CC BY
183
FEATURES OF FUNCTIONAL AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF DIETARY FIBERS IN PASTRY
E.V. KONOVALOVA, I.B. KRASINA, N.A. TARASENKO, A.B. BUZUNAR, YU.N. NIKONOVICH
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072;ph./fax: (861) 274-03-85
Studied the functional and technological properties of dietary fiber in order to determine their possible use in pastry technology. Revealed their high sorption and water-absorbing capacity.
Key words: dietary fiber, technological properties, water absorption, swelling, sorption capacity.
633.85:613.26:641.05
БЕЛКОВО-ПОЛИСАХАРИДНЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ КАК КОМПОНЕНТ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
И.В. ШУЛЬВИНСКАЯ \ В.Г. ЛОБАНОВ \ А.Д. МИНАКОВА \ С.В. ДЕМЧЕНКО \ О.В. ОВСЯННИКОВА2
1 Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: [email protected] 2 Краснодарский филиал Российского государственного торгово-экономического университета,
350002, г. Краснодар, ул. Северная, 360; электронная почта: [email protected]
Разработана белково-полисахаридная композиция, включающая биомодифицированный белковый компонент, полученный из семян масличных культур, и порошок из клубней топинамбура. Обоснованы технология биомодификации растительного белка и способ получения порошка топинамбура. Рассмотрена возможность использования предложенной композиции в функциональном питании и в качестве компонента биологически активных добавок.
Ключевые слова: биомодифицированный белок, масличное сырье, инулин, клетчатка, топинамбур, лечебно-профилактическое питание, биологически активные добавки.
В настоящее время большое внимание уделяется разработке технологий, направленных на создание продуктов функционального, лечебно-профилактического питания и биологически активных добавок к пище на основе белков, углеводов, минералов, микроэлементов и антиоксидантов растительного происхождения.
Цель данных исследований - обоснование и разработка технологии получения из растительного сырья концентрированных биомодифицированных белковых и полисахаридных продуктов, предлагаемых в качестве компонентов биологически активных добавок (БАД) и функциональных продуктов питания.
В качестве растительных сырьевых источников для производства пищевых белков были использованы семена масличных растений - подсолнечника, сурепицы, рапса и льна - перспективных сортов селекции ВНИИМК урожая 2004-2010 гг., районированных по Краснодарскому краю.
Целесообразность использования белка масличных культур в качестве компонента БАД обусловлена его высокой массовой долей в семенах (табл. 1) и сбалансированным аминокислотным составом. Отличительной особенностью последнего является высокое содержание триптофана, тирозина и финилаланина, а у некоторых культур - лизина (рапс), серосодержащих аминокислот и треонина (подсолнечник, рапс). Наиболее
ценными в биологическом отношении являются белки рапса и подсолнечника.
Известно, что в семенах многих масличных растений содержатся антипитательные вещества: для рапса и сурепицы характерно присутствие глюкозинолатов, для семян льна - цианогенного нитрилгликозида - ли-намарина; поэтому нами были выбраны низкоглюкози-нолатные сорта рапса Отрадненский, Ярвэлон, сурепицы Злата и сорта льна Ручеек, ВНИИМК-620 и ВНИИМК-630, содержащие следовые количества ли-намарина [1, 2].
Использование белков масличных культур в рецептурах БАД нежелательно без предварительной модификации их функциональных свойств, так как нативные белковые концентраты обладают низкими функ-
Таблица 1
Масличная культура
Содержание белка в семенах
(N ■ 6,25), %
Рапс: Ярвэлон 20,44
Отрадненский 26,25
Сурепица: Злата 25,80
Лен: ВНИИМК-620 21,94
ВНИИМК-630 23,69
Ручеек 20,76
Подсолнечник: Круиз 33,95
СПК 35,10
Лакомка 33,20
циональными свойствами и не отвечают требованиям современной пищевой технологии [3].
В качестве биомодифицирующего фактора, призванного улучшить технологические характеристики белковых концентратов без потери их биологической ценности, был использован гидролиз запасных белков комплексом собственных протеолитических ферментов.
Ферментативная биомодификация семян собственными протеиназами предусматривает промывку при соотношении вода-семена (3-5): 1 и обеззараживание раствором 0,01-0,05%-й натриевой соли сорбиновой кислоты для инактивации поверхностной микрофлоры. Ферментативный гидролиз проводили в одну ступень путем проращивания семян для активации про-теиназ и частичного гидролиза ими белкового комплекса при влажности семян 80-150%, температуре 10-25°С в течение 36-60 ч. Остановку гидролиза осуществляли нагреванием пророщенных семян при температуре (85 ± 5)°С в течение 10-30 мин.
Затем семена размалывали на валковой мельнице, обезжиривали, повторно измельчали и подавали на рассев ЗРШ-М 16. Полученный шрот состоял из разноразмерных частиц разрушенного ядра и семенной оболочки.
Учитывая технологическую задачу - выделить из этой смеси биомодифицированный мелкодисперсный белковый порошок, свободный от оболочек семян, а крупные частицы отправить на дополнительное размалывание, компоновка сит и движение продуктов в рассеве ЗРШ-М осуществлялись по следующей схеме. В рассеве 16 ситовых рам собраны в 4 группы по 4 сита в каждой. Измельченный продукт сразу поступал на все четыре сита 1-й группы и параллельно проходил по ним. Сход с этих приемных сит выводился из рассева, а проход через приемные сита собирался вместе на сборном днище и направлялся на верхнее сито 2-й группы. С последнего сита 2-й группы сход также выводился из рассева, а проходы всех 4 сит поступали на верхнее сито 3-й группы. Затем сход с нижнего сита подавался на верхнее сито 4-й группы. Получали три схода и два прохода, т. е. 5 различных по крупности продуктов. Проходы объединяли - это белковый продукт 1-го сорта, после объединения сходов получали белковый продукт 2-го сорта.
Таким образом, из семян рапса, сурепицы, льна и подсолнечника получили пищевой биомодифициро-
Исходный Биомодифицированный
белок белок
□ ВУС ИПОС ПСП ЖУС ИЖЭС
Рис. 1
ванный белковый продукт 1-го сорта, представляющий собой порошок с размером частиц < 35 мкм, практически не содержащий оболочки, и белковый продукт 2-го сорта с высоким содержанием семенной оболочки, который можно использовать на корм скоту.
В результате биомодификации запасных белков собственными протеазами были получены белковые продукты с измененными по сравнению с белком исходных семян функциональными свойствами: стойкостью пены (СП), водосвязывающей (ВУС) и жироудерживающей (ЖУС) способностями, пенообразующими (ПОС) и жироэмульгирующими (ЖЭС) свойствами. Средние данные по исследованным масличным культурам представлены на рис. 1.
Изучение относительной биологической ценности (ОБЦ) белковых продуктов по тест-организму Т^та-кушвпа руп/огт1я (рис. 2, средние данные по сортам) показало ее повышение в результате биомодификации, что объясняется возросшей доступностью частично гидролизованных белков действию пищеварительных ферментов тест-организма, связанной со структурными изменениями белковой молекулы и накоплением низкомолекулярных пептидов.
Биологическая ценность белковых продуктов зависит также от полноценности аминокислотного состава, анализ которого показал, что биомодификация позволяет сохранить ряд аминокислот на уровне исходного белкового продукта и приводит к увеличению содержания некоторых из них (табл. 2). Изменения аминокислотного состава биомодифицированных белков, по-видимому, связаны с формированием новых тканей проростка в период прорастания семян.
Высокая биологическая ценность биомодифициро-ванного белкового продукта из семян рапса, сурепицы, льна и подсолнечника, улучшенная способность к связыванию жира, к вспениванию, к образованию стойких эмульсий свидетельствуют о перспективности его использования в качестве белкового компонента растительного происхождения в БАД.
В целях расширения функциональной направленности и ассортимента компонентов БАД и продуктов функционального питания была предложена, обоснована и разработана белково-полисахаридная компози-
Исходный Биомодифицированный
белок белок
□ Сурепица ■ Рапс □ Лен □ Подсолнечник
Рис. 2
Таблица 2
Незаменимые аминокислоты Содержание в белке, г/100 г белка
биомодифици- рованном немодифици- рованном
Лизин 3,50-7,35 3,78-5,90
Метионин 0,35-3,42 0,22-1,90
Треонин 1,70-4,30 2,07-3,40
Триптофан 1,22-1,40 0,74-1,72
Аргинин 3,27-7,70 2,71-3,46
Гистидин 1,09-2,70 0,54-1,26
Изолейцин 1,63-5,06 1,27-4,50
Лейцин 2,90-8,10 2,73-7,10
Фенилаланин 1,73-5,20 0,80-4,15
Валин 2,07-5,60 1,15-4,50
ция на основе растительных биомодифицированных белков и продуктов переработки топинамбура. Выбор топинамбура как потенциального компонента разрабатываемой композиции обусловлен наличием в нем нескольких функциональных ингредиентов: инулина, растворимых и нерастворимых пищевых волокон -пектина и клетчатки, комплекса минеральных веществ и витаминов.
В исследованиях использовали клубни топинамбура высокоинулинового сорта Интерес, районированного по Краснодарскому краю, урожая 2010-2011 гг. Определен химический состав клубней:
Сухое вещество, %
Липиды, % на а. с. в.
Белок (№ ■ 6,25), % на а. с. в.
Содержание общих сахаров, % на а. с. в.
в том числе инулина Содержание пищевых волокон (клетчатка), % на а. с. в.
в том числе растворимого пектина Содержание минеральных веществ, мг % на а. с. в.:
Ге
Мп
Са
Mg
К
8е
Zn
Р
№
Витамины, мг % на а. с. в.:
С
В,
В2
Вз
В5
Вб
В,
18,0-19,2
1,2-1,8
5,0-6,4
70,8-74,4
35,27-47,71
10,48-11,17
1,9-3,2
9,5-10,1
40,2-44,0
70.0-78,8
29.7-31,5 137-154 6,7-8,0 487-500 490-500
15.7-17,2
98.1-108,1 до 1,2 3,0-5,9 1,4-5,8 0,2-0,9
0,12-0,22
10,0-19,0
биотика, способствующего нормализации кишечной микрофлоры, стимулирующего рост и активность би-фидо- и лактобактерий, оказывающего положительное влияние на обмен веществ, улучшающего усвоение кальция и магния, снижающего риск атеросклеротических изменений в сердечно-сосудистой системе и обладающего антиканцерогенным действием [4, 5].
Содержание нерастворимых пищевых волокон (клетчатки) - около 11%, растворимого пектина - более 3% , поливитаминный и минеральный состав клубней топинамбура подтверждают перспективность его использования в качестве сырья для получения биологически активного компонента разрабатываемой композиции.
Для получения порошкового продукта из клубней с максимально сохраненными свойствами нативного топинамбура осуществляли мытье, очистку, инспектирование, доочистку клубней, нарезку на ломтики, обработку раствором лимонной кислоты для снижения ферментативного потемнения, подсушивание при 65-70°С, измельчение и просеивание на рассеве ЗРШ-М 16 по вышеописанной технологии.
Были определены функциональные свойства полученного порошка топинамбура (рис. 3) и дана его органолептическая оценка.
Относительно высокое значение водоудерживающей способности порошка топинамбура - 196-200% -объясняется наличием гидрофильных соединений -клетчатки, пектиновых веществ и белка; значения пенообразующей способности и стойкости пены - 22-28 и 54-60% соответственно - определяются поверхностно-активными свойствами белковых молекул, подвергнутых мягкой денатурации в процессе сушки. Согласно органолептической оценке, полученный продукт из топинамбура представляет собой тонкодисперсный порошок бежевого цвета, обладает приятным сладковатым вкусом и легким растительным ароматом.
Функциональные свойства и органолептические характеристики порошка топинамбура отвечают требованиям пищевой технологии, что позволяет использовать его в качестве компонента белково-полисахаридной БАД и в виде самостоятельного продукта функционального назначения для лечебно-профилактического питания.
Соотношение биомодифицированный белок/порошок топинамбура в белково-полисахаридной компози-
Полученные данные свидетельствуют, что клубни топинамбура сорта Интерес содержат в своем составе значительное количество инулина - натурального пре-
ВУС ПОС СП ЖУС жэс
Рис. 3
ции варьирует в зависимости от степени необходимой коррекции пищевого статуса, конкретной задачи формируемого рациона. Для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, ожирения рекомендуемые соотношения компонентов 1 : 1-1 : 3; для обогащения рациона белком и аминокислотами -1 : 1-3 : 1 соответственно. Функциональные свойства некоторых из разработанных белково-полисахаридных композиций приведены в табл. 3.
Пищевая ценность, вкусовые качества, физиологическое воздействие и оптимальные функциональные свойства предложенных белково-полисахаридных композиций позволяют использовать их в виде БАД и в качестве полезных для здоровья и безопасных с позиций сбалансированного питания ингредиентов функциональных продуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шульвинская И.В., Щербаков В.Г., Барбашов А.В.
Влияние ограниченного гидролиза на биохимические и функциональные свойства белков семян льна // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2006. - № 5. - С. 30-32.
2. Шульвинская И.В. Биохимическая характеристика и функциональные особенности модифицированных белков семян
Таблица 3
Биомодифицированный белок/порошок топинамбура, соотношение компонентов по массе Функциональные свойства, %
ВУС ПОС СП ЖУС ЖЭС
Рапс/топинамбур, 1 : 3 102 16 54 91 79
Лен/топинамбур, 2 : 3 98 16 30 95 84
Подсолнечник/топинамбур, 1 : 1 116 19 73 87 67
Сурепица/топинамбур, 2 : 3 109 14 83 116 82
рапса и сурепицы / Ред. журн. «Изв. вузов. Пищевая технология». -Краснодар, 2006. - 137 с. - Деп. в ВИНИТИ 19.07.2006 г., № 9972-В2006.
3. Лобанов В.Г., Шульвинская И.В., Щербакова Е.В.
Общность изменения функциональных свойств белков масличных семян при ферментативной и термической модификации // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2008. - № 5-6. - С. 8-12.
4. Тутельян В.А., Суханов Б.Н., Андриевских А.Н., Поздняковский В.М. Биологически активные добавки в питании человека. - Томск: Науч.-техн. лит-ра, 1999. - 229 с.
5. Кочнев Н.К., Калиничева М.В. Топинамбур - биоэнергетическая культура XXI века. - М.: Типография «Арес», 2002. -76 с.
Поступила 07.09.12 г.
ALBUMINOUS AND CARBOHYDRATE PRODUCTS FROM VEGETATIVE RAW MATERIALS AS COMPONENT OF BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVES AND FUNCTIONAL FOOD
I.V. SHULVINSKAYA1, V.G. LOBANOV1, A.D. MINAKOVA1, S.V. DEMCHENKO \ O.V. OVSYANNIKOVA2
1 Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
2 Krasnodar Branch of Russian State Trade and Economic University,
360, Severnaya st., Krasnodar, 350002; e-mail: [email protected]
The albuminous and carbohydrate composition including the biomodified albuminous component, received of olive cultures seeds, and a powder from Jrusalem artichoke tubers is developed. The technology of vegetable albumen biomodification of and a way of receiving a powder of Jrusalem artichoke are proved. Possibility of use of the offered composition in functional food and as component of biologically active additives is considered.
Key words: biomodified albumen, olive raw materials, inulin, cellulose, Jrusalem artichoke, treatment-and-prophylactic food, biologically active additives.
636.084.523:637.12’639:637.146.3:637.143
ТЕХНОЛОГИЯ ОБОГАЩЕНИЯ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯБИОДОСТУПНЫМИ ФОРМАМИ ЙОДА И СЕЛЕНА
А.А. КОРОТКОВА, И.Ф. ГОРЛОВ
Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции
Россельхозакадемии,
400131, г. Волгоград, ул. Маршала Рокоссовского, 6; электронная почта: [email protected]
Обоснована эффективность инновационной системной технологии обогащения молочных продуктов для детского питания биодоступным йодом и селеном в составе козьего молока, полученного от козоматок при скармливании им кормовой добавки Иоддар-2п и препарата ДАФС-25. Представлены результаты исследования показателей качества полученных молочных продуктов.
Ключевые слова: козье молоко, йод, селен, детское питание, сублимационная сушка.
Внедрение инновационных технологий с целью питания обусловливает необходимость развития проувеличения производства функциональных продуктов грессивных методов получения органического живот-
