CC BY
106
Kfianturgaeva V.A et aC Proceedings of VSUET, 2022, vot 84, no.
Известно, что белок обладает иммуномодули-рующим действием и является основой всех химических процессов, протекающих в организме, ученные также нашли связь в нехватки белка с тяжелым течением коронавирусной инфекции у пациентов [2-4].
Так как у людей не всегда есть возможность купить мясо или мясные продукты и в тоже время не все из них хотят перейти на веганские или вегетарианские аналоги, связывая это с тем, что продукты животного происхождения являются неотъемлемой частью их традиционного рациона. Возникает потребность в создании комбинированных мясных продуктов с включением от 20-50% растительного сырья. Введение растительных источников способно благотворно повлиять на качественные и пищевые свойства мясных продуктов, а именно обогатить их пищевыми волокнами, а также способствовать лучшему усвоению белков животного происхождения. Также добавление растительного сырья будет способствовать снижению стоимости мясных продуктов, что сделает их доступными для всех слоев населения [5].
В качестве растительного сырья при создании комбинированных мясных продуктов применяют сырьё с высоким содержанием белка. Чаще всего в качестве такого сырья выступают зернобобовые культуры.
Так известен способ создания мясного продукта, где в роли функционального компонента используется мука из зернобобовой культуры - маш [6].
Традиционно источником растительного белка является соя или соевая мука, полученная в результате переработки семян. Стоит отметить, что большинство видов сои, произрастающих в данное время на планете, являются генетически модифицированными, и так как до сих пор недосказана безопасность употребления ГМО в пищу, применение данного источника сырья ставится под сомнение [7].
Существует и технология получения комбинированного мясного продукта с нутовой мукой, полученной путём размола бобов нута, но вследствие специфического привкуса и запаха свойственные нутовой муке, полученной традиционным способом, они остаются и в готовом продукте. Что оказывает негативное влияние на органолептические показатели [8].
Используют в качестве источника белка также фасоль, известен способ производства мясорастительного паштета с 8% вносимой фасоли, доказано, что фасоль содержит перины, а продукты их распада способствуют выделению мочевой кислоты в организме, негативно влияющей на почки [9].
При проектировании продуктов важно использовать не только общеизвестные виды
сырья, но и нетрадиционные источники. Удовлетворяющих требованиям качества, а также обладающих ценными ресурсами биологически активных веществ.
Таким сырьем может стать кедровый орех, согласно U.S. Food pyramid (nutrition) орехи стоят на одной позиции с мясом, птицей, рыбой, бобами и яйцами.
В качестве белковосодержащего растительного сырья мы предлагаем использовать продукт переработки ядра кедрового ореха, полученный в результате холодного прессования - кедровый жмых. Согласно литературным данным, в кедровом жмыхе содержится около 36,6% белков и несмотря на процесс извлечения кедрового масла из ядра в жмыхе остается 14,46% его остатков. Помимо прочего он содержит пищевые волокна, являющиеся незаменимыми компонентами сбалансированного питания [10].
Цель работы - исследование химического состава и обоснование использования разработанного продукта из кедрового жмыха в создании функциональных мясных продуктов.
Материалы и методы
Объектом исследования служил разработанный белково-витаминный продукт из кедрового жмыха. Для обоснования целесообразности применения разработанного белково-витаминного продукта при производстве мясных продуктов были изучены: физико-химические свойства, аминокислотный состав и определенно содержание макро- и микроэлементов. Физико-химические показатели определяли по стандартным методикам. Минеральные вещества определяли атомно-абсорбционным методом. Аминокислотный состав исследовали на аминокислотном анализаторе LC 3000 фирмы «Eppendorf-Biotronik» с использованием автоматической программы Weanpeak. Содержание витаминов определяли по методике М04-72-2011 с применением капиллярного электрофореза «Капель-105/105М».
Биологическую ценность белка исследуемого продукта рассчитывали по показателям:
1. Аминокислотный (химический) скор.
AC = A х100% (1)
где Ai - содержание аминокислоты в 100 г. исследуемого белка, мг; Aik - содержание аминокислоты в 100 г. «эталонного» белка, мг; 100% - коэффициент перерасчета.
2. Коэффициент утилитарности (КУНА).
C
AC = (2)
где Ci - скор i-незаменимой аминокислоты исследуемого белка, % или доли единицы; Cmin - минимальный скор незаменимой аминокислоты исследуемого белка, % или доли единицы.
Хантургаева В.А и др. Ве^стникВТУИШ, 2022, Ш. 84, №. 1, С. 49-57
3. Обобщенный коэффициент утилитарности (U) [13].
C У A C У A
min ^^ i min ^^ i
U = -
L Aik L CiAi
(3)
4. Показатель Карпаци-Линдера-Варги (К) [13].
K = 75n
m
n,C
i = 1
m1
i = 1
i
+ 25 x
n
- I C.A. i = 1
i i
n
'' V'
i =1
(4)
где п - число незаменимых аминокислот; m - число незаменимых аминокислот, содержание которых меньше, чем в эталонном («идеальном») белке; 1 - - суммарное содержание незаменимых аминокислот в рассматриваемом белке; 1 - - суммарное содержание незаменимых аминокислот в эталонном («идеальном») белке.
Для «идеального» белка при С = 1, К = 100, для неполноценного белка Сшт = 0:
г п \
1 -Ъсл 2--^-
K = 25 x
(5)
1 -I A
i=1
Для «хорошего» белка:
n
1 -ICA
K = 75C„
-25
2--
1 -LA.
(6)
5. Индекс незаменимых аминокислот или индекс Осера (ИНАК, ENAI).
ИНАК =
Л.
Л,
A
A..
iклейцин
A
iктреонин
A
(7)
Шжстидин
где п - число незаменимых аминокислот; Ai - содержание аминокислоты в 100 г. исследуемого белка, мг; Aik - содержание аминокислоты в 100 г. «эталонного» белка, мг.
Результаты и обсуждение
Разработанный белково-витаминный продукт (БВП) представляет из себя сыпучий порошок светло-бежевого цвета с характерным вкусом и запахом кедрового ореха. БВП получают путем измельчения жмыха и последующей его обработки этиловым спиртом в СВЧ установке под вакуумом в течении 5-10 мин. После чего осадок отделяют от мисцеллы фильтрованием, далее
post@vestnik-vsuet.ru остатки спирта отгоняют под вакуумом при температуре (30-40) °С, измельчают обработанный жмых до состояния «муки» белка [11].
Химический состав БВП представлен в таблице 1.
Исследование химического состава показало, что БВП содержит все необходимые питательные вещества. Доля жира в БВП составляет 0,6% от всех веществ.
Углеводы, содержащиеся в разработанном продукте на 1/3 состоят из крахмала, являющийся сложным полисахаридом, который усваивается организмом медленнее, благодаря чему его потребление не приводит к резкому увеличению глюкозы в крови.
Таблица 1.
Химический состав белково-витаминного продукта
Table 1.
Chemical composition of a protein-vitamin product
Массовая доля,
в % на абсолютно
Показатель сухое вещество
Indicators The mass fraction
in % on absolutely
dry matter
Белки | Protein 47,10±0,2
Жиры | Fat 0,60±0,01
Углеводы: | Carbohydrates 45,41±0,2
Крахмал | Starch 14,49
Клетчатка | Fiber 5,08
Декстрины | Dextrins 4,10
Пентозаны | Pentosans 2,35
Сахароза | Sucrose 11,30
Глюкоза | Glucose 0,23
Фруктоза | Fructose 0,27
Зола 5,21±0,1
Прочие вещества 1,69
В разработанном продукте в большом количестве содержатся растительные белки. Для оценки биологической ценности содержащихся белков был проведен анализ аминокислотного состава продукта.
Аминокислотный состав белка БВП представлен 18 идентифицированными аминокислотами (таблица 2); незаменимые и условно незаменимые аминокислоты обнаружены в количестве 43% от суммы аминокислот.
Следует отметить, что БВП содержит 24,3% глутаминовой кислоты от общего количества аминокислот, аргинин - 13,6%, аминокислоты ВССА (6,21 г / 100г белка) -валин, лейцин, изолейцин, которые не вырабатываются организмом.
Таблица 2.
Аминокислотный состав белково-витаминного продукта
Table 2.
Amino acid composition of a protein-vitamin product
Аминокислота Amino acids Содержание аминокислот, г/100 г. продукта Amino acid content g/100 g product Содержание аминокислот, г/100 г. белка Amino acid content g/100 g protein pattern
Заменимые, в том числе: | Essential amino acids
Аспарагиновая кислота | Aspartic Acid 3,99 9,26
Серин | Serine 2,26 5,24
Пролин | Proline 1,89 4,38
Аланин | Alanine 2,07 4,79
Глутаминовая кислота | Glutamic acid 10,39 24,10
Тирозин | Tyrosine 1,41 3,27
Цистин | Cysteine 0,56 1,30
Аргинин | Arginine 5,84 13,54
Глицин | Glycine 1,76 4,08
Незаменимые, в том числе: | Nonessential amino acids
Треонин | Threonine 1,21 2,81
Валин | Valine 1,85 4,29
Метионин | Methionine 0,25 0,59
Изолейцин | Isoleucine 1,54 3,57
Лейцин | Leucine 2,82 6,53
Фенилаланин | Phenylalanine 1,50 3,47
Лизин | Lysine 1,65 3,48
Триптофан | Tryptophan 0,56 1,31
Гистидин | Histidine 1,35 3,14
Всего: 42,9 99,15
Исследование аминокислотного состава также показало, что белок БВП содержит все незаменимые аминокислоты (33,76 г/100 г белка), что свидетельствует о том, что белок, содержащийся в БВП, является полноценным.
Далее аминокислотный состав содержащегося в БВП растительного белка был сравнен с суточной нормой потребления аминокислот (рисунок 1) [14].
,_, глутэмино&эй кислота ■
о
I-; Алании I <-> «
g -g пролин I
| 5 Серии I
S .3 Асгаргиновэя кислота I
v 3 Гистидин I
щ я фрнилаланин I
£ Ш Лейцин ■
¡Я Иэолейцин ■
— Метиоиии I
Велик I Тр&Онин I О
• a -Ь
Содержание аминокислот, г Amino acid content, й
Рисунок 1. Сопоставление аминокислотного состава с установленными нормами потребления аминокислот: a - содержание аминокислот в белково-витаминном продукте, г/100г; b - адекватная потребность в аминокислотах, г.
Figure 1. Collation of the amino acid composition with fixed normal for the consumption of amino acid: a - the content of amino acids in the protein-vitamin product, g/100g; b - adequate requirement for amino acids, g
Из рисунка 1 видно, что потребление разработанного белково-витаминного продукта позволит на 54% удовлетворить потребность в аминокислотах, при употреблении его в качестве дополнительного источника белка. Следует отметить, что методические рекомендации не регламентируют уровень потребления таких незаменимых аминокислот, как цистин, тирозин и триптофан.
Аминокислотный состав также сравнивался со шкалой «идеального» белка ФАО/ВОЗ (таблица 3).
В сравнение с «идеальным» белком по шкале ФАО/ВОЗ белок БВП превосходит его по содержанию треонина, валина, изолейцина, лейцина, триптофана и гистидина [19]. По сумме незаменимых аминокислот белок БВП не отличается от «идеального» белка. Что еще раз доказывает, что разработанный белково-витаминный продукт, полученный из жмыха кедрового ореха, обладает высокой ценностью.
Оценку биологической ценности белков исследуемого продукта также проводилась путем сравнения с аминокислотным составом зернобобовых (таблица 4).
Таблица 3.
Содержание незаменимых аминокислот в белково-витаминном продукте
Table 3.
The content of essential amino acids in a protein-vitamin product
Аминокислота Amino acid Белково-витаминный продукт, г / 100г белка Protein-vitamins product, g / 100g protein pattern Complete protein requaiment FAO / WHO g / 100g protein pattern
Треонин | Threonine 2,81 2,5
Валин | Valine 4,29 4,0
Метионин + цистин | Methionine + Cysteine 1,89 2,3
Изолейцин | Isoleucine 3,57 3,0
Лейцин | Leucine 6,53 6,1
Фенилаланин + тирозин | Phenylalanine + Tyrosine 6,74 4,1
Лизин | Lysine 3,48 4,8
Триптофан | Tryptophan 1,31 0,66
Гистидин | Histidine 3,14 1,6
Итого: | in total 33,76 29,06
Таблица 4.
Аминокислотный состав пищевых продуктов
Table 4.
Amino acid composition of food
Аминокислота Amino acid Содержание, г I 100г белка
Белково-витаминный продукт Protein-vitamins product Соя Soyabean Чечевица Lentil Горох Peas Фасоль Red beans
Заменимые, в том числе: | Essential amino acids
AcnaparaHOBaa KncnoTa| Aspartic Acid 9,26 5,91 2,87 2,9 2,83
CepuH| Serine 5,24 2,73 1,25 1,08 1,27
nponuH| Proline 4,38 2,75 1,05 1,01 0,99
AnaHHH| Alanine 4,79 2,21 1,04 1,08 0,98
TnyTaMHHOBaa KncnoTa| Glutamic acid 24,10 9,11 3,95 4,2 3,56
Tnpo3HH| Tyrosine 3,27 1,78 0,78 0,71 0,66
^cthh| Cysteine 1,30 0,76 0,22 0,37 0,25
ApraHHH| Arginine 13,54 3,65 2,05 2,19 1,45
Glycine 4,08 2,17 1,03 1,09 0,91
Незаменимые, в том числе: Nonessential amino acids
TpeoHUH| Threonine 2,81 2,04 1,05 0,87 0,98
BanHH| Valine 4,29 2,35 1,27 1,16 1,22
MeTHOHHH| Methionine 0,59 1,39 0,29 0,25 0,35
H3one^HH| Isoleucine 3,57 2,28 1,02 1,01 1,03
.Te^HH| Leucine 6,53 3,83 1,89 1,76 1,87
OeHnnanaHHH| Phenylalanine 3,47 4,23 1,25 1,13 1,26
.h3hh| Lysine 3,48 3,13 1,72 1,77 1,6
TpnnTO^>aH| Tryptophan 1,31 0,68 0,22 0,28 0,28
rncTngnH| Histidine 3,14 1,27 0,71 0,6 0,65
В результате сравнения аминокислотного состава белка БВП с такими видами белков растительного происхождения, как соя, горох, чечевица, фасоль, которые чаще всего используют в многокомпонентных функциональных мясных продуктах, было выявлено численное преимущество по всем основным аминокислотам, как заменимым, так и незаменимым [19].
Показателями, характеризующими биологическую ценность белка (таблица 5), также являются показатель аминокислотного (химического) скора, коэффициент утилитарности, индекс незаменимых аминокислот, показатель Карпаци-Линдера-Варги.
Из расчетов химического скора были установлены следующие лимитирующие аминокислоты: лизин, серосодержащие аминокислоты «метионин+цистин».
По показателю индекса незаменимых аминокислот, можно сказать, что белок БВП приближен к значению «идеального» белка, так как равен 1. В «идеальном» белке ИНАК = 1, в «неполноценном» белке показатель ИНАК = 0 [15]. По показателю ИНАК белок БВП превосходит широко распространенные растительные белки такие как горох, чечевица, фасоль и семена подсолнечника [12].
Исходя из анализа коэффициента утилитарности (и) был рассчитан обобщенный коэффициент утилитарности, в БВП он составил 0,6. Для «идеального» белка обобщенный коэффициент утилитарности составляет 1, для «хорошего» белка данное значение должно быть в диапазоне 0 < и <1, так как у неполноценного белка данный показатель равен 0 [13].
Также для оценки биологической ценности белка используется показатель Карпаци-Лидера-Варги (К). Данный показатель различает белок
на «хороший» и «идеальный», для которого показатель Карпаци-Линдера-Варги составляет соответственно К=100, у неполноценного белка при минимальном значении АСшт=0 будет составлять К=0. Для БВП показатель Карпаци-Линдера-Варги составляет 87,0 д.ед, что говорит о том, что белок растительного происхождения так или иначе является «хорошим» белком, так как под «идеальным» всё-таки подразумевается белок животного происхождения.
Показатели биологической ценности белка белково-витаминного продукта Indicators of the biological value of protein protein-vitamin product
Таблица 5. Table 5.
Наименование показателя биологической ценности белка
Аминокислота Amino acid АС, % Chemical score, % КУНА, % Utilitarian coefficient nonessential amino acid, % К, доли ед. K, unit fraction ИНАК, доли ед. Nonessential amino acid index, unit fraction U, доли ед. U, unit fraction
Треонин| Threonine 112,4 0,65
Валин| Valine 107,3 1,5
Метионин + цистин| Methionine + Cysteine 82,2 1,13
Изолейцин| Isoleucine 119,0 1,6
Лейцин| Leucine 107,0 1,5 87,0 1,0 0,6
Фенилаланин + тирозин| Phenylalanine + Tyrosine 164,4 2,3
Лизин| Lysine 72,5 1,0
Триптофан| Tryptophan 198,5 2,7
Гистидин| Histidine 196,3 2,7
Анализ минерального состава БВП (таблица 2) показал высокое наличие цинка являющегося эссенциальным микроэлементом (жизненно-важным), благотворно влияющим на
работу иммунной системы, что крайне актуально в период распространения инфекций и пандемии. Также цинк ускоряет расщепление углеводов, способствующее быстрому ранозаживлению.
Таблица 6. Table 6.
Минеральный состав растительного сырья Mineral composition of plant materials
Минерал Mineral Массовая доля, мг на 100г продукта
Белково-витаминный продукт Protein-vitamins product Соя Soyabean Фасоль Red beans Чечевица Lentil Горох Peas
Макроэлементы: | macrominerals
Калий (К) 1340 1670 1100 672 873
Натрий (Na) 26 6 40 55 33
Фосфор (P) 2020 603 480 390 329
Магний (Mg) 263 226 103 80 107
Кальций (Ca) 8 348 150 83 115
Микроэлементы: | microminerals
Цинк ^п) 11,56 2,01 2,31 4,78 3,01
Марганец (Мп) 11,12 2,8 1,42 1,33 1,39
Железо (Ре) 2,46 9,7 5,9 11,8 6,8
Медь (Си) 2,44 0,5 0,84 0,52 0,87
Кремний 1,11 - - - -
Хром (Сг) 64 мкг - - - -
Кобальт (Со) 0,007 мкг - - - -
Из таблицы видно, что БВП не уступает по минеральному составу другим часто используемым источникам растительного белка и превосходит остальные источники по содержанию Р, К, гп, Мп, Си [17, 18, 20]. Данные вещества участвуют в процессе расщепление углеводов, образования костной структуры и выработке коллагена, и влияют на ход кислородного обмена в организме и выведение токсинов [14].
В БВП в ходе исследования были идентифицированы водорастворимые витамины группы В: В2 - 25 мг; В6 - 5 мг; В3 - 14 мг; В5 - 2 мг; С - 12 мг. Для полноценного существования организму человека необходимы определённое количество витаминов, способность БВП удовлетворить данную потребность показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Содержание водорастворимых витаминов в белково-витаминном продукте в сравнении с нормами физиологической потребности витаминов: а -содержание водорастворимых витаминов в белково-витаминном продукте мг; b - нормы суточной потребности в водорастворимых витаминах, мг/сутки
Figure 2. The content of water-soluble vitamins in the protein-vitamins product in comparison with the norms of the physiological need for vitamins: a - the content of water-soluble vitamins in the protein-vitamins product, mg; b - norms of daily requirement for water-soluble vitamins, mg/day.
Так в сравнении с соей, в которой отсутствует витамин С в БВП содержится 12% от суточной нормы. Недостаток данного витамина является главным фактором развития цинги, которая поражает сосуды и дёсна. Помимо прочего аскорбиновая кислота увеличивает фактор сопротивления человека к экстремальным ситуациям и обладает антиоксидантными свойствами. Благодаря аскорбиновой кислоте происходит формирования коллагена и гормонов надпочечников (адреналин, кортикостероидов). [15]
Наличие витамина В3 способно восполнить 70% от суточной нормы установленной
МР 2.3.1.0253 - 21. «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации». Присутствие ниацина способствует лучшему усвоению растительного белка организмом человека. Содержание витамина В5 в 100 г. БВП может восполнить 40% пантеновой кислоты в организме человека от установленной методическими рекомендациями нормы потребления и способствовать улучшению работы белкового, жирового и углеводного обмена, а также восстановлению процесса работы коры надпочечников.
Употребление БВП может возместить потери организма в таких витаминах, как В6 и В2. Недостаток этих веществ в организме приводит к возникновению анемии, ухудшению аппетита, кожного покрова и нарушению светового и сумеречного зрения [14].
Заключение
В результате исследования биотехнологического потенциала белково-витаминного продукта было установлено:
- высокое содержание основных питательных веществ, а именно белка (47%) и углеводов, на 1/3, состоящих из сложных полисахаридов;
- аминокислотный состав представлен полным комплексом незаменимых аминокислот, что свидетельствует о полноценности белка, содержащегося в разработанном продукте;
- расчеты показателей биологической ценности белка, показали, что в белково-витаминном продукте содержится белок, сбалансированный по аминокислотному составу и содержащий все незаменимые аминокислоты;
- сравнительный анализ белково-вита-минного продукта с овощными зернобобовыми культурами, доказал, что разработанный продукт превосходит их по аминокислотному, минеральному составу и содержанию витаминов;
Принимая во внимание вышеперечисленное, можно сказать об высокой пищевой ценности белково-витаминного продукта и возможности использования в технологии создания мясных функциональных продуктов. Применение разработанного продукта позволит расширить ассортимент, повысить пищевую ценность и вкусовые качества функциональных мясных изделий. Также его можно рекомендовать как альтернативный источник белка, способный удовлетворить дополнительную потребность организма в нем.
Литература
1 Обзор российского и мирового рынков мяса и мясной продукции. URL: http://www.kaicc.ru/ sites/dwfault/file s/my a so_rf_ 1 l/12/2020.pdf
2 James P.T., Ali Z., Armitage A.E., Bonell A. et al. The Role of Nutrition in COVID-19 Susceptibility and Severity of Disease: A Systematic Review /The Journal of nutrition. 2021. V. 151. №.7. P. 1854-1878. doi: 10.1093/jn/nxab059
3 Czapla M. et al. The association between nutritional status and in-hospital mortality of covid-19 in critically-ill patients in the icu // Nutrients. 2021. V. 13. №. 10. P. 3302. doi: 10.3390/nu13103302
4 Hajimohammadebrahim-Ketabforoush M. et al. Protein and Energy Intake Assessment and Their Association With In-Hospital Mortality in Critically Ш COVID-19 Patients: AProspective Cohort Study //Frontiers in Nutrition. 2021. P. 535.
5 Mireles-Arriaga A.I., Ruiz-Nieto J.E., JuárezAbraham M.R. Functional restructured meat: applications of ingredients derived from plants // Reestructurados cárnicos funcionales: aplicación de ingredientes derivados de plantas. 2017. № 24(3). P. 196-204.
6 Алексеев А.Л., Трофименко И.С. Использование зернобобовой культуры маш в производстве фаршевых мясных изделий // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2021. № 5. С. 59-62.
7 Dadgarnejad M., Kouser S., Moslemi M. Genetically modified foods: promises, challenges and safety assessments //Applied Food Biotechnology. 2017. V. 4. №. 4. P. 193-202.
8 Решетник Е.И., Шарипова Т.В., Максимюк В.А. Возможности использования нутовой муки в производстве мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания // Дальневосточный аграрный вестник. 2014. № 1. С. 48-51.
9 Пат. № 2632172, RU, A23L 13/20, 13/50. Мясорастительный паштет / Мартемьянова Л.Е., Савельева Ю.С., Маракаева Т.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина». № 2015157509; Заяв. 31.12.2015; Опубл. 02.10.2017, Бюл. № 28.
10 Хантургаева В.А., Хамаганова И.В. Изучение химического состава кедрового жмыха для создания продуктов здорового питания // Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр пищевых систем им. ВМ Горбатова РАН», 2018. №. 1. С. 280-281.
11 Пат. №2730583, RU, A23J 1/14, A23L 3/14. Способ получения пищевого белкового продукта из жмыха кедрового ореха / Хантургаев А.Г., Ширеторова В.Г., Котова Т.И., Хантургаева В.А., Хантургаева Н.А., Цыцыков В.А.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления». № 2018139575; Заяв. 08.11.2018; Опубл. 24.08.2020, Бюл. № 24.
Степуро М.В., Хапрова Е.Н. Сравнительная оценка биологической ценности белков растительного сырья // Известия вузов. Пищевая технология. 2010. № 4. С. 34-35.
13 Зверев С.В., Никитина М.А. Оценка качества белка бобовых культур // Комбикорма. 2017. № 4. С. 37-41.
14 Методические рекомендации МР 2.3.1.0253-21. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2021. 72 с.
15 Njus D., Kelley P.M., Tu Y.-J., Schlegel H.B. Ascorbic acid: The chemistry underlying its antioxidant properties // Free Radical Biology andMedecme. 2020. № 159. P. 37-43.
16 Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: Методические рекомендации. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 46 с.
17 Химический состав российских пищевых продуктов: справочник; под ред. Член-корр. МАИ, проф. И.М. Скурихина и академика РАМН, проф. В.А. Тутельяна. М.: ДеЛи принт, 2002. 236 с.
18 База данных продуктов питания. URL:http://www.intelmeal.ru/nutrition/foodlist_Legumes_Legume_Products.php
19 Dietary protein quality evaluation in human nutrition: Report of an FAO Expert Consultation. Rome: FAO, 2013. 66 p.
20USDÁ. FoodDataCentral. URL:https://www.usda.gov/
References
1 Overview of the Russian and world markets for meat and meat products. Available at: http://www.kaicc.ru/sites/dwfault/files/myaso_rf_11/12/2020.pdf (in Russian).
2 James P.T., Ali Z., Armitage A.E., Bonell A. et al. The Role of Nutrition in COVID 19 Susceptibility and Severity of Disease: A Systematic Review. The Journal of nutrition. 2021. vol. 151. no. 7. pp. 1854-1878. doi: 10.1093/jn/nxab059
3 Czapla M. et al. The association between nutritional status and in-hospital mortality of covid 19 in critically-ill patients in the icu. Nutrients. 2021. vol. 13. no. 10. pp. 3302. doi: 10.3390/nu13103302
4 Hajimohammadebrahim-Ketabforoush M. et al. Protein and Energy Intake Assessment and Their Association With In-Hospital Mortality in Critically III COVID 19 Patients: A Prospective Cohort Study. Frontiers in Nutrition. 2021. pp. 535.
5 Mireles-Arriaga A.I., Ruiz-Nieto J.E., JuárezAbraham M.R. Functional restructured meat: applications of ingredients derived from plants. Reestructurados cárnicos funcionales: aplicación de ingredientes derivados de plantas. 2017. no. 24(3). pp. 196-204.
6 Alekseev A.L., Trofimenko I.S. The use of leguminous mung culture in the production of minced meat products. Technology and commodity science of innovative food products. 2021. no. 5. pp. 59-62. (in Russian).
7 Dadgarnejad M., Kouser S., Moslemi M. Genetically modified foods: promises, challenges and safety assessments. Applied Food Biotechnology. 2017. vol. 4. no. 4. pp. 193-202.
8 Reshetnik E.I., Sharipova T.V., Maksimyuk V.A. Possibilities of using chickpea flour in the production of meat and vegetable semi-finished products for gero-dietic nutrition. Far Eastern Agrarian Bulletin. 2014. no. 1. pp. 48-51. (in Russian).
9 Martemyanova L.E., Savelyeva Yu.S., Marakaeva T.V. Meat-and-vegetable pate. Patent RF, no. 2632172, 2017.
10 Khanturgaeva V.A., Khamaganova I.V. The study of the chemical composition of cedar cake for the creation of healthy food. International scientific and practical conference dedicated to the memory of Vasily Matveyevich Gorbatov. Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Center for Food Systems named after V.I. VM Gorbatov RAS", 2018. no. 1. pp. 280-281. (in Russian).
11 Khanturgaev A.G., Shiretorova V.G., Kotova T.I., Khanturgaeva V.A. et al. A method for obtaining a food protein product from cedar nut cake. Patent RF, no. 2730583, 2020.
12 Stepuro M.V., Khaprova E.N. Comparative evaluation of the biological value of vegetable proteins. Izvestiya vuzov. Food technology. 2010. no. 4. pp. 34-35. (in Russian).
13 Zverev S.V., Nikitina M.A. Evaluation of the quality of protein in legumes. Compound feed. 2017. no. 4. pp. 37-41. (in Russian).
14 Guidelines MR 2.3.1.0253-21. Norms of physiological needs for energy and nutrients for various groups of the population of the Russian Federation: Methodological recommendations. Moscow, Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare, 2021. 72 p. (in Russian).
15 Njus D., Kelley P.M., Tu Y.-J., Schlegel H.B. Ascorbic acid: The chemistry underlying its antioxidant properties. Free Radical Biology and Medecine. 2020. no. 159. pp. 37-43.
16 Guidelines MR 2.3.1.1915-04. Recommended levels of consumption of food and biologically active substances: Guidelines. Moscow, Federal Center for State Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Ministry of Health of Russia, 2004. 46 p. (in Russian).
17 Chemical composition of Russian food products: reference book; ed. Corresponding member MAI, prof. THEM. Skurikhin and Academician of the Russian Academy of Medical Sciences, prof. V.A. Tutelyan. Moscow, DeLi print, 2002. 236 p. (in Russian).
18 Food database. Available at: http://www.intelmeal.ru/nutrition/foodlist_Legumes_Legume_Products.php (in Russian).
19 Dietary protein quality evaluation in human nutrition: Report of an FAO Expert Consultation. Rome, FAO, 2013. 66 p.
20 USDA. FoodDataCentral. Available at: https://www.usda.gov/
Сведения об авторах Валентина А. Хантургаева аспирант, кафедра технология продуктов общественного питания, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, ул. Ключевская, 40В, строение 1, г. Улан-Удэ, 670013, Россия, к1гап1ш£аеуа95(й)таД.ги
https://orcid.org/0000-0001-5099-2501 Инга В. Хамаганова д.т.н., доцент, кафедра технология продуктов общественного питания, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, ул. Ключевская, 40В, строение 1, г. Улан-Удэ, 670013, Россия, х№(й)таП.ги https://orcid.org/0000-0002-9953-7654
Вклад авторов
Все авторы в равной степени принимали участие в написании рукописи и несут ответственность за плагиат
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Information about authors Valentina A. Khanturgaeva graduate student, food technology department, East Siberia State University of Technology and Management, Klyuchevskaya St., 40V/1, Ulan-Ude, 670013, Russia, Uianturgaeva95(S)mail.ra https://orcid.org/0000-0001-5099-2501
Inga V. Hamaganova Dr. Sci. (Engin.), associate professor, food technology department, East Siberia State University of Technology and Management, Klyuchevskaya St., 40V/1, Ulan-Ude, 670013, Russia, xiv(S)mail.ru https://orcid.org/0000-0002-9953-7654
Contribution
All authors are equally involved in the writing of the manuscript and are responsible for plagiarism
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
Поступила 24/01/2022_После редакции 11/02/2022_Принята в печать 28/02/2022
Received 24/01/2022_Accepted in revised 11/02/2022_Accepted 28/02/2022
ВестнщФТУМт/Proceedings of VSUET DOI: http://doi.org/1Q.2Q914/2310-12Q2-2Q22-1-58-65
ISSN 2226-91QX E-ISSN 2310-1202 _Оригинальная статья/Research article
УДК 664.152.7
Open Access Available online at vestnik-vsuet.ru
Обоснование способа получения сахара при глубокой переработке
свекловичной мелассы
Надежда Г. Кульнева 1 Павел Ю. Сурин 2 Владимир А. Федорук 3 Наталья А. Матвиенко 1
ngkulneva@yandex.ru believeQ89@gmail.com yzas2QQ6@yandex.ru natali25 81@mail.ru
0000-0003-3802-9071 0000-0002-8244-43 8Х 0000-0002-7410-0165 0000-0003-4777-003Х
1 Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
2 ООО "Вик-сервис", ул. Ростовская, д. 58/12, г. Воронеж, 394074, Россия
3 ООО "БМА Руссланд", ул. Комиссаржевской, 10, г. Воронеж, 394036, Россия
Аннотация. При переработке сахарной свеклы формируется конечный отход - меласса, содержащий сахарозу и другие соединения. В условиях традиционной технологии дальнейшее извлечение сахарозы из мелассы затруднено. Разработана и внедрена технология глубокой переработки мелассы с использованием хроматографической сепарации (дешугаризация), которая позволяет дополнительно извлекать сахарозу. Получаемый экстракт требует дальнейшей переработки на сахарных заводах. Выбору способа переработки экстракта в условиях сахарного производства посвящена данная статья. Рассмотрены различные варианты переработки экстракта: после завершения переработки сахарной свеклы и при совместной переработке свеклы и экстракта. Можно один раз направлять мелассу на станцию дешугаризации, работать с частичным возвратом мелассы или проводить непрерывную переработку получаемой в кристаллизационном отделении сахарного завода мелассы методом дешугаризации. Каждый вариант переработки имеет свои достоинства и недостатки. Проведенный численный анализ показывает, что переработка экстракта со стадией второго прохода приведет к максимальному общему извлечению сахара. Второй по эффективности является бесконечная переработка. Улучшение по сравнению с бесконечной рециркуляцией в способе с повторной переработкой мелассы достигается оптимизацией параметров настройки сепаратора за счет стабильного качества перерабатываемого сырья. Бесконечная переработка приводит к накоплению несахаров, что дестабилизирует качество мелассы и затрудняет настройку сепаратора. Ключевые слова: свекловичная меласса, дешугаризация, переработка экстракта, получение сахара, сепаратор
Substantiation of a method for producing sugar during deep _processing of beet molasses_
Nadezhda G. Kulneva 1 Pavel Yu. Surin 2 Vladimir A. Fedoruk 3 Natalya A. Matvienko
ngkulneva@yandex.ru believeQ89@gmail.com yzas2QQ6@yandex.ru natali25 81@mail.ru
QQQQ-QQQ3 -38Q2-9Q71 0000-0002-8244-43 8X 0000-0002-7410-0165 0000-0003-4777-003X
1 Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
2 LLC "Vic-service", Rostovskaya St., 58/12, Voronezh, 394074, Russia
3 LLC "BMA russland", Komissarzhevskaya St., 10, Voronezh, 394036, Russia
Abstract. When processing sugar beets, the final waste is formed - molasses containing sucrose and other compounds. Under the conditions of traditional technology, further extraction of sucrose from molasses is difficult. The technology of deep processing of molasses using chromatographic separation (desugarization) has been developed and implemented, which allows additional extraction of sucrose. The resulting extract requires further processing at sugar factories. This article is devoted to the choice of a method for processing the extract under the conditions of sugar production. Various options for processing the extract are considered: after the completion of the processing of sugar beet and during the joint processing of beet and extract. You can send molasses to a desugarization station once, work with a partial return of molasses, or carry out continuous processing of molasses obtained in the crystallization department of a sugar refinery by desugarization. Each processing option has its own advantages and disadvantages. The performed numerical analysis shows that processing the extract with a second pass stage will lead to the maximum total sugar recovery. The second most efficient is endless recycling. An improvement over endless recycling in the molasses recycling process is achieved by optimizing the separator settings due to the consistent quality of the processed feed. Endless processing leads to the accumulation of non-sugars, which destabilizes the quality of the molasses and makes it difficult to set up the separator. Keywords: beet molasses, desugarization, extract processing, sugar production, separator
Введение
Свекловичная меласса является наиболее ценным отходом сахарного производства, в котором в соответствии с ГОСТ 30561-2017 Меласса свекловичная. Технические условия остается до 44% сахарозы [1], а также аминокислоты и органические кислоты, бетаин и
Для цитирования Кульнева Н.Г., Сурин П.Ю., Федорук В.А., Матвиенко Н.А. Обоснование способа получения сахара при глубокой переработке свекловичной мелассы // Вестник ВГУИТ. 2022. Т. 84. № 1. С. 58-65. doi:10.20914/2310-1202-2022-1-58-65_
© 2022, Кульнева Н.Г. и др. / Kulneva N.G. et al.
минеральные соединения. Традиционными технологиями извлечь эту сахарозу невозможно [2], поэтому мелассу используют для производства хлебопекарных дрожжей, этилового спирта, лимонной кислоты, а также как добавку в корм сельскохозяйственным животным [3-5]. Однако цена продуктов переработки значительно ниже, чем сахар, который можно из нее получить.
For citation
Kulneva N.G., Surin P.Yu., Fedoruk V.A., Matvienko N.A. Substantiation of a method for producing sugar during deep processing of beet molasses. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2022. vol. 84. no. 1. pp. 58-65.
(in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2022-1-58-65_
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License
