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.