CC BY
291
УДК-664 DOI 10.24411/2311-6447-2020-10043
Бобовые культуры - перспективное сырье для пищевой
промышленности
Legumes are a promising raw material for the food industry
Доцент С.Д. Божко, доцент T.A. Ершова, доцент А.Н. Чернышева, бакалавр A.M. Черногор
(Дальневосточный федеральный университет) E-mail: [email protected]
Associate Professor S.D. Bozhko, Associate Professor T.A. Ershova, Associate Professor A.N. Chernyshova, Bachelor A.M. Chernogor (Far Eastern Federal University) E-mail: [email protected]
Реферат. В обзоре проанализирована возможность использования бобовых культур в качестве растительной добавки при производстве хлебобулочных, кондитерских изделий, мясных, рыбных и молочных продуктов. Приведены данные о полезных и диетических характеристиках зернобобовых. Пенообразующая, эмульгирующая п стабилизирующая способность, присущая бобовым, позволяет использовать их при производстве сбивных блюд и десертов взамен яичного белка. Обобщенные данные о влиянии ряда технологических факторов на пенообразующие свойства аквафабы стали основой для разработки на базе Дальневосточного федерального университета ассортимента десертных кремов с высокими органолептическимн и физико-химическими показателями, обусловленными использованием при их производстве систем, состоящих из смеси растительных масел, водной фракции, стабилизированной различными стабилизаторами, с аквафабой из нута в качестве эмульгатора.
Summary. The review analyzes the possibility of using legumes as a vegetable additive in the production of bakery, confectionery, meat, fish and dairy products. The data about the health and dietary characteristics of the bean. The foaming, emulsifying and stabilizing ability inherent in legumes allows them to be used in the production of whipped dishes and desserts instead of egg white. Summary data on the influence of some technological factors on the foaming properties aquababy became the basis for the development of the far East Federal University assortment of dessert creams with high organoleptic and physico-chemical characteristics due to the use in their production systems, consisting of a mixture of vegetable oils, water fraction, stabilized by different stabilizers, with aquatab gram as an emulsifier.
Ключевые слова: бобовые культуры, аквафаба, пенообразующая способность, сбивные десер-
Keywords: legumes, akwaaba, foaming ability whipped desserts.
В настоящее время большое количество научных разработок посвящено поискам нового вида сырья, в том числе растительного, для обогащения пищевых продуктов основными нутриентами и биологически активными веществами. С этой целью применяются как нетрадиционные виды сырья, так и известные пищевые продукты. Среди растительного сырья бобовые культуры выделяются прежде всего, как источник белка и незаменимых аминокислот, пищевых волокон, витаминов группы В, минеральных веществ. По своему составу они наиболее близки мясным продуктам, как источнику полноценного белка. Применение высокобелковых растительных продуктов, разработка на их основе новых продуктов питания является перспективным направлением в развитии пищевой индустрии. Добавки бобовых в виде пюре, муки, экструдированных продуктов улучшают функционально-технологические свойства хлебобулочных, кондитерских изделий, мясных и молочных продуктов.
© С.Д. Божко, Т.А. Ершова, А.Н. Чернышева, A.M. Черногор, 2020
59
Ведутся разработки по использованию пюре чечевицы при выработке хлебобулочных изделий [1]. Автором установлено, что разработанный продукт имеет хорошие органолептические показатели и повышенную пищевую ценность. Казанцевой И.А. с соавторами проведены исследования по применению муки из зерна нута в технологии мучных кондитерских изделий [2]. Авторами изучено влияние добавки цельно смолотого нута на реологические показатели теста из композитной муки, включающей пшеничную муку высшего сорта и муку из зерна нута с включением последней от 5 до 50%. Сделан вывод о влиянии добавки нутовой муки на водопоглотительную способность композитной смеси, время замеса, скорость разжижения теста и срок хранения готовых изделий. Разработана технология мягкого сырного продукта с добавкой экструдированной нутовой муки [3]. Полученный продукт характеризуется повышенной пищевой и биологической ценностью, что позволило авторам отнести данный продукт в разряд функциональных продуктов массового назначения. Также доказана целесообразность применения муки из цельно смолотого нута при производстве сбивных хлебобулочных изделий [4]. Авторами установлена зависимость процесса пенообразова-ния от концентрации яблочного сока в рецептуре (5 %), дана рекомендация по оптимальному показателю рН полуфабриката (5,5). Полученные изделия характеризуются хорошими органолептическими показателями, увеличением удельного объема хлеба. Готовые изделия удовлетворяют суточную потребность человека в белке на 17 % (на 100 г изделия), в пищевых волокнах - 39 %, железе - 30 %, магнии - 21 %, что позволило рекомендовать их для массового питания.
Функциональные свойства бобовых культур подтверждаются и медицинскими исследованиями. Чечевицу и горох рекомендуется включать в рацион людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями, заболеваниями печени и почек, при осте-опорозе; нут - для улучшения функции желудочно-кишечного тракта; горох - для повышения иммунной защиты организма, рекомендуется при умственной усталости и функциональных сердечных расстройствах [5].
Положительными свойствами бобовых является их пенообразующая и эмульгирующая, а также стабилизирующая способность, что позволяет использовать их при производстве сбивных блюд и изделий, однако данных об этих свойствах сырья и его использовании на сегодняшний день недостаточно. Пенообразующая способность бобовых определяется наличием в их составе белков, в том числе растворимой альбуминовой фракции. Высокие поверхностно-активные свойства также проявляют сапонины. Устойчивость пены определяется наличием углеводов - крахмала, клетчатки, пектиновых веществ. Пектиновые вещества также проявляют пенообразующую способность в комплексе с другими веществами, например, с аминокислотами. Автором Глебовой Н.В. проведены исследования по повышению пенообразующей способности, стойкости пены и сокращению сроков приготовления молочно-крупяных десертов с использованием муки чечевицы [6]. Установлено положительное влияние на эти факторы предварительного сухого нагрева муки чечевицы при 100° С в течение 4 минут. Разработанные сбивные молочные десерты имеют высокие органолептические показатели и их производство экономически целесообразно.
Для сокращения сроков варки бобовых производят их предварительное замачивание, время которого определятся видом бобовых. Способность бобовых поглощать воду при замачивании определяется гидрофильными свойствами содержимого клеток и клеточных стенок. Основными процессами, происходящими во время замачивания, является набухание белковых систем и углеводных комплексов, часть из которых растворяется. В воду частично переходят белки, крахмал, сахара и другие пищевые вещества. В процессе последующей варки бобовых происходит деструкция клеточных стенок, в результате которой в варочную среду переходят продукты деструкции растительного белка, крахмала, пектиновых
веществ и гемицеллюлоз, сапонины, в результате отвары бобовых приобретают пе-нообразующпе свойства при взбивании. Вязкая, полупрозрачная жидкость от варки бобовых получила название аквафаба. Пенообразующие свойства аквафабы, в первую очередь зависят от вида бобовых, также на них оказывает влияние время замачивания, гидромодуль при варке бобовых, время варки, температура и продолжительность взбивания. Оптимальное значение гидромодуля составляет 1:20, оптимальной температурой для взбивания определен диапазон 35 - 40° С. Высокие пенообразующие свойства сохраняются в системе с диапазоном рН среды от 4,5 до 3,5 поэтому аквафаба может быть использована для производства десертов со сбивной структурой, в том числе ягодных и творожных [7]. Определена пищевая ценность аквафабы из нута: белки 6,1 г, углеводы 14,9 г, энергетическая ценность 84 ккал. Так же в ней присутствуют небольшие количества железа и кальция [8]. Содержание белка в консервированной аквафабе несколько выше и составляет 6,3 г [9].
Данные свойства аквафабы позволяют использовать ее при производстве различной сбивной пищевой продукции взамен яичного белка. Разработка таких продуктов особенно актуальна для людей, страдающих пищевой аллергией, особенно на белок куриного яйца. Проведены исследования и доказана возможность применения аквафабы в качестве заменителя яичных продуктов при производстве майонеза [10], молочных продуктов при производстве сливочного масла [11].
На базе Калининградского государственного технического университета исследована возможность использования аквафабы при производстве рыборасти-тельного мусса [12]. Авторами установлена прямо пропорциональная зависимость консистенции и содержания сухих веществ в пене от количества используемого стабилизатора и концентрации отвара.
Наиболее популярными десертами среди потребителей являются пастильные кондитерские изделия с пенообразной структурой - пастила и зефир. Основными компонентами данных изделий является сахар, фруктово-ягодное сырье, загуститель (пектин, агар, камедь), яичный белок. На базе ВГУИТ (г. Воронеж) исследована возможность использования свежеприготовленных и консервированных белковых экстрактов (аквафабы) из белой фасоли, нута и чечевицы взамен яичного белка при производстве зефира [13]. Установлено, что наилучшими пенообразующими свойствами характеризуются консервированные экстракты чечевицы и нута. Замена яичного белка на чечевичную аквафабу в количестве 19 % (к общей массе), позволило получить изделие с хорошими органолептическими и физико-химическими показателями.
Ассортимент сбивных и эмульсионных продуктов можно расширить путем введения в их состав различных функциональных ингредиентов: пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ, полиненасыщенных о-З и о-6 жирных кислот, жирорастворимых антиоксидантов и т. д. Структура эмульсионных продуктов позволяет обогащать их универсальными добавками, позволяющими снизить калорийность пищевых продуктов путем замены некоторых компонентов на низкокалорийные ингредиенты растительного происхождения, а также создать вегетарианские продукты [14].
На базе Дальневосточного федерального университета разработан ассортимент десертных кремов на растительной основе с новыми потребительскими свойствами, которые обусловлены использованием систем состоящих из смеси растительных масел (30%) и водной фракции, стабилизированной альгинатом натрия и комплексным стабилизатором, полученным из грунтовых эндоспермов Суаторз1з 1е1ха§опо1оЬи8 [15]. Функцию эмульгатора выполняла аквафаба из нута, ее эмульгирующее воздействие определяется содержанием в ней белково-углеводных компонентов. В качестве наполнителей были выбраны: тыквенно-морковное, тыквенно-банановое, и яблочное пюре. При разработке рецептур жировой основы учитывали
жирно-кислотный состав, физико-химические свойства и органолептические показатели различных масел. В качестве жировой основы при производстве кремов были подобраны смеси рафинированных подсолнечного и льняного масел. При получении данного эмульсионного продукта в рецептуре полностью исключены продукты животного происхождения, что позволяет отнести данный продукт к постным. Разработанные продукты характеризуются высокими органолептическими и физико-химическими показателями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кайранова, А.Б. Использование чечевицы в выпечке хлеба //В сборнике: Азия - Россия - Африка: экономика будущего. Материалы IX Евразийского экономического форума молодежи. В 2-х томах., 2018. - с. 137-138.
2. Казанцева, И.Л. К вопросу применения муки из зерна нута в технологии мучных кондитерских изделий / И.Л. Казанцева, Т.Б. Кулеватова, Л.Н. Злобина // Зерновые и крупяные культуры, 2018. - №1 (25).- с.76-82.
3. Чечеткина А.Ю. Использование растительных компонентов при производстве мягких сыров / А.Ю. Чечеткина, Н.В. Яковченко, A.A. Забодалова // Низкотемпературные и пищевых технологии в 21 веке. Материалы VIII Международной научно-технической конференции. 2017. - с. 255-257.
4. Магомедов Г.О. Влияние рецептурных компонентов на показатели качества сбивного теста и хлеба из муки цельносмолотых семян нута /Г.О. Магомедов, С.И. Лукина, М.К. Садыгова, A.A. Вавилова //Вестник ВГУИТ, 2015. - №2,- с. 122125.
5. Марков П. Полезные и диетические характеристики зернобобовых на основе медицинских доказательств / П. Марков, Д. Марков, А. Воденичарова / / World Ecology Journal, 2016. - T. 6., № 12. - с. 24-30
6. Глебова H.B. Исследование пенообразующнх свойств круп и бобовых для разработки технологии молочно-крупяных десертов. Автореферат на соискание ученой степени к.т.н,- Орловский гос. тех. ун-т, 2004. - 24 с.
7. Царева, Н.И. Бобовые в технологии продуктов питания со взбивной структурой: монография / Н.И. Царева, E.H. Артемова. - Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2014. - 133 с.
8. Meurer, Mariana Cassel. Effects of ultrasound on technological properties of chickpea cooking water (aquafaba) / Mariana Cassel Meurera, Daiana de Souzab, Ligia Damasceno, Ferreira Marczak // Journal of Food Engineering, 2020. - №16. - c.3.
9. Starmer, D. The Effects of creating a vegan alternative to hard meringues by substituting aquafaba for egg whites / D. Starmer, K. Coate, P. Terry // Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics, 2018. - №19. - c.51.
10. Гайнуллин, И.P. Производство постного майонеза с использованием ак-вафабы / И.Р. Гайнуллин, Г.А. Гасимова, Д.С. Милина, Л.Н. Волостнова // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России», Пенза 28-29 марта 2019 г., Том 2. - с. 119-122.
11. Jacqueline, В. Marcus. Aging, nutrition and taste / Jacqueline B. Marcus // Academic Press, 2019. - c.324.
12. Ильницкая, A.M. Регрессионное моделирование и прогнозирование стойкости пены при производстве рыборастительного мусса /A.M. Ильницкая, A.B. Чернова // Вестник молодежной науки, 2019. - №5(22). - с.21-23.
13. Плотникова, И.В. Способ получения зефира с использованием белковых экстрактов из бобовых культур / И.В. Плотникова, В.В. Губковская, М.А. Колпако-ва, Д.С. Писаревский, В.Е. Плотников // Научные труды КубГТУ, 2019. - № 9. - с. 154-163.
14. Милина Д.С., Гасимова Г.А. Применение аквафабы при производстве постного майонеза / Д.С. Милина, Г.А. Гасимова / / Пищевые технологии и биотехнологии. XVI Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием, посвященной 150-летию Периодической таблицы химических элементов: в 3 частях., 2019. - с. 230-233.
15. Ershova Т.А., Bozhko S. D., Chernyshova A. N., Situn N. V., Pugachenko S. A. The Investigation of the Rheological Properties of Emulsion Products Based on Vegetable Oil / Ershova et al.// Biology and Medicine, 2015, 7:4, Volume 7 Issue 4 BM-126-15.
REFERENCES
1. Kairanova, A. B. Use of lentils in bread baking //In the collection: Asia-Russia-Africa: the economy of the future. Materials of the IX Eurasian economic forum of youth. In 2 volumes., 2018. - pp. 137-138.
2. Kazantseva, I. L. On the use of chickpea flour in the technology of flour confectionery / I. L. Kazantseva, Т. B. Kulevatova, L. N. Zlobina / / Grain and cereal crops, 2018. - №1 (25).- pp. 76-82.
3.Chechetkina A. Yu., Yakovchenko N. V., Zabodalova L. A. Use of plant components in the production of soft cheeses / / low-Temperature and food technologies in the 21st century. Materials of the VIII International scientific and technical conference. 2017. - pp. 255-257.
4. Magomedov G. O. the Influence of prescription components on the quality indicators of whipped dough and bread made from flour of whole-ground chickpea seeds / G. O. Magomedov, S. I. Lukin, M. K. Sadygova, A. A. Vavilova //Vestnik VSUIT, 2015. - no. 2. - p. 122-125.
5. Markov P. Useful and dietary characteristics of legumes based on medical evidence / P. Markov, D. Markov, A. Vodenicharova / / World Ecology Journal, 2016. -Vol. 6., no. 12. - pp. 24-30
6. Glebova N. V. Research of foaming properties of cereals and legumes for the development of technology of milk-cereal desserts. Abstract for the degree of candidate of technical Sciences-Oryol state technical University. UN-t, 2004. - 24 p.
7. Tsareva, N. I. Legumes in the technology of food products with a whipping structure: monograph / N. I. Tsareva, E. N. Artemova. - Eagle: State University-unpc, 2014, 133 p.
8. Meurer, Mariana Cassel. Effects of ultrasound on technological properties of chickpea cooking water (aquafaba) / Mariana Cassel Meurera, Daiana de Souzab, Ligia Damasceno, Ferreira Marczak / / Journal of Food Engineering, 2020. - No. 16. - c. 3.
9. Starmer, D. the Effects of creating a vegan alternative to hard meringues by substituting aquafaba for egg whites / D. Starmer, K. Coate, P. Terry / / Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics, 2018. - No. 19. - p.51.
10. Gainullin, I. R. Production of lean mayonnaise using aquafaba / I. R. Gai-nullin, G. A. Gasimova, D. S. milina, A. N. Volostnova // Collection of materials of the International scientific and practical conference "Innovative ideas of young researchers for the agro-industrial complex of Russia", Penza, March 28-29, 2019, Volume 2. - pp. 119-122.
11. Jacqueline, B. Marcus. Aging, nutrition and taste / Jacqueline B. Marcus // Academic Press, 2019. - c.324.
12. Ilnitskaya, a.m. Regression modeling and forecasting of foam resistance in the production of fish-growing mousse /a.m. Ilnitskaya, A.V. Chernova // Bulletin of youth science, 2019. - №5(22). - pp. 21-23.
13. Plotnikova, I. V. Method for obtaining marshmallows using protein extracts from legumes / I. V. Plotnikova, V. V. Gubkovskaya, M. A. Kolpakova, D. S. Pisarevsky, V. E. Plotnikov // Scientific works ofKubSTU, 2019, no. 9, pp. 154-163.
14. Milina, J. C., G. A. Gasimova the Use of aquababy in the production of lean mayonnaise / D. S. Milia, G. A. Gasimova // Food technologies and biotechnologies. XVI all-Russian conference of young scientists, postgraduates and students with international participation, dedicated to the 150th anniversary of the Periodic table of chemical elements: in 3 parts., 2019. - pp. 230-233.
15. Tova T. A., Bozhko S. D., Chernyshova A. N., Situn N. V., Pugachenko S. A. The Investigation of the Rheological Properties of emulation Products Based on Vegetable Oil / Tova et al.// Biology and Medicine, 2015, 7:4, Volume 7 Issue 4 BM-126-15.
