - отрубей, муки, клейковины; по сумме метионина и цистина - зародышей, отрубей и клейковины; фенилаланину и тирозину - отрубей; треонину - отрубей, муки и клейковины; триптофану - клейковины; валину - отрубей и клейковины. Вышеуказанное свидетельствует о необходимости компьютерного проектирования рецептур поликомпонентных продуктов питания на мясной основе с использованием в качестве рецептурных ингредиентов продуктов переработки пшеницы. Таблица 2 Содержание незаменимых аминокислот в продуктах переработки зерновых Незаменимые аминокислотыСодержание, г/100 г белка мукаотрубизародышиклейковина Изолейцин4,53±0,192,42±0,114,23±0,223,98±0,09 Лицин 7,27±0,166,68±0,106,77±0,177,21±0,13 Лизин 3,44±0,133,37±0,085,45±0,073,04±0,14 Метионин+цистин3,06±0,182,93±0,122,79±0,023,74±0,19 Фенилаланин+тирозин7,90±0,245,19±0,236,87±0,238,17±0,34 Треонин 3,15±0,153,01±0,114,24±0,122,40±0,03 Триптофан 1,09±0,041,04±0,031,15±0,040,71±0,29 Валин 5,14±0,163,42±0,155,14±0,164,15±0,17 Сумма НАК35,5928,0636,6433,39 Рационально-адекватное использование продуктов переработки растительного сырья является следующим этапом исследовательских работ. Целью выполнения этой задачи явилось получение информации, позволяющей прогнозировать эффективность использования перечисленных выше продуктов при реализации частных технологий мясных изделий, предусматривающих максимальное сохранение исходной рецептурной влаги или, наоборот, эффективное обезвоживание в процессе технологической обработки. Вместе с этим, большой практический интерес представляет изучение функционально-техноло-гических свойств (водопоглощение, водоудерживание, жиропоглощение и жироудерживание), возможности эффективного и равномерного удерживания жировых компонентов вырабатываемых мясных изделий, так и предположение о необходимости максимального влагоудерживания при изготовлении продуктов, технологии которых ориентированы на эффективное обезвоживание. Анализ динамики изменения результатов свидетельствует о том, что наибольшей водопоглощающей способностью обладают пшеничные отруби. Та же самая тенденция наблюдается и в отношении жиропоглощаюшей и жироудерживающей способностей. На гидрофильные и липофильные свойства продуктов переработки пшеницы оказывает влияние их дисперсность. При этом по мере увеличения дисперсности возрастают гидро- и липофильные свойства клейковины и зародышей пшеницы. У отрубей - данная тенденция проявляется в противоположном направлении. Высокие функциональные свойства продуктов переработки пшеницы обусловливает продолжительность гидратации измельчения частиц, для клейковины - этот показатель составил 50 мин, для муки - 23 мин. Достижение высокой технологической совместимости составляющих комбинированных мясных продуктов, содержащих белоксодержащее сырье, невозможно без изучения структуры (гистоструктуры) этих компонентов. В результате исследования гистологии продуктов переработки пшеницы было установлено следующее: - клеточная структура зародышей асимметрична и недостаточно выражена. В зародышах присутствует большое количество находящихся вне клеток частиц углеводов разнообразных форм и величин с агрегированными на них белковыми композициями, что придает пористость структуре. При этом клеточные образования не имеют определенных границ, окружены плотными тонкими оболочками и заполнены компактно прилегающими друг к другу крахмальными гранулами с расположенными между ними белковыми формированиями; - пшеничной муке свойственна структура, присущая компонентам растительного происхождения, которая представлена в основном крахмальными зернами шаровидной и гранулированной форм с единичными включениями белковых образований; - пшеничная клейковина, в частности ее частицы, представлена отдельными крахмальными зернами и частицами белковых веществ кристаллической формы. Поверхность их неровная с микротрещинами и порами; - микроструктура пшеничных отрубей представляет собой скопление клеток, покрытых «толстыми» оболочками, сформированными из элементообразующих структур пищевых волокон. Углеводные составляющие располагались внутри клеток в виде глобулярных зерен, между которыми обнаруживались белковые субъединицы. Кроме того, наблюдались отдельные белковые образования, зерна крахмала и фрагменты клеточных стенок, расположенные в межклеточном пространстве. Таким образом, анализ совокупных сведений о технологической адекватности продуктов переработки пшеницы позволяет взаимосвязать полученные данные с ранее приведенными результатами изучения их пищевой ценности и позволяют сделать следующие выводы: - при производстве комбинированных пищевых продуктов на мясной основе, технологии которых предусматривают измельчение основного сырья и максимальное сохранение рецептурной влаги, целесообразно использовать измельченные зародыши и клейковину; - при производстве фаршевых мясопродуктов целесообразно использовать грубоизмельченные отруби или соевый белковый изолят; - муку целесообразно вводить в фаршевые композиции в составе паст, эмульсий и т.п. Соевые бобы в силу своих достоинств, также в зависимости от высокой пищевой и технологической адекватности используются во многих отраслях пищевой промышленности в виде продуктов их переработки, насчитывающих большое количество наименований (шрот, мука, изолят, концентрат, белково-жировой продукт, «молоко» и т.д.) [2]. Они способствуют как улучшению качества выпускаемых продуктов, так и повышению экономической эффективности работы предприятий. Объектами исследования в настоящей работе являлись следующие продукты переработки сои - соевый белковый изолят и соевые бобы. Содержание белка в изоляте и соевых бобах существенно различается, поэтому сравнение содержания основных макропитательных веществ в анализируемых продуктах представляется нецелесообразным. Однако в соевом белковом изоляте наличие значительного количества железа и других гемопоэтических элементов вызывает особый интерес. Аминокислотный состав анализируемых белковых ингредиентов представлен всеми незаменимыми аминокислотами, среди которых лимитированы метинин+цистин, а для белкового изолята дополнительно - треонин и валин. Анализ гидро- и липофильных свойств белкового изолята (табл. 3) показывает, что благодаря мелкодисперсной структуре (средний счетный диаметр 6,42±0,25·10-6м) данный продукт способен связывать влагу практически в такой же степени, как и мясное сырье, при этом влагопоглощение, происходящее в состоянии покоя, обеспечивает самопроизвольное впитывание поверхностными слоями частиц изолята воды в соотношении 1:4, что позволяет оценить перспективность его использования в технологии комбинированных продуктов питания на мясной основе. Липофильные свойства изолята соевого белка проявляются в достаточно высокой способности его сорбировать на своей поверхности жир. Завершением изучения технологической адекватности соевого изолята, параллельно с изучением вышеперечисленных свойств, было исследование его микроструктуры. Анализ микроструктуры соевого белкового изолята показал, что частицы белка имеют сфероподобную форму с неровной поверхностью. Таблица 3 Функциональные свойства соевого белкового изолята ОбъектВСС, % к общей влагеВПС, % к сухому веществуЖПС, % к сухому веществу Соевый белковый изолят74,6±2,38465,7±8,08132,1±4,78 Таким образом, совокупность результатов технологической адекватности соевого белкового изолята позволяет предположить, что его использование в технологии комбинированных пищевых продуктов на мясной основе наиболее перспективно при производстве тонкоизмельченных мясных продуктов. В этом случае будут обеспечены высокие качественные характеристики готовых продуктов при одновременной экономии мясного сырья. Тыквенная масса получается при производстве пюре, соков и масла из тыквы по особой витаминно-сохраняющей технологии «холодного» прессования или по стандартной технологии. Масса, как и пюре, сохраняет лечебные свойства, присущие тыкве, и может применяться как дегельминтное, противогрибковое, ранозаживляющее и восстанавливающее печень средство. Лечебно-профилактические свойства проявляются как гепатопротекторные, репаративные, противовоспалительные, антисклеротические, противоязвенные и антигистаминные свойства. Нормализуется деятельность предстательной железы, снижается пролиферация клеток простаты, останавливается развитие желчекаменной болезни. У больных с диффузным поражением печени, в том числе алкогольного генеза, с синдромом гипомоторной дискинезии желчного пузыря, стимулируется фильтрационная и выделительная функция почек. Снижается кровяное давление и уменьшается интоксикация. Это один из самых полезных для здоровья продуктов переработки плодов и ягод, который содержит более 90% ненасыщенных жиров, от 45 до 60% линолевой кислоты и всего до 15% линоленовой кислоты, богат жирными кислотами омега-3 и омега-6. Содержание основных пищевых веществ тыквенной массы представлено в табл. 4. Приведенные в таблице значения, характеризующие пищевую адекватность массы, свидетельствуют о присутствии в ней макроэлементов, участвующих в формировании костных тканей, тем самым обеспечивая продукту, его содержащему, лечебно-профилактические свойства. В ее белке обнаруживаются все незаменимые аминокислоты, но изолейцин, лизин являются лимитированными. Поэтому введение данного продукта в рецептуры комбинированных продуктов питания на мясной основе возможно только после компьютерно-го моделирования их рецептур по аминокислотной сбалансированности суммарного белка. После выбора и анализа качественной адекватности растительного сырья был проведен комплекс работ по разработке белковой добавки с использованием рассмотренного сырьевого набора [3, 4]. Таблица 4 Содержание основных пищевых веществ в тыквенной массе ПоказателиМасса тыквеннаяПоказатели Масса тыквенная Вода, %10,0±0,28Витамины, мг/100 г: Жир, %29,4±0,93Β-каротин1,70±0,05 Незаменимые аминокислоты, мг/100 г продукта:59,91±0,28Витамин С8,29±0,15 Валин9,33±0,38Витамин А1,48±0,03 Изолейцин8,24±0,26Витамин В62,38±0,05 Лейцин14,08±0,49Рибофлавин0,54±0,01 Лизин5,83±0,16Тиамин0,51±0,01 Метионин±цистин3,89±0,14Жирные кислоты, в % к их массе Треонин8,09±0,32Насыщенные10,40±0,68 Триптофан3,13±0,15С14: 0 (миристиновая) 0,30±0,02 Фенилаланин±тирозин7,32±0,36С16: 0 (пальмитиновая)7,50±0,49 Cmin¸д.ед.0,35С18: 0 (стеариновая)2,30±0,15 U¸д.ед.0,36Мононенасыщенные20,60±1,35 σ¸г7,83С16: 1 (пальмитолеиновая)0,1±0,006 Полиненасыщенные63,60±4,16С18: 1 (олеиновая)18,80±1,23 С18: 2 (линолевая)49,69±3,25С20: 1 (гадолеиновая)сл. С18: 3 (линоленовая)13,91±0,91С22: 1 (эруковая)1,70±0,11 Согласно технологии сырье растительного происхождения гидратировали в присутствии масла тыквенного в течение 40 минут при температуре 250 С, затем в реакционную суспензию смеси отрубей, соевого изолята вносили ферментный препарат «Протоимовамарин» при различных его соотношениях к субстрату от 1:100 до 1:1000. В данных условиях для определения оптимальных параметров суспензию выдерживали в течение 6 часов, периодически отбирая пробы для анализов. На первоначальном этапе наблюдается нелинейная зависимость (часто частичный механизм гидролиза), которая со временем переходит в линейную (повсеместно кооперативный механизм гидролиза) зависимость. Область перехода нелинейной зависимости в линейную и является областью наибольшего содержания высокомолекулярного продукта в зависимости от энзим/субстрат отношения. Данная область находится в интервале 100-140 мин. Однако наиболее рациональным, с точки зрения эффективности гидролиза и экономного расхода энзима, является соотношение E/S = 1/400, при этом накопление высокомолекулярного продукта происходит в течение двух часов при соблюдении вышеуказанных условий. Следующим этапом было определение пищевых достоинств и адекватной соотносимости белковой добавки растительного происхождения, результаты содержания пищевых веществ приведены в табл. 5. Анализируя данные таблицы и сравнивая их с соответствующими результатами для подобных продуктов, можно констатировать принципиальное отличие его состава, обусловленное высоким содержанием липидов, белков и витаминно-минерального комплекса. Таблица 5 Содержание основных пищевых веществ в белковой добавке растительного происхождения Пищевые веществаКоличество Пищевые вещества Количество Влага, %31,8±1,19Незаменимые аминокислоты, г/100 г белка: Белок, %18,74±0,50Изолейцин4,92±0,16 Жир, %14,58±0,51Лейцин9,78±0,27 Углеводы, %3,42±0,26Лизин4,98±0,14 Зола, %2,65±0,13Метионин+цистин3,17±0,12 Жирные кислоты, % от общего количества жирных кислот:Фенилаланин+тирозин6,98±0,28 С14:0 (миристиновая)0,30±0,02Треонин5,06±0,19 С16:0 (пальмитиновая)9,12±0,17Триптофан1,77±0,07 С16:1 (пальмитолеиновая)7,50±0,49Валин5,94±0,24 С18:0 (стеариновая)2,90±0,13Сумма НАК42,6 С18:1 (олеиновая)21,30±1,01 С18:2 (линолевая)49,38±2,47 С18:3 (линоленовая)11,58±0,60 С20:1 (гадолеиновая)СлМакроэлементы, мг/г: С22:1 (эруковая)1,70±0,11Калий9,99±0,33 Витамины мг/100г:Кальций2,25±0,07 β-каротин1,70±0,05Фосфор5,79±0,17 С8,29±0,15Хлор0,36±0,01 А1,48±0,03Микроэлементы, мкг/г: В62,38±0,05Железо 76,06±3,58 Рибофлавин0,54±0,01Цинк45,67±2,06 Тиамин0,51±0,01Медь5,68±0,21 Содержание полиненасыщенных жирных кислот в продукте предопределяет целесообразность введения его в мясные изделия для придания им профилактических свойств. Несмотря на некоторый дефицит серосодержащих незаменимых аминокислот, суммарное количество превышает аналогичный показатель для белка-эталона ФАО/ВОЗ. Таким образом, представленные данные убедительно свидетельствуют, что новый продукт, полученный из растительного сырья, перспективен в качестве компонента мясных изделий. Принимая во внимание содержание влаги в данном белковом продукте и концентрацию водородных ионов (рН=7,02), очевидна целесообразность его хранения при пониженных температурах. В результате исследований установлено, что хранить белковый обогатитель при низких плюсовых температурах (2-4°С) нецелесообразно, так как в этом случае возрастает его микробная обсемененность, например, на 7-е сутки их количество увеличивается с 1,7х104 КОЕ/г до 3,7x103 КОЕ/г. Кроме того, происходит ухудшение органолептических показателей. Поэтому дальнейшие исследования проводили с продуктом, хранившимся при температуре минус 18°С [3]. Наши данные свидетельствуют, что хранение продукта в замороженном состоянии на протяжении трех месяцев оказывает незначительное влияние на изменение его функциональных свойств. Гистологические исследования выявили крупноячеистую структуру белковой добавки растительного происхождения как продукта с гомогенными образованиями, состоящими из белковой массы и равномерно распределенного в ней мелкодисперсного жирового компонента. Отдельные крупные капли жира обнаруживаются в просвете вакуолей; выявлены фрагменты растительных клеток. Представленные результаты позволили комплексно подойти к оценке технологической адекватности белковой добавки на основе растительного сырья и сделать заключение о возможности его использования в технологии фаршевых мясопродуктов, а также продуктов длительного срока хранения (замороженные полуфабрикаты).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Соя и продукты переработки. - ТУ 7500РК6007 19233686-ИП-001-2005.
2. Отруби пшеничные. - ТУ 9295-00144162258-98.
3. Байболова Л.К. Совершенствование технологии комбинированных мясных продуктов : Монография. - Алматы. - 2007. - 213 с.
4. Байболова Л.К. Обоснование получения композиций на основе белкового продукта из вторичного мясного сырья и соевого белкового изолята // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. - 2007. - № 5. - С. 46-47.